基于核心素養(yǎng)淺談初中物理中“物態(tài)變化”的教學(xué)研究

倪佳燕

摘 要：物理核心素養(yǎng)提出明確了學(xué)生的學(xué)習(xí)的方向，有利于提升學(xué)生的物理學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，有助于教師培養(yǎng)全面發(fā)展的新時(shí)代人才。因此教師要把握住物理核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容，以此為根本開(kāi)展教學(xué)工作。文章以蘇科版初中物理“物態(tài)變化”的教學(xué)為例，分析教材內(nèi)容和知識(shí)特點(diǎn)，從核心素養(yǎng)在“物態(tài)變化”中的體現(xiàn)入手，結(jié)合多種高效的教學(xué)方式，探究了“物態(tài)變化”課堂滲透物理核心素養(yǎng)的教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；物態(tài)變化；教學(xué)研究；初中物理

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 收稿日期：2019-11-19 文章編號(hào)：1674-120X（2020）13-0098-02

要想學(xué)好物理、理解物理，勢(shì)必要提高科學(xué)思維、探究能力以及增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感，而掌握物理學(xué)科的理論知識(shí)也有助于學(xué)生提高這幾種維度的素養(yǎng)。因此，從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來(lái)看，物理核心素養(yǎng)與學(xué)生的學(xué)習(xí)成長(zhǎng)是彼此關(guān)聯(lián)、相互促進(jìn)的。初中物理教師在“物態(tài)變化”課堂中滲透核心素養(yǎng)，是把握教學(xué)方向、開(kāi)展高效課堂的基礎(chǔ)，能夠充分發(fā)展學(xué)生的各項(xiàng)素質(zhì)。

一、初中物理“物態(tài)變化”的教學(xué)內(nèi)容

物態(tài)變化是物質(zhì)從一種狀態(tài)變化到另一種狀態(tài)的過(guò)程，物理學(xué)中物態(tài)變化包含六種。蘇科版教材中“物態(tài)變化”一章的知識(shí)點(diǎn)教學(xué)順序?yàn)槲镔|(zhì)的三態(tài)、溫度、物態(tài)變化和水循環(huán)，教材內(nèi)容豐富廣泛、深刻有趣，借助貼切的插圖可以激發(fā)學(xué)生思考。

“物態(tài)變化”這一章的特點(diǎn)是知識(shí)繁雜，框架為基本概念、六種物態(tài)變化過(guò)程、兩則探究類(lèi)大實(shí)驗(yàn)和多個(gè)輔助理解的小實(shí)驗(yàn)。其中基本概念包括溫度、物質(zhì)存在的三種狀態(tài)、物態(tài)變化過(guò)程、水循環(huán)在內(nèi)的十一個(gè)物理定義；教學(xué)重點(diǎn)是讓學(xué)生理解和掌握汽化、液化、熔化、凝固、升華、凝華這六種物態(tài)變化，能夠辨別不同的物理現(xiàn)象并用物理學(xué)理論解釋問(wèn)題；探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)圍繞熔化和汽化展開(kāi)，著重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作和思考分析能力。教師在新授課時(shí)要全面展開(kāi)、細(xì)致論述，在復(fù)習(xí)課教學(xué)時(shí)要注重總結(jié)概括、方法指引和深刻探索，力求讓學(xué)生完全掌握基礎(chǔ)知識(shí)、引導(dǎo)學(xué)生充分感知物態(tài)變化的相關(guān)物理理論。同時(shí)教師要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)，合理安排教學(xué)課時(shí)，為學(xué)生創(chuàng)造自主思考和探究的廣闊空間。

二、基于核心素養(yǎng)進(jìn)行“物態(tài)變化”教學(xué)的意義

核心素養(yǎng)分為自主發(fā)展、社會(huì)參與和文化基礎(chǔ)三個(gè)方面，主要指學(xué)生在學(xué)習(xí)成長(zhǎng)過(guò)程中逐漸具備的學(xué)習(xí)生活等自身能力、擔(dān)當(dāng)?shù)壬鐣?huì)責(zé)任以及人文科學(xué)等修養(yǎng)內(nèi)涵。發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，能夠促進(jìn)學(xué)生適應(yīng)社會(huì)發(fā)展和不斷變化的新要求。

初中物理核心素養(yǎng)主要包括以下四個(gè)方面：物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。學(xué)好“物態(tài)變化”的基礎(chǔ)理論，有助于學(xué)生全面客觀地看待世界，演示實(shí)驗(yàn)與探究實(shí)驗(yàn)有利于增強(qiáng)學(xué)生的觀察實(shí)踐能力。可以說(shuō)，核心素養(yǎng)高度概括了初中物理“物態(tài)變化”這一章的教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)。教師培養(yǎng)初中學(xué)生的核心素養(yǎng)要符合學(xué)生終身發(fā)展的目標(biāo)，讓學(xué)生通過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)與探究將學(xué)科知識(shí)內(nèi)化為個(gè)人品格和能力。

三、在物態(tài)變化教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的具體措施

（一）創(chuàng)設(shè)有關(guān)“物態(tài)變化”的生活情境，激發(fā)學(xué)生的求知欲

物理教師在進(jìn)行新授課教學(xué)時(shí)，往往按照固定的模式向?qū)W生灌輸教材中的知識(shí)，無(wú)論是溫度還是各種物質(zhì)狀態(tài)的定義，都跟隨教材的安排分析闡述。盡管教師自認(rèn)將知識(shí)點(diǎn)講全、講透了，但學(xué)生只是僵化地記憶，并沒(méi)有深入理解。另外，課堂中緊緊圍繞教材展開(kāi)論述，會(huì)導(dǎo)致教學(xué)形式單一、枯燥，引不起學(xué)生的探索興趣。培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)，既要符合學(xué)科特點(diǎn)，更要體現(xiàn)對(duì)學(xué)生能力提升的引導(dǎo)?！拔飸B(tài)變化”這一章的知識(shí)內(nèi)容與學(xué)生的日常生活聯(lián)系得十分緊密。它位于蘇科版八年級(jí)上冊(cè)《初中物理》教材中的第二章，作為中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的開(kāi)始，教師首先要考慮如何建立起抽象、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢砀拍钆c具體、形象的生活現(xiàn)象之間的橋梁，激發(fā)學(xué)生的興趣、探索欲。因此，教師在備課時(shí)要注重發(fā)掘物理概念在生活中的蹤影，借助豐富的生活素材解讀物理概念。

以“汽化和液化”這節(jié)內(nèi)容為例，教師在課程開(kāi)始前先問(wèn)學(xué)生對(duì)“汽化”的理解，讓學(xué)生聯(lián)想到煮開(kāi)水的生活場(chǎng)景；之后再設(shè)計(jì)兩個(gè)具體情境，引導(dǎo)學(xué)生思考：將冷水加熱至沸騰后繼續(xù)煮幾個(gè)小時(shí)，水會(huì)發(fā)生什么變化？將冷水倒入杯子中放在室內(nèi)，幾天后水會(huì)發(fā)生什么變化？通過(guò)創(chuàng)設(shè)這樣極具畫(huà)面感的生活情境，教師可以更加有效地解釋蒸發(fā)與沸騰這兩種汽化方式。

（二）明確物態(tài)變化相關(guān)概念，改變學(xué)生對(duì)核心素養(yǎng)中物理觀念的理解

物理核心素養(yǎng)中，最基礎(chǔ)也是最重要的部分是培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念。眾所周知，物理概念難教、難學(xué)，一直是令教師和學(xué)生頭痛的地方，其原因主要集中在三個(gè)方面：一是物理概念種類(lèi)豐富難以分辨，二是物理概念抽象復(fù)雜難以理解，三是學(xué)生的思維固化。物理作為一門(mén)自然學(xué)科，概念全部提煉自對(duì)客觀世界的觀察，學(xué)生在接觸物理之前會(huì)形成許多固有的生活經(jīng)驗(yàn)，而有些恰恰是與物理學(xué)科內(nèi)容不相符的，這點(diǎn)在“物態(tài)變化”板塊體現(xiàn)得尤其明顯。因此，初中物理教師在教學(xué)中面對(duì)的學(xué)生群體雖然從未接觸過(guò)物理領(lǐng)域，但并非一張白紙，因而教師在教學(xué)前首先要糾正學(xué)生的錯(cuò)誤觀念，即在生活中積累下的前概念。同時(shí)，教師也要注意有所側(cè)重地開(kāi)展教學(xué)，對(duì)一些在生活中便可獲得的正確觀念，不必反復(fù)陳述。

以“物態(tài)變化”這一章中的第一節(jié)“物質(zhì)的三態(tài)、溫度”為例，此節(jié)的主要內(nèi)容為物質(zhì)的三種狀態(tài)以及溫度的定義與測(cè)量方法。根據(jù)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)可知，學(xué)生在學(xué)習(xí)這節(jié)內(nèi)容時(shí)積極性不高，常常對(duì)教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)不以為意，究其原因就是受“前概念”影響太大。學(xué)生認(rèn)為溫度，物質(zhì)的氣態(tài)、液態(tài)與固態(tài)知識(shí)是自己早已明確了的，不是什么新鮮內(nèi)容。因此，在課程剛開(kāi)始時(shí)，教師可以不急于講解基礎(chǔ)概念，而可以先借助多媒體展示出體溫計(jì)的構(gòu)造，然后提問(wèn)學(xué)生玻璃泡的作用。在觸及學(xué)生的認(rèn)知盲區(qū)之后，教師再順著教材的知識(shí)順序依次講解，就能更好地將概念傳授給學(xué)生，也能讓學(xué)生更加樂(lè)于學(xué)習(xí)、向往學(xué)習(xí)。

以“升華”和“凝華”為例，學(xué)生對(duì)這兩個(gè)概念的掌握程度不高，這與學(xué)生積累的前概念是脫不開(kāi)關(guān)系的。調(diào)查顯示，學(xué)生對(duì)六種物態(tài)變化的熟悉程度具有明顯的傾斜，一般來(lái)說(shuō)學(xué)生腦海中都會(huì)有清晰的“汽化”和“熔化”概念，在系統(tǒng)的學(xué)習(xí)之后也能明晰“液化”和“凝固”概念，但始終會(huì)忽略氣體與固體可以直接轉(zhuǎn)化的事實(shí)。為了讓學(xué)生在頭腦中對(duì)“升華”和“凝華”形成深刻的印象，教師可以借助實(shí)驗(yàn)，一方面使用多媒體播放碘的升華與凝華現(xiàn)象視頻，另一方面在條件允許的情況下進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生近距離感受升華與凝華現(xiàn)象，從而牢牢掌握相關(guān)概念。

另外，在“物態(tài)變化”這一章中，物質(zhì)的不同狀態(tài)及其變化過(guò)程對(duì)應(yīng)著不同的定義、概念，高效掌握這些復(fù)雜的知識(shí)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是較為困難的。學(xué)生一旦記錯(cuò)了概念，等到發(fā)現(xiàn)的時(shí)候再糾正，會(huì)耗時(shí)耗力，因此教師可以結(jié)合過(guò)往經(jīng)驗(yàn)，提前給學(xué)生打好“預(yù)防針”。例如，在講解“熔化和凝固”時(shí)，教師可以讓學(xué)生不看課本寫(xiě)下“熔化”這個(gè)詞，看看是否寫(xiě)對(duì)。有些學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)會(huì)寫(xiě)“融化”，教師可以指出熔化往往需要升溫加熱，所以用火字旁的“熔”更加合理，通過(guò)這樣的方法來(lái)幫助學(xué)生記憶。

（三）注重實(shí)驗(yàn)探討，滲透核心素養(yǎng)中的物理思維

實(shí)驗(yàn)可以直觀地呈現(xiàn)出物理原理和規(guī)律，初中物理實(shí)驗(yàn)包括教師演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)兩部分。學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手參與設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)，能夠增強(qiáng)實(shí)踐能力，并且飛速提升物理素養(yǎng)。蘇科版《初中物理》教材中“物態(tài)變化”這部分著重講解兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別是觀察水的沸騰和探究冰、蠟燭的融化。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的思考、操作、探究能力要求較高，教師可以將學(xué)生分組，鼓勵(lì)學(xué)生合作練習(xí)。同時(shí)，為了讓實(shí)驗(yàn)發(fā)揮出最大作用，教師要讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后進(jìn)行分析探討，力求培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰徒鉀Q實(shí)際問(wèn)題的能力。除此之外，對(duì)教材中簡(jiǎn)單提及的小實(shí)驗(yàn)，教師也要一一闡述原理，確保學(xué)生完全理解。

（四）創(chuàng)造思考和動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，從科學(xué)探究入手培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

初中物理教師在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力時(shí)，不僅要圍繞書(shū)中的重難點(diǎn)和大實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，更要將細(xì)微之處的知識(shí)點(diǎn)放大，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。新課改明確提出“自主、合作、探究”的課程要求，為發(fā)展學(xué)生的綜合實(shí)力，教師要積極地豐富課堂教學(xué)形式，為學(xué)生創(chuàng)造多種可供深度合作探討的課題和機(jī)會(huì)。

以“綜合實(shí)踐活動(dòng)：用電冰箱研究物態(tài)變化現(xiàn)象”這節(jié)內(nèi)容為例，受學(xué)校條件的限制，教師往往直接講解教材內(nèi)容，而不督促學(xué)生自主探究，這樣一來(lái)會(huì)失去培養(yǎng)學(xué)生思考和探究能力的良好機(jī)會(huì)。教師在講解這節(jié)知識(shí)時(shí)，最好為學(xué)生布置相關(guān)作業(yè)、留下硬性指標(biāo)，要求學(xué)生回家后仔細(xì)觀察冰箱中的結(jié)霜、熔化、冒白氣等現(xiàn)象，并結(jié)合已學(xué)知識(shí)將其總結(jié)歸納。同時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生收集信息，初步認(rèn)知冰箱的結(jié)構(gòu)及各現(xiàn)象的物理原理，可以將學(xué)生分成若干小組，促進(jìn)學(xué)生在合作的大環(huán)境下相互競(jìng)爭(zhēng)。

（五）基于核心素養(yǎng)豐富課堂內(nèi)容，助力學(xué)生形成良好的科學(xué)觀

物理核心素養(yǎng)中“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的教育對(duì)學(xué)生未來(lái)的學(xué)術(shù)研究具有深刻意義，然而這個(gè)板塊在初中物理課堂中一直處于一個(gè)尷尬的地位，學(xué)生不理解、缺乏學(xué)習(xí)意識(shí)，教師不重視、三言兩語(yǔ)草草帶過(guò)。初中物理課堂貫徹核心素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生正確看待科學(xué)、積極參與科研，這離不開(kāi)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的滲透。因此，物理教師要重視這一維度的教學(xué)。教師可以在課堂中抽出幾分鐘時(shí)間介紹物理前沿理論，激發(fā)學(xué)生的探索激情；也可以借助科學(xué)家艱苦奮斗、嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的事跡來(lái)激勵(lì)學(xué)生奮進(jìn)。

綜上所述，基于物理核心素養(yǎng)開(kāi)展教學(xué)工作能夠顯著提高教學(xué)質(zhì)量。在“物態(tài)變化”的相關(guān)教學(xué)中，教師要把握教學(xué)重點(diǎn)，緊扣知識(shí)生活化的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí)貫徹核心素養(yǎng)，更加有針對(duì)性地改進(jìn)教學(xué)模式。

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