加強(qiáng)初中物理課堂訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

康建平

摘? ?要：教師以“加強(qiáng)課堂上的應(yīng)用訓(xùn)練，來培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)”為主線，重點從科學(xué)思維、科學(xué)探究的角度培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，同時結(jié)合物理學(xué)科的特點和初中生的思維特點，采用靈活的教學(xué)形式，運(yùn)用多種教學(xué)手段和教學(xué)資源，設(shè)計收放適度的教學(xué)環(huán)節(jié)，其旨在研究提高初中物理課堂教學(xué)有效性、營造師生互動的濃厚學(xué)習(xí)氛圍的方法。即通過加強(qiáng)實例分析訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力;加強(qiáng)母題思想訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力;加強(qiáng)實驗過程訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力;加強(qiáng)知識拓展訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力。此外教師在物理課堂上還要引導(dǎo)學(xué)生從“學(xué)會”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皶W(xué)”，這有利于實現(xiàn)有效和高效的物理課堂教學(xué)。

關(guān)鍵詞：初中物理;核心素養(yǎng) ;科學(xué)思維;科學(xué)探究

中圖分類號：G633.7? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1009-010X（2022）05-0056-05

在新一輪基礎(chǔ)教育改革形式下，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體這一新課程理念獲得普遍認(rèn)同。我們物理教師應(yīng)順應(yīng)教學(xué)改革的趨勢，努力實現(xiàn)中學(xué)物理課程的總目標(biāo)，并在課堂教學(xué)中充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，使學(xué)生在教師的引導(dǎo)下主動獲得必要的物理基礎(chǔ)知識和技能;同時使學(xué)生初步了解物理學(xué)的發(fā)展歷程，經(jīng)歷物理知識的形成過程，感受、認(rèn)識并運(yùn)用物理學(xué)的基本思想和基本方法，由此可使學(xué)生受到科學(xué)精神的熏陶，以養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)態(tài)度，并逐步形成正確的世界觀、人生觀和價值觀;同時使學(xué)生初步具備現(xiàn)代社會成員所必需的基本能力和科學(xué)素養(yǎng)。

基于此，我們物理教師應(yīng)立足課堂教學(xué)，加強(qiáng)實例分析訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力;加強(qiáng)母題思想訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力;加強(qiáng)實驗過程訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力;加強(qiáng)知識拓展訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力。同時教師還要引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂學(xué)習(xí)，組織學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)與小組合作學(xué)習(xí)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，形成濃厚的課堂學(xué)習(xí)氛圍，如此可培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣和合作學(xué)習(xí)的能力，進(jìn)而可讓課堂成為學(xué)生學(xué)習(xí)知識和培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的主陣地。

一、加強(qiáng)實例分析訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力

基礎(chǔ)教育改革強(qiáng)調(diào)不僅要讓學(xué)生掌握“雙基”，還要注重學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的過程中內(nèi)化形成的物理觀念和科學(xué)思維，是在應(yīng)用所學(xué)物理知識解決實際問題的過程中形成的科學(xué)探究方法和科學(xué)態(tài)度。因此在培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的過程中，需要教師引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)實例分析和專題訓(xùn)練，并使其經(jīng)歷教師的例題分析過程，包括思路引導(dǎo)、方法總結(jié)、解決問題的過程性分析過程和解題格式的示范性板書過程，由此可培養(yǎng)學(xué)生的分析與綜合、歸納與演繹、推理與論證能力，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和責(zé)任，進(jìn)而可實現(xiàn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的全面培養(yǎng)。

例如：（2021年河北中考第25題）斧子的斧頭變松了，人們常用撞擊斧柄下端的方法使斧頭緊套在斧柄上，這是因為? ? ? ? ? ? 。這樣斧頭就會牢牢地套在斧柄上了。斧柄下端撞擊凳子時，以斧柄為參照物，斧頭是? ?（選填“運(yùn)動”或“靜止”）的。請在圖1中畫出斧頭所受重力的示意圖。

本題考查了慣性概念的分析和應(yīng)用、運(yùn)動和靜止的相對性以及畫力的示意圖等知識，既考查了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解，又突出了重點內(nèi)容的應(yīng)用，既考查了過程分析，又考查了語言表達(dá)。同時結(jié)合課本素材，以不同的物體為參照物分析了物體的運(yùn)動情況以及物體的受力情況等等。這些都體現(xiàn)出物理學(xué)科對學(xué)生學(xué)習(xí)的要求，即在理解物理知識的基礎(chǔ)上，通過練習(xí)、應(yīng)用來使學(xué)生達(dá)到掌握方法和規(guī)律，培養(yǎng)分析、解決問題的能力，提高物理學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

二、加強(qiáng)母題思想訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

教師在初中物理課堂上進(jìn)行典型例題分析，同時設(shè)計“一題多解” “一題多變”的發(fā)散思維訓(xùn)練，如此可引導(dǎo)學(xué)生建立母題思想，進(jìn)而通過條件變換可深層次夯實學(xué)生對概念、規(guī)律內(nèi)涵和外延的理解。同時深入剖析、總結(jié)典型例題的分析過程和解題技巧，如此可使學(xué)生達(dá)到舉一反三、理解知識、把握規(guī)律、靈活應(yīng)用、提高能力的目的。

例如：（2021河北中考第24題）如圖2所示是一幅撐竿跳高的圖片。關(guān)于撐竿跳高運(yùn)動涉及的物理知識，回答下列問題。

（1）問題：運(yùn)動員對竿的力的作用效果是什么？回答： ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

（2）請從機(jī)械能角度提出一個問題并回答。

問題：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?？

回答：? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

本題主要考查機(jī)械能的有關(guān)知識。對運(yùn)動員被彈起的過程進(jìn)行受力分析，并結(jié)合運(yùn)動員的運(yùn)動變化過程分析其機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。教師在引導(dǎo)學(xué)生分析時，最重要的就是引導(dǎo)學(xué)生抓住三個核心問題：一是具有什么形式的能;二是不同形式的能的大小變化;三是不同形式的能是如何轉(zhuǎn)化的，如此可讓學(xué)生知道如何著手設(shè)問、明確解答思路。同時教師還可以拓展機(jī)械能的相關(guān)題型，如蹦極、彈簧彈起、蹦床以及火箭發(fā)射、隕石墜落等，然后結(jié)合其運(yùn)動過程中的平衡態(tài)和非平衡態(tài)分析物體的受力，推導(dǎo)其運(yùn)動的變化，判斷其機(jī)械能的轉(zhuǎn)化。

例如：（2020河北中考第25題）蹦極是一種運(yùn)動游戲。圖3中A點是彈性繩自然下垂時繩下端的位置，B點是游戲者所能到達(dá)的最低點。當(dāng)游戲者離開跳臺向A點運(yùn)動的過程中（忽略空氣阻力），其重力勢能逐漸轉(zhuǎn)化為? ? ? ? ? 能;游戲者從A點到B點的過程中，繩子具有的? ? ? ?? ? ? ? 能逐漸增加;到達(dá)B點時游戲者受到的彈力大于重力，所以游戲者在B點時? ? ? ? ?（選填“是”或“不是”）處于平衡狀態(tài)。

本題結(jié)合蹦極運(yùn)動員的下落過程，分析運(yùn)動員所處不同位置時的運(yùn)動情況、受力情況和機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況。本題的難點在于未標(biāo)出平衡狀態(tài)的位置，需要直接分析在彈性繩原長和運(yùn)動員處于最低點兩個非平衡狀態(tài)。因此，教師在引導(dǎo)學(xué)生分析該運(yùn)動過程時，可分解出如圖4所示的三個位置，其中在B點時運(yùn)動員受到彈性繩向上的彈力和運(yùn)動員本身的重力二力平衡，故此時的速度最大，動能最大，由此可分析出A點到B點的過程重力大于彈力，做向下加速運(yùn)動，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;B點到C點的過程重力小于彈力，做向下減速運(yùn)動，重力勢能、動能轉(zhuǎn)化為彈性繩的彈性勢能。由此可總結(jié)出在解題時，學(xué)生需先把握運(yùn)動員下落過程中平衡態(tài)的受力分析這一關(guān)鍵，然后從平衡態(tài)的受力分析入手，再分析由非平衡態(tài)到達(dá)平衡態(tài)之前以及過了平衡態(tài)之后等不同階段的受力、運(yùn)動和能量轉(zhuǎn)化情況。剖析典型例題，抓住關(guān)鍵問題，總結(jié)解題規(guī)律，由此可引導(dǎo)學(xué)生樹立母題思想。

結(jié)合例題分析加強(qiáng)同類型的專題訓(xùn)練，這不僅能使學(xué)生更牢固地掌握和運(yùn)用所學(xué)知識，還能幫助學(xué)生從不同角度、不同層次理解相關(guān)知識，提升靈活運(yùn)用物理規(guī)律及數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力，進(jìn)而可把握解題的最佳途徑和方法。如此既拓展了學(xué)生的科學(xué)思維，又快速提升了學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng);既有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和求知欲，又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維，提高了學(xué)生分析問題及解決問題的能力。

三、加強(qiáng)實驗過程訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

初中物理實驗除包括《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》中要求的20個必做實驗外，還涵蓋課上、課下的演示實驗、探究性實驗和拓展、發(fā)散性實驗，因此需要物理教師一方面在課堂中設(shè)置合理的實驗探究內(nèi)容，以讓學(xué)生經(jīng)歷完整的探究過程;另一方面還要加強(qiáng)課下實驗培訓(xùn)等，以促進(jìn)學(xué)生對物理知識的理解和科學(xué)思維的發(fā)展，進(jìn)而可培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和實驗探究素養(yǎng)。

例如受限于學(xué)生實驗器材數(shù)量不足、場地受限、課堂紀(jì)律和課堂流程難以把握等問題，在課堂中講實驗、演示實驗和播放實驗視頻等依然是常見的實驗教學(xué)方式，學(xué)生進(jìn)行實驗探究的次數(shù)較少，學(xué)生設(shè)計實驗、動手操作、觀察實驗現(xiàn)象并分析數(shù)據(jù)、總結(jié)結(jié)論等方面的實驗?zāi)芰σ灿写岣?。因此，要提升學(xué)生的實驗探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，就需要每一位物理教師在平時的教學(xué)實踐中多反思、多思考、多總結(jié)，并從以下四個方面加強(qiáng)訓(xùn)練。

（一）培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和善于觀察、質(zhì)疑的習(xí)慣，提升學(xué)生的提問能力

例如有關(guān)浮力的問題，教師在教學(xué)過程中需要先設(shè)計問題，引導(dǎo)學(xué)生分析物體的受力情況，即先比較物體各面的壓強(qiáng)大小，再分析上、下兩個面的壓力差，由此得出浮力是物體各表面所受液體壓力的合力;接下來引導(dǎo)學(xué)生分析物體處于懸浮靜止?fàn)顟B(tài)時的受力情況，思考浮力和重力是否二力平衡，或所受液體向下的壓力、向上的壓力和重力三力是否平衡，由此得出壓力的合力與浮力的等效替代效果;接下來拋出問題，比較一個長方體橫放、豎放在液體中各面的壓強(qiáng)和壓力，然后讓學(xué)生通過分析比較，得出各種擺放方式上下底面的壓力差相等這一關(guān)鍵認(rèn)識;隨后再引導(dǎo)學(xué)生分析比較物體在液體中處于不同深度時的浮力大小情況，以及在不同液體中的浮力大小情況，由此可推出浮力大小只取決于液體密度和排開液體體積兩個因素。在該過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生真正理解了浮力的概念，加強(qiáng)了對學(xué)生發(fā)散思維的訓(xùn)練，提升了學(xué)生學(xué)會提問、善于提問的能力。

（二）培養(yǎng)學(xué)生善于思考和實踐的習(xí)慣，提升學(xué)生設(shè)計實驗的能力和操作技能

例如有關(guān)浮沉的問題，對于漂浮的物體受到浮力，學(xué)生理解起來比較容易，但對沉底的物體也受到浮力表示懷疑。對此教師可以把石塊掛在彈簧測力計下，然后用手向上托，發(fā)現(xiàn)示數(shù)變小，由此引導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計實驗，通過類比把掛在彈簧測力計下的石塊浸在液體中，發(fā)現(xiàn)彈簧測力計的示數(shù)也會變小，這證明沉底的物體也受到浮力。在物理課堂上，教師設(shè)計開放的實驗環(huán)節(jié)，讓學(xué)生分組合作親歷實驗探究過程，由此可促進(jìn)學(xué)生動腦設(shè)計實驗和動手操作技能的提升。

（三）培養(yǎng)學(xué)生善于進(jìn)行實驗驗證和規(guī)律探究的習(xí)慣，并提升學(xué)生的探究能力

例如有關(guān)大氣壓強(qiáng)的問題，大氣壓強(qiáng)看不到、摸不到，人們不易感覺大氣壓強(qiáng)的存在，特別是有關(guān)大氣壓強(qiáng)的證明和測定問題，在學(xué)生頭腦中有許多錯誤觀念，因此讓學(xué)生確信大氣壓強(qiáng)存在是教學(xué)難點。所以在教學(xué)過程中，除了演示實驗，教師還可以設(shè)置一些小實驗如“覆杯實驗”“吸管提水實驗”“壓扁易拉罐實驗”，讓學(xué)生參與并親身感受大氣壓強(qiáng)的存在，然后得出大氣壓強(qiáng)確實存在的結(jié)論。如此不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，還培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力。

（四）培養(yǎng)學(xué)生觀察現(xiàn)象和進(jìn)行數(shù)據(jù)對比分析的能力，加強(qiáng)學(xué)生進(jìn)行分析和總結(jié)的能力

例如伏安法測電阻實驗，該實驗要求學(xué)生分別測量定值電阻和小燈泡的電壓和電流，然后計算電阻。待實驗結(jié)束后，教師要有意識地引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合圖像分析，發(fā)現(xiàn)幾次測量出的定值電阻阻值雖然很接近但是有偏差，由此引出減小誤差應(yīng)采用求平均處理的方法;同時發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻隨著電壓的變化，測量的電阻數(shù)據(jù)變化較大，由此可得出燈絲電阻隨溫度升高而增大的規(guī)律。通過探究、真實感受燈絲電阻的變化，可培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，并使其養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度。

例如：（2020年河北中考第34題）學(xué)習(xí)了電功率后，小明利用電路圖來探究小燈泡功率跟電阻的關(guān)系。

（3）下表是實驗中的相關(guān)數(shù)據(jù)。

第1次實驗中電源電壓U= 4 V，L3的阻值R3= 4 Ω。

（4）分析表中數(shù)據(jù)可得出，規(guī)格不同的小燈泡消耗的實際功率跟電阻的關(guān)系是：

① 當(dāng)電流相同時，電功率與電阻成正比 ;

② 當(dāng)電壓相同時，電功率與電阻成反比 。

數(shù)據(jù)處理是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)，對實驗數(shù)據(jù)的分析和推理是探究能力的深化和升華。學(xué)生在答題過程中存在的問題主要是：表述不準(zhǔn)確，表達(dá)不全面，不清楚定性結(jié)論和定量結(jié)論的區(qū)別，對“控制變量法”的應(yīng)用理解不到位，歸納分析能力欠缺，邏輯思維、科學(xué)思維不夠嚴(yán)謹(jǐn)，以上這些方面的欠缺需要一個長期的訓(xùn)練來彌補(bǔ)，這就要求我們教師在平時的教學(xué)中要注重物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

四、加強(qiáng)知識拓展訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力

物理概念的建立和物理規(guī)律的形成從來都不是孤立的，每一個物理概念之間都是有著脈絡(luò)關(guān)系的，各種物理知識都交織在一起形成了網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)關(guān)系。因此，教師在物理課堂教學(xué)中要通過講授內(nèi)容、分析例題來引導(dǎo)學(xué)生理解知識本身，同時還要使其了解物理知識的來龍去脈，以形成知識網(wǎng)絡(luò)，使其在學(xué)習(xí)知識點的同時把握整體框架，以形成規(guī)律網(wǎng)絡(luò)。例如在學(xué)習(xí)晶體熔化的特點時，通過對比分析晶體和非晶體熔化的圖像，得出晶體熔化的過程吸收熱量但溫度不變的結(jié)論。內(nèi)能概念比較抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)時比較困難。對此教師在課堂上可結(jié)合晶體熔化的特點，引導(dǎo)學(xué)生分析晶體在熔化階段的內(nèi)能一定增大的原因，其中由于溫度沒升高導(dǎo)致分子的動能沒增大，而由固態(tài)到液態(tài)時分子的間距變化導(dǎo)致分子的勢能增大，進(jìn)而導(dǎo)致物體的內(nèi)能增大。這種知識的拓展和延伸，使學(xué)生對內(nèi)能的概念有了一個透徹的理解，進(jìn)而在分析內(nèi)能、溫度、熱量之間的關(guān)系時，就能做到正確辨析，靈活分析了，如此還可在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的分析綜合能力。

例如在學(xué)習(xí)“歐姆定律”時，教師可引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究“導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比”。由此學(xué)生可初步認(rèn)識到導(dǎo)體兩端的電壓越大，電阻越小，通過的電流越大。然后教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生明確“導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的，與電流、電壓無關(guān)”，因此不能說導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的電流成反比;而電壓是電路中形成電流的原因，當(dāng)導(dǎo)體兩端不加電壓時，電流為零，但導(dǎo)體的電阻依然存在，因此不能說電壓跟電流成正比。在此基礎(chǔ)上，教師在課堂上進(jìn)一步提出問題：“串聯(lián)電路中兩個電阻的電流相等，那其兩端的電壓與電阻是什么關(guān)系呢？并聯(lián)電路中兩個電阻的電壓相等，那各支路電流與電阻又是什么關(guān)系呢？”從而引發(fā)學(xué)生討論，動腦理解串聯(lián)分壓規(guī)律和并聯(lián)分流規(guī)律，進(jìn)而達(dá)成對歐姆定律內(nèi)涵的真正理解，如此可于潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

顧明遠(yuǎn)教授強(qiáng)調(diào)“教育的本質(zhì)是培養(yǎng)思維……”;林崇德教授提出“落實核心素養(yǎng)，思維教學(xué)是首要問題”。因此，在初中物理課堂教學(xué)中，物理教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)和思維品質(zhì)，并加強(qiáng)其對課堂教學(xué)的積極導(dǎo)向作用，杜絕傳統(tǒng)的知識灌輸型課堂教學(xué)，如此可加強(qiáng)學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維和科學(xué)探究等素養(yǎng)的落實和培養(yǎng);教師在課上教學(xué)活動中引導(dǎo)學(xué)生理解物理概念和規(guī)律，觀察、分析物理現(xiàn)象，構(gòu)建物理模型和知識體系，如此可使學(xué)生形成物理觀念和科學(xué)思維，實現(xiàn)從傳授“知識”到培養(yǎng)“核心素養(yǎng)”，從“生活走向物理”到“從物理走向社會”，從“學(xué)會”到“會學(xué)”，進(jìn)而可培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]宋希波，田成良.核心素養(yǎng)視域下的物理概念教學(xué)[J].中學(xué)物理，2019，（7）：43.