基于初中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)策略
——以《浮力》教學(xué)為例

李桂兵

(江蘇省高郵市送橋鎮(zhèn)初級(jí)中學(xué) 225651)

核心素養(yǎng)理念下的初中物理教學(xué)改變了原有的教學(xué)模式，教師要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)的過(guò)程，關(guān)注他們探究的狀態(tài)，關(guān)注他們的情感與態(tài)度，換言之，教師不再僅僅關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，關(guān)注他們的考試成績(jī)等.因此教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)的、鮮活的課堂情境,引發(fā)他們探究的熱情；再以問(wèn)題鏈為導(dǎo)向,激活他們思維的火花；在不同活動(dòng)的驅(qū)動(dòng)下,讓他們體驗(yàn)探究的過(guò)程,進(jìn)而促成他們?cè)谖锢碛^念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任上的生長(zhǎng).文章以《浮力》的教學(xué)設(shè)計(jì)為例,基于實(shí)踐，闡述在核心素養(yǎng)培養(yǎng)下的初中物理教學(xué)策略.

1 教師設(shè)置預(yù)習(xí)問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生好奇

教師要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)首先就要引發(fā)學(xué)生去思考；要讓學(xué)生思考，就要讓問(wèn)題驅(qū)動(dòng)課堂的發(fā)展.因此在物理教學(xué)中，教師要培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)，一方面讓他們積極回答教師的提問(wèn)，與教師對(duì)話(huà)，促進(jìn)能力的生長(zhǎng)；另外一方面也要讓他們自己提問(wèn)，以讓他們的思考深入，以讓他們撥動(dòng)思維的弦.教師在教學(xué)的過(guò)程中，要布置一定的預(yù)習(xí)作業(yè)，以讓學(xué)生知曉即將要學(xué)的內(nèi)容是什么，進(jìn)而讓他們形成學(xué)習(xí)期待.教師布置的預(yù)習(xí)作業(yè)要以問(wèn)題的形式出現(xiàn)，這能進(jìn)一步引發(fā)學(xué)生的思考，讓他們知道預(yù)習(xí)的目的是什么，要完成什么樣的任務(wù).教師設(shè)置的問(wèn)題在引發(fā)他們好奇的同時(shí)，也容易讓他們產(chǎn)生新的問(wèn)題.

以蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)第十章第4節(jié)《浮力》的教學(xué)為例，教師先是設(shè)置這樣的問(wèn)題：塑料瓶中有一個(gè)乒乓球,有沒(méi)有辦法可以手不碰塑料瓶就可以拿到乒乓球.教師設(shè)置這道題的目的就是讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考，怎樣去解決生活中的問(wèn)題，進(jìn)而讓他們感知浮力的存在.這樣的預(yù)習(xí)的作業(yè)首先能激發(fā)學(xué)生的參與，學(xué)生愿意去完成教師設(shè)置的情境任務(wù).其次學(xué)生會(huì)主動(dòng)找尋辦法，會(huì)進(jìn)一步地引發(fā)他們的思考.帶著問(wèn)題的預(yù)習(xí)作業(yè)比直接讓學(xué)生背誦浮力的概念要好得多，問(wèn)題的設(shè)置引發(fā)學(xué)生思考：這一章節(jié)要解決的問(wèn)題是什么.同樣，問(wèn)題的設(shè)置又催生新的問(wèn)題.學(xué)生自然地想到在塑料瓶里倒?jié)M水就可以拿到乒乓球，但學(xué)生想到一個(gè)新的問(wèn)題：這說(shuō)明什么呢？教師也預(yù)設(shè)到學(xué)生會(huì)想這樣的問(wèn)題，因此就設(shè)置第二個(gè)問(wèn)題：將瓶蓋旋緊的空礦泉水瓶壓入水中時(shí)，會(huì)有什么新的發(fā)現(xiàn)？顯然地，預(yù)習(xí)作業(yè)中的問(wèn)題也是在不斷地深化的，這個(gè)問(wèn)題的設(shè)置就是讓學(xué)生進(jìn)一步感知浮力的存在.學(xué)生按照教師的問(wèn)題情境，演示之后，就發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，水中幾乎有一股托力將瓶子往上托，而且瓶子越往水下去，托力好像也越大.通過(guò)提問(wèn)，學(xué)生對(duì)浮力有了更多的感性的認(rèn)識(shí)，對(duì)相關(guān)認(rèn)知的思考也就更深入了.可見(jiàn)預(yù)習(xí)是物理學(xué)習(xí)的重要習(xí)慣，也是學(xué)生提升核心素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，讓學(xué)生開(kāi)展預(yù)習(xí)其實(shí)就是要求學(xué)生提前思考，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題.在預(yù)習(xí)中設(shè)置問(wèn)題能促進(jìn)預(yù)習(xí)的發(fā)展，也提升思考的質(zhì)量.

2 教師演示實(shí)驗(yàn)，揭示相關(guān)主題

核心素養(yǎng)的提升需要學(xué)生親自的體驗(yàn)，以讓認(rèn)知在經(jīng)歷中轉(zhuǎn)為學(xué)生的能力.因此在教學(xué)中，教師需要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，要以實(shí)驗(yàn)推動(dòng)學(xué)生探究，要在探究中提升學(xué)生能力.在教學(xué)的過(guò)程中，教師要將演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái)，既要給他們足夠的動(dòng)手時(shí)間，又要給他們足夠思考的時(shí)間.一般來(lái)說(shuō)，演示實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生集中思考，集中觀察，當(dāng)然他們也可以在教師演示之后再實(shí)驗(yàn).教師做演示實(shí)驗(yàn)的目的，是讓學(xué)生從中發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，進(jìn)而與本課的主要內(nèi)容對(duì)接起來(lái).演示的目的，就是給學(xué)生直觀的體驗(yàn)，讓他們將書(shū)本的認(rèn)知與眼前的觀察對(duì)接起來(lái).

還以《浮力》為例，教學(xué)中教師先是在透明的玻璃杯倒了一半的水，接著將一顆雞蛋放進(jìn)水里.學(xué)生看到雞蛋下沉到水里，再接著教師就問(wèn)出這樣的一個(gè)問(wèn)題，能不能讓這個(gè)雞蛋浮起來(lái).學(xué)生想，要浮起來(lái)就是要改變?cè)鹊臈l件.他們思考眼前的這只雞蛋受到的浮力會(huì)跟哪些因素有關(guān)；他們將與雞蛋有關(guān)聯(lián)的因素都列出來(lái)了，從玻璃杯、到雞蛋的體積、再到杯里的的水.學(xué)生猜想改變其中的任何一個(gè)條件能不能改變浮力，改變杯子，還是改變水；進(jìn)而有學(xué)生想將水換成別的液體試試.教師往杯里加入了鹽，雞蛋漸漸浮起來(lái)，教師問(wèn)這說(shuō)明了什么.學(xué)生對(duì)著演示實(shí)驗(yàn)猜想是不是說(shuō)明浮力的大小與什么樣的液體有關(guān).演示實(shí)驗(yàn)在師生的互動(dòng)中，逐步展示出物理要探究的主題.教師演示實(shí)驗(yàn)最主要的功能就是讓學(xué)生將課本的認(rèn)知運(yùn)用到眼前的觀察中，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，也為他們的自主實(shí)驗(yàn)做鋪墊.教師自主實(shí)驗(yàn)時(shí)，依然要以學(xué)生為中心，激發(fā)學(xué)生的參與，調(diào)動(dòng)他們的思維，引發(fā)他們深入.

3 學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，深化課本認(rèn)知

更多的時(shí)候，教師要給學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，讓他們自主地體驗(yàn)，以讓他們開(kāi)展深度學(xué)習(xí).學(xué)生獲得的認(rèn)知只有在自己的體驗(yàn)中才會(huì)變成自己的素養(yǎng)，才會(huì)有更深切的感知.學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)給學(xué)生更多的學(xué)習(xí)空間，他們可以做課本上的實(shí)驗(yàn)，也可以做課本之外的實(shí)驗(yàn).他們可以依據(jù)自己的情感需要挖掘新的實(shí)驗(yàn).同樣教師也要依據(jù)學(xué)生在認(rèn)知與能力上的特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)新的實(shí)驗(yàn)，以讓他們鞏固認(rèn)知，拓展能力，延伸生長(zhǎng)點(diǎn).

圖1 圖2

還以《浮力》為例，如圖1所示，教師先是讓學(xué)生在圖中畫(huà)出靜止在水中的小球所受力的示意圖，教師想考查的知識(shí)點(diǎn)是小球受豎直向下的重力和豎直向上的浮力作用，這兩個(gè)力是一對(duì)平衡力，同時(shí)讓他們感知浮力的方向總是豎直向上的.結(jié)果大多學(xué)生將浮力的方向畫(huà)成了垂直于坡面的方向.教師可以讓學(xué)生做一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)明白這道題蘊(yùn)含的物理知識(shí).首先學(xué)生用手將乒乓球放入水底，再慢慢松開(kāi)，教師讓他們觀察球的運(yùn)動(dòng)方向.學(xué)生做了幾次發(fā)現(xiàn)，球總是從水里豎直浮上來(lái)靜止在水面，進(jìn)而學(xué)生對(duì)浮力的方向有了更感性的認(rèn)識(shí).接著教師讓學(xué)生做一個(gè)跟題目情境差不多的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生先是將乒乓球通過(guò)一個(gè)紅色的細(xì)線系在一個(gè)鐵塊上，然后將球與鐵塊置入水杯中，整個(gè)球就沒(méi)在水中，顯眼的紅線豎直向上.當(dāng)學(xué)生將水杯呈一定的角度時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)浮力的紅線的方向沒(méi)有改變.在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，學(xué)生完成圖2的力的分析.可見(jiàn)教師要針對(duì)學(xué)生不同的認(rèn)知需求，設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)，以讓他們的素養(yǎng)得到提升.對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)學(xué)習(xí)物理不僅僅是記住書(shū)本的一些概念性的東西，要能真正地理解.要提升學(xué)生的核心素養(yǎng)，就要提升他們將認(rèn)知轉(zhuǎn)化為素養(yǎng)的能力.讓學(xué)生建構(gòu)實(shí)驗(yàn)一方面能提升學(xué)生動(dòng)手的能力，另外一方面能改變學(xué)生思考問(wèn)題、解決問(wèn)題的習(xí)慣.當(dāng)學(xué)生習(xí)慣了實(shí)驗(yàn)，他們會(huì)將實(shí)驗(yàn)作為解決問(wèn)題的一種手段，進(jìn)而促進(jìn)他們素養(yǎng)的生長(zhǎng).

4 學(xué)生小組合作，促進(jìn)深度思維

初中物理教學(xué)重在培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，因此在教學(xué)中教師要給學(xué)生更多自主生長(zhǎng)的空間.換言之，教師就要改變傳統(tǒng)的一些教學(xué)方法，讓學(xué)生成為課堂的主體.小組合作能充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生的特長(zhǎng)，能讓他們的思維得到發(fā)展.最主要地，在小組合作中學(xué)生是自行解決問(wèn)題的，他們會(huì)深度思考問(wèn)題，會(huì)集中各自的思維優(yōu)勢(shì)，敦促問(wèn)題的解決.因而在合作中學(xué)生對(duì)問(wèn)題的思考更具廣闊性與深刻性.因此教學(xué)中教師可設(shè)置一些合作性問(wèn)題，提升學(xué)生思考的空間.

圖3

教師設(shè)置這樣的題目：如圖3所示，用彈簧秤懸掛一金屬塊，保持靜止；當(dāng)金屬塊浸沒(méi)在水中靜止時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為4N(g=10N/kg).大家能不能就著題面提出一些問(wèn)題來(lái)，小組的學(xué)生坐在一起就思考可能會(huì)出現(xiàn)哪些問(wèn)題呢？他們先是想可能存在的問(wèn)題，再想一想這些問(wèn)題有沒(méi)有解決的可能性.小組成員想到的第一個(gè)問(wèn)題是金屬塊浸沒(méi)在水中受到的浮力是多少，但是有學(xué)生提出質(zhì)疑計(jì)算浮力的公式需要知道物體的體積，這個(gè)題面的表述中沒(méi)有交代.接著有學(xué)生反駁道，大家可以看圖的，金屬塊的重力G=6N，浸沒(méi)在水中時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F′=4N，這說(shuō)明什么呢？為什么測(cè)力計(jì)的示數(shù)會(huì)變化呢？這是不是說(shuō)明金屬塊浸沒(méi)在水中受到了浮力呢？經(jīng)過(guò)他的這一點(diǎn)撥，小組成員列出這樣的式子，F(xiàn)浮=G-F′=6N-4N=2N.繼而，小組成員提出第二個(gè)問(wèn)題金屬塊浸沒(méi)時(shí)排開(kāi)水的體積V可以求得嗎？他們之所以提出這樣的問(wèn)題，原因是他們已經(jīng)求得浮力.他們依據(jù)浮力的公式，F(xiàn)浮=ρ水gV排，很快地他們求得V排.同時(shí)因?yàn)榻饘賶K浸沒(méi)水中，所以金屬塊的體積V=V排.他們繼續(xù)合作想一想有沒(méi)有新的問(wèn)題，這時(shí)候他們將問(wèn)題落實(shí)到求金屬塊的密度ρ上.他們是這樣想的，由G=mg可得金屬塊的質(zhì)量，由m與V可以求得ρ.因?yàn)楹献鳎瑢W(xué)生的思考愈發(fā)地深入.他們想能不能再想出一個(gè)新奇的問(wèn)題來(lái)，有學(xué)生想到這樣一個(gè)問(wèn)題，若把該金屬塊放入水銀中，那么它受到的浮力為多少？班上學(xué)生大多知道水銀是常見(jiàn)金屬里密度比較大的，所以這個(gè)金屬塊的密度應(yīng)該小于水銀的密度.因此問(wèn)題提出之后，學(xué)生就討論道，金屬塊放入水銀中，金屬塊就呈現(xiàn)漂浮的狀態(tài)，該金屬塊受到的浮力就應(yīng)該是F浮′=G=6N.可見(jiàn)在小組合作中學(xué)生體驗(yàn)了重力公式、稱(chēng)重法求浮力、阿基米德原理、密度公式等.他們的學(xué)科素養(yǎng)也在合作中獲得發(fā)展.

物理作為初中學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)學(xué)科，越來(lái)越受到多方面的重視與關(guān)注.學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過(guò)程也是他們重新塑造學(xué)習(xí)品質(zhì)、提升核心素養(yǎng)的過(guò)程.因此教師要關(guān)注各種活動(dòng)的設(shè)置，以讓學(xué)生獲得真實(shí)的生長(zhǎng)，主要是能力與素養(yǎng)的生長(zhǎng).只有學(xué)生的多元能力得到發(fā)展，學(xué)生的核心素養(yǎng)才能得到提升.因此教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)學(xué)生能力生長(zhǎng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，要讓每個(gè)環(huán)節(jié)都能對(duì)接他們的素養(yǎng)需求，進(jìn)而促進(jìn)教與學(xué)的同步高效.