核心素養(yǎng)視域下優(yōu)化初中物理教學(xué)策略初探

曾艷蘭

【摘要】核心素養(yǎng)成為全球范圍內(nèi)教育政策、教育實踐和教育研究領(lǐng)域的重要議題。本文以《比熱容的概念》教學(xué)為例，闡述基于培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計，該設(shè)計讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究、概念建構(gòu)的完整過程，深刻理解比熱容概念。

【關(guān)鍵詞】初中物理;核心素養(yǎng);單元整體設(shè)計;建構(gòu)模型

一、設(shè)計背景

（一）課改要求

物理核心素養(yǎng)根據(jù)物理學(xué)科特有的特點，歸納為四大要素：物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。四大要素是對新課程三維目標(biāo)的整合、提煉與升華。

在課改的背景和核心素養(yǎng)導(dǎo)向下，教學(xué)進(jìn)行單元整體設(shè)計，通過大概念來組織單元，確立主題，把單元結(jié)構(gòu)化。倡導(dǎo)創(chuàng)設(shè)情景，問題引領(lǐng)，開展以物理實驗為主的多樣化探究活動，注重物理知識的學(xué)科價值和社會價值的體現(xiàn)。開展啟發(fā)式、探究式、建構(gòu)式教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生自主探究，實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

（二）教材分析

比熱容，是初中物理熱學(xué)的重點概念，內(nèi)容抽象，而且涉及的物理量比較多，在熱學(xué)部分乃至整個初中物理教學(xué)中都是一個難點。同時它也是今后高中學(xué)習(xí)熱學(xué)的基礎(chǔ)。

（三）學(xué)情分析

1.知識現(xiàn)狀

（1）無法比較兩種物質(zhì)吸收熱量的多少。

（2）實驗方案設(shè)計不完善。

（3）對概念的本質(zhì)理解不夠，無法完整地建構(gòu)概念模型。

2.能力儲備

具有一定合作交流能力、實驗動手能力、問題探究能力。

3.素養(yǎng)發(fā)展點

（1）形成對比熱容概念的科學(xué)認(rèn)識，提升科學(xué)思維。（2）新舊知識關(guān)聯(lián)，以物理視角進(jìn)行科學(xué)探究，科學(xué)學(xué)習(xí)思維。

（四）課時劃分

在大概念“內(nèi)能”的統(tǒng)領(lǐng)下，以通過科學(xué)探究，發(fā)展學(xué)生建模、用模的科學(xué)思維，形成科學(xué)的物理觀念，實現(xiàn)學(xué)科價值的核心素養(yǎng)為目標(biāo)，提取核心概念“比熱容”，以“比較不同物質(zhì)的吸熱的情況”為核心實驗素材。對單元“比熱容”進(jìn)行課時劃分：

課時1： 比熱容的概念

①通過探究，比較不同物質(zhì)的吸熱能力。②建構(gòu)比熱容概念。③會使用比熱容表，嘗試用比熱容解釋簡單的自然現(xiàn)象。

課時2：熱量的計算

能根據(jù)比熱容進(jìn)行簡單的熱量計算。

二、課時1 《比熱容的概念》目標(biāo)

單元整體教學(xué)設(shè)計“教—學(xué)—評”一體化的特征，確立本課時目標(biāo)：

（一）通過實驗探究，理解相同條件下不同物質(zhì)吸收熱量多少是物質(zhì)本身的一種固有屬性。有針對性地觀察實驗現(xiàn)象，運用控制變量法及轉(zhuǎn)化法設(shè)計實驗，分析和處理實驗數(shù)據(jù)，建構(gòu)比熱容模型，發(fā)展學(xué)生運用比較、分析、歸納的科學(xué)方法及構(gòu)建思維模型的能力。（重點）

（二）通過水的比熱容較大在日常生活生產(chǎn)的應(yīng)用，發(fā)展學(xué)生從物理視角分析和解決實際問題的能力。（難點）

三、教學(xué)策略

圍繞本課時目標(biāo)，采取下列教學(xué)策略：創(chuàng)設(shè)情景;問題引領(lǐng);小組合作;實驗探究;建模、應(yīng)用。

四、教學(xué)過程

（一）教學(xué)流程

本課時圍繞著“通過建構(gòu)比熱容概念模型，發(fā)展核心素養(yǎng)”的核心任務(wù)，把本課時分解成四個核心問題，并對應(yīng)設(shè)置四個教學(xué)環(huán)節(jié)。

并以五條線索：情景線、問題線、知識線、能力線、素養(yǎng)線貫穿其中。

（二）教學(xué)過程設(shè)計

1.課前預(yù)學(xué)案

【設(shè)計意圖】：本課時學(xué)習(xí)前的探查和準(zhǔn)備。

2.環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

出示自制教具：儲物箱內(nèi)置加熱燈，對箱內(nèi)質(zhì)量相同的水和沙子進(jìn)行加熱。

【提出問題1】同樣的條件下，為什么沙子和水的溫度不一樣？

【設(shè)置任務(wù)1】請參與體驗，交流觀點

【學(xué)生活動1】學(xué)生親身感受。學(xué)生對教師的設(shè)問，進(jìn)行小組討論，產(chǎn)生不同的觀點。

【設(shè)計意圖】情景引入，問題引領(lǐng)，設(shè)置任務(wù)，激發(fā)認(rèn)知沖突。

【評價指標(biāo)】參與體驗，發(fā)表觀點，建立新舊知識聯(lián)系。

3.環(huán)節(jié)二：借力經(jīng)驗，擊破難題

創(chuàng)設(shè)情境：燒水泡杯面

【提出問題2】燒水時，怎樣比較水吸收熱量的多少？水吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)？

【設(shè)置任務(wù)2】與生活經(jīng)驗進(jìn)行關(guān)聯(lián)，分析、歸納。

【學(xué)生活動2】學(xué)生對教師的設(shè)問，結(jié)合生活經(jīng)驗，進(jìn)行思考，得出：燒水時，通過比較加熱時間的多少來比較水吸收熱量的多少。水吸收的熱量與水的質(zhì)量、升高的溫度有關(guān)。

【設(shè)計意圖】從生活走向物理，以支撐性的真實情境，設(shè)置疑問，解決了在實驗中如何比較“吸收熱量多少”這個難題，進(jìn)一步鞏固轉(zhuǎn)換法的使用。

【評價指標(biāo)】①理解“加熱時間”的作用，體會轉(zhuǎn)換法的思想。②理解影響物質(zhì)吸收熱量多少的因素。

4.環(huán)節(jié)三：科學(xué)探究，構(gòu)建概念

【提出問題3-1】加熱相同質(zhì)量的水和食用油，使它們升高相同的溫度，它們吸收的熱量相同嗎？

【設(shè)置任務(wù)3-1】分組充分討論，改進(jìn)教材方案，進(jìn)行探究，交流探究結(jié)果。

【學(xué)生活動3-1】學(xué)生分小組討論，完善實驗方案，設(shè)計實驗表格，進(jìn)行實驗。各小組完成探究后，交流探究結(jié)果，教師適當(dāng)參與并引導(dǎo)學(xué)生對所有數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行定性分析，得出正確的實驗結(jié)論。

【設(shè)計意圖】針對學(xué)生的探究活動，教師細(xì)致引導(dǎo)，意在鼓勵學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究過程，不迷信權(quán)威和書本，理解“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)” 的觀點，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，有意識地引導(dǎo)學(xué)生充分討論，確保實驗探究有序、有效進(jìn)行。改進(jìn)后的實驗操作雖然簡單，但實驗儀器的安裝、儀器啟動、記錄數(shù)據(jù)等，需要全組同學(xué)通力合作，意在培養(yǎng)學(xué)生的“協(xié)作、合作、管理、組織和人際交往”能力。

【提出問題3-2】如果質(zhì)量和升高溫度都不同，還能比較水和食用油的吸熱嗎？

【設(shè)置任務(wù)3-2】運用類比方法，采用密度的定義方式，比較那個量能反映物質(zhì)特性？

【學(xué)生活動】對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，發(fā)現(xiàn)：

的值反映物質(zhì)的特性。因加熱時間反映物體吸收熱量的多少，準(zhǔn)確來講，? ? ?反映物質(zhì)的特性，定義為“比熱容”，符號為c， 公式c=? ? ? ? 。

【設(shè)計意圖】讓學(xué)生經(jīng)歷概念建構(gòu)的完整過程，深刻理解物理概念。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的物理思維、實驗探究能力和實事求是的科學(xué)精神。

5.環(huán)節(jié)四：內(nèi)化鞏固，應(yīng)用拓展

【提出問題4】嘗試用比熱容解釋自然現(xiàn)象

【設(shè)置任務(wù)4】閱讀“一些物質(zhì)的比熱容表”，借助數(shù)學(xué)工具，得出相關(guān)變形公式解釋自然現(xiàn)象。

【學(xué)生活動4】①閱讀“一些物質(zhì)的比熱容表”，闡述常見物質(zhì)比熱容的物理意義。②借助于數(shù)學(xué)工具，得到相關(guān)的變形公式?；氐介_始的情境“相同的光照條件下，沙子和水的溫度不一樣”，判斷自己之前的觀點是否正確。③在常見的物質(zhì)中，水的比熱容最大，在日常生活中有許多應(yīng)用，請舉例。

【評價指標(biāo)】初步學(xué)會應(yīng)用概念，解釋自然現(xiàn)象。

【設(shè)計意圖】運用概念模型解決實際問題，深化認(rèn)識。利用相關(guān)公式，可以快速、準(zhǔn)確地解釋現(xiàn)象，減輕學(xué)生的思維負(fù)擔(dān)。理論聯(lián)系實際，體現(xiàn)從物理走向社會的學(xué)科理念。

6.課堂小結(jié)

以思維導(dǎo)圖作為本課的總結(jié)，并延伸至課時2及單元總結(jié)。

7.作業(yè)設(shè)計

作業(yè)分A、B兩類。

【設(shè)計意圖】①對本課知識、能力、素養(yǎng)作可持續(xù)評價。②學(xué)科中落實五育，體現(xiàn)物理學(xué)科價值。③承上啟下，為下一課時的學(xué)習(xí)進(jìn)行探查和準(zhǔn)備。

【評價指標(biāo)】利用本節(jié)課所學(xué)解決生活問題，能力再發(fā)展。

五、反思與評價

在本課時教學(xué)設(shè)計上從四個“化”實現(xiàn)深度學(xué)習(xí)及物理核心素養(yǎng)：

情景化：創(chuàng)設(shè)真實的、有意義的情境，通過物理的“景”去觸動學(xué)生的“情”，不僅使學(xué)生進(jìn)入積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，而且加深學(xué)生對比熱容的理解，增強學(xué)生的物理觀念。

活動化：創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的、有梯度的活動，促進(jìn)層次性、建構(gòu)性的自主學(xué)習(xí)。

模型化：在活動中實現(xiàn)了分析、歸納、建模、應(yīng)用、評價等高階思維的迭代提升。

教學(xué)評一體化：課堂評價貫穿教學(xué)全過程，檢測教與學(xué)的效果，實現(xiàn)以評促學(xué)、以評促教。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李春密.深度學(xué)習(xí)：走向核心素養(yǎng)（學(xué)科教學(xué)指南·初中物理）[M].北京：教育科學(xué)出版社，2020.

[2]李巖.初中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要素分析[J].物理通報，2017（S1）：2-4.

（責(zé)任編輯：黃潔梅）