基于學科核心素養(yǎng)的高中物理習題教學設計研究

陳志慧

(江蘇省啟東市第一中學 226200)

如果要問當前高中物理教學的主要任務是什么，那在諸多答案當中一定會存在兩個公認的答案，這就是“面對高考選拔的能力”和“發(fā)展學生的物理學科核心素養(yǎng)”.從直覺上來看，這兩個答案存在著一定的張力，這是因為前一個答案通常顯得比較現(xiàn)實，而后者則顯得比較理想.事實上在筆者看來這兩個答案并不矛盾，它們之間是相互依存，相輔相成的.只有順利通過高考，那么學生才能滿足當下的需要；只有發(fā)展物理學科核心素養(yǎng)，那么學生才能滿足未來的需要.在每一個學生個體身上，當下的需要與未來的需要，組成了學生的全部人生.也因此作為高中物理教學，一定要想方設法為學生當下的需要與未來的需要夯實基礎.基于這樣的認識，筆者以為基于學科核心素養(yǎng)是培養(yǎng)學生的解題能力，是當前高中物理教師的重要任務.

從當前的現(xiàn)實情況來看，相當于我們學生都感覺到高中物理難教難學，其主要表現(xiàn)在方法不適應、能力上跟不上、思維靈活多樣、素養(yǎng)要求高上.考慮到習題教學是物理教學活動中重要組成部分，如何搞好習題教學也一直是物理教育工作者一直探索的問題.在核心素養(yǎng)的背景下想探索這一問題，其實要化解的關鍵矛盾就是如何基于物理學科核心素養(yǎng)去設計出有效的物理習題教學過程.筆者以為探究這一問題關鍵要認識到這樣的幾個方面：一是當前背景下的物理習題教學設計如何體現(xiàn)物理學科核心素養(yǎng)這一目標；二是基于物理學科核心素養(yǎng)落地的習題教學設計的基本思路與實踐路徑；三是教師如何在日常的教學實踐當中積累經(jīng)驗，并且以物理學科核心素養(yǎng)作為導向去進行深度反思.筆者以為，只要重點解決了這三個問題，那么決定能力培養(yǎng)的現(xiàn)實需要，就能夠與核心素養(yǎng)發(fā)展的長遠需要有機的融合在一起.下面就對這三點進行一些粗淺的分析，希望其中的經(jīng)驗總結以及實踐思考，能夠?qū)ν衅鸬綊伌u引玉的作用.

1 物理習題教學設計須以學科核心素養(yǎng)落地為目標

如果說傳統(tǒng)的習題教學的目標是培養(yǎng)學生的解題能力的話，那么在這一目標的基礎上疊加核心素養(yǎng)，就成為當下高中物理習題教學及其設計的新的目標.在這里首先要理解什么是物理學科核心素養(yǎng)：根據(jù)《普通高中物理課程標準》(2017版)的定義，物理學科核心素養(yǎng)具體包括：物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任四個方面.這四個方面的形成，不單單只是作用于物理學科中，而且作用于學生整個的人生與處事態(tài)度，其需要得到正確的運用才算是真正掌握了這門學科的核心素養(yǎng).

對于習題教學設計來說，以物理學科核心素養(yǎng)的發(fā)展作為目標，實際上是在傳統(tǒng)目標的基礎上進行的提升.由于物理學科核心素養(yǎng)有四個組成要素，那么教師在進行習題教學設計的時候，就可以以這四個要素獨立形式或者組合形式作為目標.那么這又意味著什么呢？

其一，意味著教師在判斷習題價值的時候，不再只是關注習題的模式本身——這一點對于應試來說非常重要，有了核心素養(yǎng)培育的目標之后，教師的任務實際上重了，其既需要滿足當下的考試需要，同時業(yè)務必須為學生的核心素養(yǎng)發(fā)展夯實基礎.

其二，意味著教師在進行習題教學設計的時候，需要平衡好傳統(tǒng)教學目標與核心素養(yǎng)目標之間的關系.那么物理學科核心素養(yǎng)就能夠與習題教學設計有機地融合在一起.

2 基于物理學科核心素養(yǎng)落地的習題教學設計思踐

在上述分析的基礎上，在習題教學的時候就需要認識到核心素養(yǎng)強調(diào)學生對物理觀念的把握，物理習題教學是加深學生對物理概念、物理規(guī)律理解的一條有效途徑，為使習題教學達到此目的，在具體的習題教學設計的時候，就可以將考慮到的這些要素有機的結合在一起，從而設計出一個符合學生應試需要與核心素養(yǎng)發(fā)展需要的習題教學進程.

例如，在高考復習的過程當中，為了讓物理學科核心素養(yǎng)的組成要素平衡體現(xiàn)且順利落地，筆者就在相關的高考原題當中進行了精心的選擇，并且試圖形成一種良好的搭配關系.下面是選擇的若干試題：

題1如圖1，一粗糙斜面固定在地面上，斜面頂端裝有一光滑定滑輪.一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊N.另一端與斜面上的物塊M相連，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài).現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動N，直至懸掛N的細繩與豎直方向成45°.已知M始終保持靜止，則在此過程中( ).

圖1

A. 水平拉力的大小可能保持不變

B. M所受細繩的拉力大小一定一直增加

C. M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加

D.M所受斜面的摩擦力大小可能先減小后增加

題2氫原子能級示意圖如圖2所示.光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光為可見光.要使處于基態(tài)(n=1)的氫原子被激發(fā)后可輻射出可見光光子，最少應給氫原子提供的能量為( ).

圖2

A. 12.09 eV B. 10.20 eV

C. 1.89 eV D. 1.5l eV

題3如圖3，在直角三角形OPN區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁感應強度大小為B、方向垂直于紙面向外.一帶正電的粒子從靜止開始經(jīng)電壓U加速后，沿平行于x軸的方向射入磁場；一段時間后，該粒子在OP邊上某點以垂直于x軸的方向射出.已知O點為坐標原點，N點在y軸上，OP與x軸的夾角為30°，粒子進入磁場的入射點與離開磁場的出射點之間的距離為d，不計重力.求：

圖3

(1)帶電粒子的比荷；

(2)帶電粒子從射入磁場到運動至x軸的時間.

對于第1題，在習題教學設計的時候，之所以選擇這道題目，一方面是因為經(jīng)典力學是高中物理的核心組成部分，另一方面也是為了培養(yǎng)學生的推理能力，因為推理能力的強弱直接決定了學生解題能力的強弱，同時也與科學思維密切相關，因此選擇這道題目可以說是很好的將傳統(tǒng)的高考教學目標與核心素養(yǎng)培育的目標融合在一起.

對于第2題，在選擇這道題目的時候，筆者基于以往的教學經(jīng)驗，判斷學生可能遇到的障礙有兩點：一是學生對原子躍遷的理解；二是上述推理過程.實際上前一個障礙往往更加明顯，因此在習題教學的時候必須重點突破，必須幫助學生建立起原子躍遷的基本認識，而這正是物理學科核心素養(yǎng)中物理觀念的強化.

對于第3題，筆者在這道題目教學設計的時候，重點強調(diào)了邏輯推理以及模型建立(其中還涉及到想象表象的建立)，這是學生遇到物理難題時通常應有的基本思路，同時也是物理學科核心素養(yǎng)中的科學思維的體現(xiàn).

由此綜合起來看，這樣的習題教學設計，明確了以“科學思維”為線索，所選擇的題目都圍繞這一核心素養(yǎng)要素來展開，而其他的物理思想方法則依附其上，整個課堂的整體性比較強，邏輯性也比較強，學生通過這樣的習題訓練，不僅可以有效的培養(yǎng)解題能力，同時也能有效的落實物理學科核心素養(yǎng).

3 習題教學設計中的物理學科核心素養(yǎng)理解及反思

在多次的教學實踐當中，筆者總結出一個重要的習題教學設計經(jīng)驗，那就是將核心素養(yǎng)與傳統(tǒng)的教學目標結合在一起，兩者之間實際上是不矛盾的，是可以實現(xiàn)有機的整合的.滿足學生的高考需要可以成為習題教學設計的顯性目標，而物理學科核心素養(yǎng)的落地則是習題教學設計的隱性目標，如此顯性與隱性結合，就可以讓習題教學呈現(xiàn)出一個良好的形態(tài).

以上是筆者基于核心素養(yǎng)進行物理習題教學設計的淺顯思考，文中若有不當之處，還請專家同行批評指正.