以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理《牛頓第三定律》的教學(xué)案例分析

賈志恩

摘要：在高中物理教學(xué)中，物理學(xué)科素養(yǎng)是指在學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程中，慢慢具備的滿足社會發(fā)展和個人需要的能力和素養(yǎng)，是利用物理知識的學(xué)習(xí)，逐漸把所學(xué)內(nèi)化為學(xué)科能力和品質(zhì)，是學(xué)生獲得綜合素質(zhì)提升的重要部分。本文以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，以人教版“牛頓第三定律”為例，對教學(xué)過程進(jìn)行了分析，然后進(jìn)行總結(jié)和反思，希望能給同學(xué)科的老師以啟迪，在今后教學(xué)中提高課堂效率，增強(qiáng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：物理核心素養(yǎng);高中物理;教學(xué)案例分析

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

作為一門較為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，高中物理教學(xué)不但承擔(dān)著為科學(xué)事業(yè)得發(fā)展和傳承做貢獻(xiàn)的使命，同時還肩負(fù)著提高學(xué)生個人能力和核心素養(yǎng)的重任。就物理核心素養(yǎng)而言，主要由物理觀念、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任構(gòu)成，是學(xué)生核心素養(yǎng)的一個重要組成，在提高學(xué)生的思考能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、分析能力等方面發(fā)揮著重要作用。

一、案例背景

前幾天作者剛上完“牛頓第三定律”這節(jié)課，由于作者認(rèn)為在初中時學(xué)生已經(jīng)接觸過力的內(nèi)容，已經(jīng)具備了一定的基礎(chǔ)知識，再加上必修1部分知識的學(xué)習(xí)，對于自然現(xiàn)象和實(shí)際問題所涉及的這一定律有著一定的理解和認(rèn)識，所以就把課本涉及的探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了演示，同時播放視頻演示了用力的傳感器探究相互作用力，繼而得出牛頓第三定律，并且做了總結(jié)，區(qū)分了與二力平衡的區(qū)別。但是課后學(xué)生做練習(xí)題時還是出現(xiàn)了問題，表現(xiàn)在：（1）與二力平衡混淆。（2）不清楚運(yùn)動狀態(tài)是否影響相互作用力的大小比較。

二、案例主題

“牛頓第三定律”基于物體間的相互作用，對作用力和反作用力的概念進(jìn)行了闡述，不但是對物體間相互作用規(guī)律的有效闡釋，同時還提供了一定的理論基礎(chǔ)用于研究對象的轉(zhuǎn)換和解決實(shí)際問題。如何給學(xué)生進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)來得出相互作用力的特點(diǎn)，以及這些特點(diǎn)與運(yùn)動狀態(tài)是否有關(guān)？如何能讓學(xué)生清楚與二力平衡的質(zhì)的區(qū)別？是需要研究的主題。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)的改進(jìn)與再實(shí)踐

在第一個班授課出現(xiàn)以上問題后，作者改進(jìn)了教學(xué)設(shè)計(jì)，在所帶的另一個班進(jìn)行了再實(shí)踐。

（一）創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課

借助教材上的問題——大人小孩掰手腕，引入牛頓第三定律的教學(xué)內(nèi)容，在這個過程中注意引導(dǎo)學(xué)生對相互作用力的特點(diǎn)進(jìn)行探究，猜想力之間的關(guān)系，使學(xué)生快速投入到學(xué)習(xí)狀態(tài)中。

（二）實(shí)驗(yàn)探究，教學(xué)新課

1.對力的大小的探究

演示與提問：

（1）左右手分別輕輕地拉橡皮筋的兩端，這時兩邊的拉力是相互作用力嗎？（其實(shí)這是二力平衡）

（2）再用兩個力傳感器相互拉，從靜止到運(yùn)動都給學(xué)生做演示，觀察現(xiàn)象說明了什么？（研究運(yùn)動狀態(tài)是否影響相互作用力的大小比較）

（3）區(qū)分二力平衡與相互作用力。（可以引導(dǎo)畫出簡易受力分析圖進(jìn)行區(qū)分，主要是受力對象有質(zhì)的區(qū)別）

引導(dǎo)學(xué)生通過體驗(yàn)探究和觀察演示，使其真切感受到相互作用力大小的特點(diǎn)。

2.對共線關(guān)系的探究

引導(dǎo)與演示：

在探究共線關(guān)系時，借助比較分析法，首先對重力、摩擦力、彈力等學(xué)生比較熟悉的相互作用力的共線進(jìn)行理論研究，然后通過實(shí)驗(yàn)，用彈簧測力計(jì)或力的傳感器探究相互作用力的共線關(guān)系。

3.對性質(zhì)關(guān)系的探究

引導(dǎo)與提問：

（1）手在桌面上按壓，手的壓力和桌面支撐力是一對什么力？

（2）把小球放在桌面上，它受到了哪幾種力，反作用力分別是什么？這其中哪些是平衡力？哪些是相互作用力？

（3）把練習(xí)冊上的有關(guān)問題放到課堂進(jìn)行分析練習(xí)。

通過學(xué)生的分析討論，教師多加引導(dǎo)得出正確結(jié)論。

通過實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和上課所預(yù)設(shè)受力情景以及所做練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生對力的不同運(yùn)動狀態(tài)和作用效果進(jìn)行觀察分析，通過提問的方式，加深學(xué)生對相互作用力的理解。

（三）兩種情境的基本運(yùn)用

1.同桌手拉手“拔河”

2.馬拉車情況的具體分析

引導(dǎo)與提問：車?yán)R和馬拉車的力一樣大，但是車被拉動了，這是為什么？ 與拔河情況一樣嗎？

把牛頓第三定律與貼近生活的現(xiàn)象結(jié)合起來，解決部分人存在的誤區(qū)，借助比較分析，既可以使學(xué)生加深理解并學(xué)會運(yùn)用。

四、再實(shí)踐效果反饋

由于牛頓第三定律與現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)，涉及到生活、科技、軍事、航天等各個領(lǐng)域，因此改進(jìn)后的教學(xué)設(shè)計(jì)主要運(yùn)用了探究式的教學(xué)方法，即“探究——體驗(yàn)——內(nèi)化——外延”，旨在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究能力，通過實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生切身參與到探究過程中，同時教師進(jìn)行了全面細(xì)致的引導(dǎo)分析，通過課堂評價反饋學(xué)生課后都能很好掌握兩個重點(diǎn)知識，（1）與二力平衡的區(qū)別;（2）相互作用力的大小比較與運(yùn)動狀態(tài)是否有關(guān)的問題;給學(xué)生樹立正確的有關(guān)力的相互作用和和規(guī)律意識，不斷提升了學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

五、教學(xué)評析及啟示

在教學(xué)設(shè)計(jì)改進(jìn)后的教學(xué)過程中，通過創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，特別是認(rèn)真做了實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生反復(fù)觀察，得出結(jié)論，再通過教師的引導(dǎo)反復(fù)練習(xí)實(shí)現(xiàn)了重難點(diǎn)的突破，不僅能夠使學(xué)生不斷增強(qiáng)探索欲，促進(jìn)其形成正確的物理觀念和科學(xué)思維，同時在引導(dǎo)學(xué)生自主思考和合作實(shí)驗(yàn)探究的過程中，增強(qiáng)對牛頓第三定律的理解和認(rèn)識，充分感受到物理學(xué)科的魅力，進(jìn)而培養(yǎng)其科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任。最后，結(jié)合定律來對生活問題和自然現(xiàn)象進(jìn)行解釋，增強(qiáng)其學(xué)以致用的能力。

啟示：雖然初中學(xué)生接觸過相互作用力，但那是很膚淺表面的，今后老師們上這節(jié)課一定要記住我的第一堂課的教訓(xùn)——太高估學(xué)生水平，以至于沒能認(rèn)真細(xì)致完成實(shí)驗(yàn)，沒能給學(xué)生創(chuàng)設(shè)多的情景進(jìn)行分析，導(dǎo)致重難點(diǎn)不突出。今后老師們一定要認(rèn)真實(shí)驗(yàn)，多創(chuàng)設(shè)情景，才能達(dá)到預(yù)設(shè)課堂效果，學(xué)生物理核心素養(yǎng)才能得到提升。

參考文獻(xiàn)

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[2]齊培植. 中學(xué)物理課堂情境型導(dǎo)入的有效創(chuàng)設(shè)分析[J]. 中學(xué)時代， 2018（28）：1.