基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)探討
——以“曲線運(yùn)動(dòng)”為例

文/謝 怡

引 言

素質(zhì)教育時(shí)代，高中階段的各學(xué)科教學(xué)過(guò)程都開(kāi)始重視核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。隨著新課程改革的推進(jìn)，在高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任及科學(xué)思維等，以便為學(xué)生有效學(xué)習(xí)物理知識(shí)做好鋪墊。然而，保障核心素養(yǎng)之種在物理課堂上開(kāi)花結(jié)果，對(duì)于物理教師而言，可謂巨大挑戰(zhàn)。

一、核心素養(yǎng)視域下高中物理學(xué)習(xí)目標(biāo)

有關(guān)高中物理學(xué)習(xí)目標(biāo)的層級(jí)劃分，主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn)。其一，習(xí)得知能。習(xí)得知能主要是指針對(duì)物理教學(xué)中的事實(shí)性知識(shí)及零散性技能的應(yīng)用能力。其中，知能不僅包含技能、知識(shí)，還指代孤立知識(shí)及零散技能。在高中物理教學(xué)中創(chuàng)設(shè)適合學(xué)生學(xué)習(xí)的情境，更有利于學(xué)生了解物理學(xué)科的事實(shí)性知識(shí)，強(qiáng)化知能水平，進(jìn)一步掌握程序性的內(nèi)容。這些均與物理事實(shí)密切相關(guān)，是培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。其二，意義理解。意義理解主要是把事實(shí)性知識(shí)、一般性概念及常識(shí)性技能等通過(guò)概括和推理方式而形成的新意義，用陳述句的方法進(jìn)行表達(dá)理解，是通過(guò)有效的應(yīng)用、評(píng)價(jià)、分析來(lái)恰當(dāng)整理知識(shí)及掌握技巧的能力，可以促進(jìn)學(xué)生真正理解所學(xué)習(xí)的物理內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)推理能力、科學(xué)論證能力及質(zhì)疑創(chuàng)新能力等。其三，學(xué)習(xí)遷移。學(xué)習(xí)遷移主要是把習(xí)得的原理知識(shí)及技能應(yīng)用在全新的問(wèn)題情境內(nèi)，形成遷移的能力。在高中物理學(xué)習(xí)情境中，學(xué)生只有真正理解，才能有效使用復(fù)雜的程序性知識(shí)及物理觀念解決現(xiàn)實(shí)中的物理難題。

二、基于核心素養(yǎng)角度談高中物理“曲線運(yùn)動(dòng)”教學(xué)

教學(xué)條件、學(xué)情及師資力量都有可能使物理教學(xué)成果產(chǎn)生差異。教師在物理教學(xué)過(guò)程中，要遵循實(shí)事求是的原則，結(jié)合物理教學(xué)實(shí)際情況，優(yōu)化育人資源，避免物理教育改革活動(dòng)與現(xiàn)實(shí)脫軌，保證學(xué)校的物理教學(xué)工作順利開(kāi)展。

（一）創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣，加強(qiáng)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)

高中物理知識(shí)比較抽象，極易影響學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒及積極性。為此，在具體教學(xué)時(shí)，教師需想方設(shè)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)能動(dòng)性，并在此基礎(chǔ)上恰當(dāng)設(shè)置疑問(wèn)，這樣才能達(dá)到有效啟迪學(xué)生的目的，為其日后自主學(xué)習(xí)及深度探究奠定基礎(chǔ)。例如，在教學(xué)時(shí)，教師可以應(yīng)用多媒體設(shè)備為學(xué)生呈現(xiàn)與曲線運(yùn)動(dòng)相關(guān)的實(shí)例，如衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)軌跡、炮彈發(fā)射軌跡、彎曲公路上行走的汽車及學(xué)生手中拋出的籃球等。通過(guò)這些視頻畫(huà)面，學(xué)生能直觀了解曲線運(yùn)動(dòng)，總結(jié)出“物體沿著曲線軌跡進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，就是曲線運(yùn)動(dòng)”。在學(xué)生興趣盎然的情況下，教師還可以引導(dǎo)其對(duì)比曲線運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)，分析兩者間的相同點(diǎn)及差異性，例如這兩種運(yùn)動(dòng)的位移狀態(tài)、速度大小及受力情況等，從而啟發(fā)學(xué)生了解更多與物理運(yùn)動(dòng)相關(guān)的內(nèi)容。教師運(yùn)用多媒體不僅能激發(fā)學(xué)生的興趣，還可以促進(jìn)學(xué)生結(jié)合所學(xué)物理知識(shí)產(chǎn)生疑問(wèn)，進(jìn)而獨(dú)立思考，在學(xué)習(xí)及探究的過(guò)程中發(fā)散思維，切實(shí)培養(yǎng)物理觀念[1]。

（二）合作學(xué)習(xí)，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)

小組合作學(xué)習(xí)可促進(jìn)學(xué)生全面思考。在與其他學(xué)生進(jìn)行交流時(shí)，學(xué)生可發(fā)散思維，最終實(shí)現(xiàn)情感與思維的碰撞。在高中物理教學(xué)中，師生都比較喜歡“實(shí)踐探究法”，這種教學(xué)方法的效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于理論教學(xué)，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，還能幫助其迅速掌握物理規(guī)律及技巧，促進(jìn)其進(jìn)行更深層次的學(xué)習(xí)。高中生形成物理學(xué)科核心素養(yǎng)，不僅需要掌握扎實(shí)的理論知識(shí)，還需要進(jìn)行學(xué)習(xí)體驗(yàn)及實(shí)踐。在教學(xué)曲線運(yùn)動(dòng)內(nèi)容時(shí)，教師要在全面剖析學(xué)生物理學(xué)習(xí)狀態(tài)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，促使學(xué)生感受曲線運(yùn)動(dòng)形成條件等內(nèi)容。在這個(gè)過(guò)程中，教師需要引導(dǎo)學(xué)生探究問(wèn)題，結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)內(nèi)容，通過(guò)分組討論，展示實(shí)驗(yàn)成果。例如，在實(shí)際探究曲線運(yùn)動(dòng)形成條件時(shí)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生參照“直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)”推測(cè)曲線運(yùn)動(dòng)的形成條件。在正式實(shí)驗(yàn)前，教師應(yīng)為學(xué)生準(zhǔn)備充足的實(shí)驗(yàn)器材，包含白紙、印泥、小鋼球、磁鐵、吹風(fēng)機(jī)、塑料小球等，鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前做出大膽設(shè)想，按照自己的想法一步一步實(shí)驗(yàn)，并推測(cè)多種結(jié)果。在進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，很多小組選擇將磁鐵放在運(yùn)動(dòng)小白球的四周，觀察小球運(yùn)動(dòng)軌跡的變化情況。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)磁鐵的吸引力和小球運(yùn)動(dòng)方向始終未保持在同一條直線上，小球總是會(huì)向磁鐵方向偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而形成曲線運(yùn)動(dòng)效果。然而，有一個(gè)小組通過(guò)使用吹風(fēng)機(jī)，從側(cè)面吹下落的輕質(zhì)塑料球，在實(shí)驗(yàn)后得出“在吹風(fēng)機(jī)的作用下，輕質(zhì)小球也能做曲線運(yùn)動(dòng)”的結(jié)論。在教師引導(dǎo)下做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以得到充分的思考，在實(shí)際操作后掌握物理知識(shí)。

（三）建構(gòu)模型，升華認(rèn)知，培養(yǎng)探究素養(yǎng)

在核心素養(yǎng)背景下，高中物理教學(xué)要求教學(xué)內(nèi)容契合物理學(xué)科核心素養(yǎng)，教學(xué)重心也應(yīng)由講述事實(shí)轉(zhuǎn)變到應(yīng)用事實(shí)，不斷培養(yǎng)學(xué)生的思維能力[2]。為此，教師可以指導(dǎo)學(xué)生在物理模型視角下，分析物理屬性及內(nèi)在規(guī)律，進(jìn)而不斷升華其思維。例如，在教學(xué)曲線運(yùn)動(dòng)內(nèi)容時(shí)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生建構(gòu)物理模型，通過(guò)極限思想探究曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向。例如，在曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，AB連線是A點(diǎn)和B點(diǎn)的“位移線”。這時(shí)，如果B點(diǎn)靠近A點(diǎn)，則需要經(jīng)過(guò)B1、B2、B3等才能重合于A點(diǎn)，進(jìn)而推算出曲線運(yùn)動(dòng)A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)速度方向?qū)崉t就是這一點(diǎn)的切線方向[3]。在建構(gòu)物理模型后，學(xué)生既能回顧探究方法，又能鍛煉科學(xué)思維，增強(qiáng)課堂教學(xué)有效性。

用知識(shí)模型指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)“曲線運(yùn)動(dòng)”知識(shí)，是強(qiáng)化學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的有效方法。知識(shí)模型能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)知識(shí)的了解，并令學(xué)生意識(shí)到知識(shí)與知識(shí)之間具有一定的關(guān)聯(lián)性，能夠組成完善的物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)會(huì)“觸類旁通”，真正幫助學(xué)生克服學(xué)習(xí)困難。在高中物理教學(xué)中，拋體運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)均屬于核心內(nèi)容，也是重要的考點(diǎn)，教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，在尊重學(xué)生個(gè)性發(fā)展的前提下，探尋認(rèn)知規(guī)律，結(jié)合運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，合理創(chuàng)建模型[4]。

（四）增加實(shí)踐，落實(shí)STSE 教育，強(qiáng)化學(xué)科核心素養(yǎng)

在高中物理教學(xué)過(guò)程中，在學(xué)生理解物理知識(shí)的基礎(chǔ)上，教師需要指導(dǎo)學(xué)生探究不同物理量之間的聯(lián)系，結(jié)合實(shí)踐學(xué)習(xí)時(shí)需要應(yīng)用的器材，靈活設(shè)計(jì)實(shí)踐內(nèi)容和方案。高中物理教學(xué)的目的在于促使學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決生活難題，培養(yǎng)其物理知識(shí)應(yīng)用能力。為此，教師應(yīng)注重應(yīng)用生活教育資源，實(shí)施STSE（科學(xué)、技能、社會(huì)、環(huán)境的英文縮寫）教育，鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用物理規(guī)律探究生活現(xiàn)象，進(jìn)而發(fā)揮物理知識(shí)立德樹(shù)人的作用，提升學(xué)生科學(xué)態(tài)度及科學(xué)責(zé)任感。例如，教師可以向?qū)W生提問(wèn)：“為什么每當(dāng)我們?cè)诟咚俟返霓D(zhuǎn)彎處行駛時(shí)，都需要減緩汽車的速度？”“為什么公路的內(nèi)圈總是低于公路的外圈呢？”“為什么河流轉(zhuǎn)彎的地方，總是要比河流內(nèi)圈更平緩？”生活中的現(xiàn)象能夠引發(fā)學(xué)生思考，更利于其在頭腦中迅速思考已經(jīng)學(xué)過(guò)的物理知識(shí)，進(jìn)而嘗試應(yīng)用物理知識(shí)點(diǎn)解釋生活現(xiàn)象。由此一來(lái)，學(xué)生便具備靈活應(yīng)用物理知識(shí)的能力了。

（五）結(jié)合實(shí)驗(yàn)，深化學(xué)科核心素養(yǎng)

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠令學(xué)生進(jìn)一步了解物理定理及物理公式。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師講解物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，經(jīng)常將視線放在實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)內(nèi)容上，并未對(duì)學(xué)生詳細(xì)示范操作流程，這就導(dǎo)致理論和實(shí)踐相脫節(jié)，而學(xué)生也不具備自主實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，無(wú)法體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。因此，為了幫助學(xué)生減輕記憶物理定理、物理公式的負(fù)擔(dān)，教師要讓學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，通過(guò)輕松的實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生關(guān)于物理知識(shí)點(diǎn)的記憶，并且促使其在物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，養(yǎng)成求真務(wù)實(shí)的態(tài)度及良好的學(xué)術(shù)思維和鉆研精神。

例如，在講解探究“平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律”時(shí)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)步驟了解平拋運(yùn)動(dòng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中存在的豎直方向特點(diǎn)。這樣，學(xué)生能從豎直方向出發(fā)，觀察自由落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，全面了解平拋物體在水平方向上的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)既能全面鍛煉學(xué)生的邏輯思維及動(dòng)手能力，又能激活學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，促使學(xué)生形成良好的合作態(tài)度，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。另外，在物理教學(xué)中，教師也可以與其他學(xué)科有機(jī)融合，如與數(shù)學(xué)學(xué)科的融合，真正培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。

又如，教師在物理知識(shí)“曲線運(yùn)動(dòng)”課程教學(xué)過(guò)程中，就可以充分應(yīng)用實(shí)驗(yàn)來(lái)充實(shí)課堂教學(xué)活動(dòng)。教師可用小珠替代鏈球，完成課前導(dǎo)入任務(wù)。在物理教學(xué)過(guò)程中，課堂導(dǎo)入這一環(huán)節(jié)尤為關(guān)鍵。學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中，對(duì)速度有一定的認(rèn)知，對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)速度有一定了解。因此，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可以利用這一點(diǎn)導(dǎo)入課程，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的興趣，促使其深入探索曲線運(yùn)動(dòng)相關(guān)內(nèi)容。在課堂上，教師可以進(jìn)行實(shí)時(shí)演示，并向?qū)W生提問(wèn)：“在我們甩動(dòng)這根繩子的時(shí)候，由于繩子上存在小珠，我們?cè)谀囊粫r(shí)間放手，繩子和小珠才能處于我們的正前方？”然后教師進(jìn)行演示，當(dāng)小珠子運(yùn)動(dòng)到正前方之際，教師立即做出防守動(dòng)作，結(jié)果小珠向側(cè)面跑去了。接著，教師要求學(xué)生進(jìn)行演示，學(xué)生分別在左前方、右前方、左方及右方運(yùn)動(dòng)過(guò)程中放手。多次實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，只有在左前方45 度的時(shí)候甩開(kāi)小珠子，它才能落在我們的正前方。隨后，教師通過(guò)大屏幕為學(xué)生展示鏈球比賽運(yùn)動(dòng)員具體操作的視頻，并向?qū)W生提問(wèn)：“運(yùn)動(dòng)員在比賽時(shí)，為什么需要在側(cè)前方甩動(dòng)鏈球呢？”這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)合相關(guān)的視頻，可令學(xué)生進(jìn)一步了解曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向，激活學(xué)生參與物理課堂實(shí)驗(yàn)的熱情，促使其在觀看實(shí)驗(yàn)后有所收獲。

（六）完善評(píng)價(jià)，優(yōu)化物理教學(xué)體系

在傳統(tǒng)高中物理教學(xué)實(shí)踐中，教師往往更注重實(shí)踐成果，忽視了對(duì)實(shí)踐教學(xué)過(guò)程的評(píng)價(jià)。為此，教師在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，要堅(jiān)持“生本原則”和“客觀原則”，以便能全面評(píng)價(jià)學(xué)生。對(duì)此，教師需要結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)常見(jiàn)的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)情況，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行評(píng)價(jià)。例如，教師組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐探究時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生存在動(dòng)手能力較差的問(wèn)題，就要以此為切入點(diǎn)，找到評(píng)價(jià)的方向，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師可以應(yīng)用激勵(lì)的方式調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的熱情，對(duì)其學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。此種評(píng)價(jià)模式，既能增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)信心，又能促進(jìn)師生互動(dòng)，達(dá)到互相評(píng)價(jià)和了解的目的。同時(shí)，教師可以根據(jù)學(xué)生自身的學(xué)習(xí)情況，制訂多樣化的評(píng)價(jià)內(nèi)容和模式。評(píng)價(jià)要找準(zhǔn)方向，了解學(xué)生在知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)中的不足。評(píng)價(jià)方式要多樣靈活，充分把握學(xué)生的學(xué)習(xí)方向。對(duì)于表現(xiàn)好的學(xué)生評(píng)價(jià)的語(yǔ)言和內(nèi)容要給予鼓勵(lì)，對(duì)于表現(xiàn)不突出的學(xué)生，教師的評(píng)價(jià)要具有帶動(dòng)性質(zhì)，將他們參與課堂的積極性調(diào)動(dòng)起來(lái)?？傊挥兄朴喍鄻踊脑u(píng)價(jià)方式，才能讓學(xué)生參與評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，明確自身的缺陷和不足，找到正確的學(xué)習(xí)方法，從而為構(gòu)建高質(zhì)量的課堂教學(xué)奠定基礎(chǔ)。所以，作為教師，只有掌握了一套行之有效的課堂評(píng)價(jià)策略和方法，才能為學(xué)生的學(xué)習(xí)指引方向。

結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，高中物理學(xué)科學(xué)習(xí)難度較大。因此，為了增強(qiáng)物理教學(xué)效果，教師應(yīng)全面分析教材，找準(zhǔn)施教點(diǎn)，并充分分析學(xué)情，通過(guò)合作學(xué)習(xí)、實(shí)踐教學(xué)及情境教學(xué)等方式激活學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能動(dòng)性，帶領(lǐng)其強(qiáng)化物理教學(xué)設(shè)計(jì)方案，落實(shí)育人工作，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。