指向?qū)W科核心素養(yǎng)的高中物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

程如林

［摘 要］《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》已在全國(guó)普遍施行，該標(biāo)準(zhǔn)不僅提出了學(xué)科核心素養(yǎng)這一重要概念，而且詳細(xì)闡述了學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，在此基礎(chǔ)上擬定了編寫(xiě)高中物理課程的目標(biāo)。這無(wú)疑為廣大一線教師矗立了一座“教海燈塔”。對(duì)高中物理教師而言，如何落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)要求，是一個(gè)既現(xiàn)實(shí)又迫切的問(wèn)題。文章以人教版高中物理“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)為例，剖析學(xué)科核心素養(yǎng)的本質(zhì)要求，并探討指向?qū)W科核心素養(yǎng)的高中物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。

［關(guān)鍵詞］學(xué)科核心素養(yǎng)；教學(xué)設(shè)計(jì)；自由落體

［中圖分類(lèi)號(hào)］? ? G633.7? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號(hào)］? ? 1674-6058（2023）14-0033-05

由教育部頒發(fā)的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出：學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面。［1］

物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提出標(biāo)志著我國(guó)對(duì)高中物理教學(xué)提出了新要求，指明了新方向。對(duì)高中物理教師而言，如何落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)要求，是一個(gè)既現(xiàn)實(shí)又迫切的問(wèn)題。本文以人教版高中物理教材中的“自由落體運(yùn)動(dòng)”［2］的教學(xué)為例，剖析學(xué)科核心素養(yǎng)的本質(zhì)要求，并探討指向?qū)W科核心素養(yǎng)的高中物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。

一、學(xué)科核心素養(yǎng)的本質(zhì)要求

（一）物理觀念

“物理觀念”是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的基本認(rèn)識(shí)；是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華；是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)。“物理觀念”主要包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念、能量觀念等要素。［3］

因?yàn)椤拔锢碛^念”是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華，物理觀念的形成要依托物理概念、規(guī)律的準(zhǔn)確把握，所以在物理觀念教學(xué)中要關(guān)注學(xué)生對(duì)物理概念、規(guī)律的準(zhǔn)確學(xué)習(xí)，促成學(xué)生對(duì)概念、規(guī)律的深度理解，從而幫助學(xué)生形成正確的物理觀念。［4］

落實(shí)在“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，教師應(yīng)做好以下兩個(gè)方面的工作：（1）通過(guò)“設(shè)置情境→引發(fā)認(rèn)知沖突→邏輯推理→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→建構(gòu)模型”的教學(xué)過(guò)程，加強(qiáng)“自由落體運(yùn)動(dòng)”概念教學(xué)；（2）通過(guò)“分組實(shí)驗(yàn)→數(shù)據(jù)分析→實(shí)驗(yàn)結(jié)論→總結(jié)規(guī)律→規(guī)律應(yīng)用”的教學(xué)過(guò)程，加強(qiáng)“自由落體運(yùn)動(dòng)”規(guī)律教學(xué)。

（二）科學(xué)思維

“科學(xué)思維”是從物理學(xué)視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式；是基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)建構(gòu)物理模型的抽象概括過(guò)程；是分析綜合、推理論證等方法在科學(xué)領(lǐng)域的具體運(yùn)用；是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑和批判，進(jìn)行檢驗(yàn)和修正，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見(jiàn)解的能力與品格?！翱茖W(xué)思維”主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。［5］

科學(xué)思維是對(duì)自然界事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及事物間的相互關(guān)系的間接的、概括的和建構(gòu)的反映，該反映以科學(xué)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為中介，需要人腦借助推理和論證等形式，對(duì)多變量復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行信息加工。科學(xué)思維中常用的思維方法有分析、綜合、抽象、概括、推理（演繹、歸納、類(lèi)比）、論證等。［6］

落實(shí)在“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，教師應(yīng)做好以下四個(gè)方面的工作：（1）通過(guò)對(duì)落體運(yùn)動(dòng)中重物下落快，還是輕物下落快的問(wèn)題進(jìn)行邏輯推理，提升學(xué)生的推理能力；（2）通過(guò)建構(gòu)自由落體運(yùn)動(dòng)模型，提升學(xué)生的模型建構(gòu)能力；（3）通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)分析判斷自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，提升學(xué)生的分析判斷能力；（4）通過(guò)運(yùn)用公式處理實(shí)際問(wèn)題，提升學(xué)生的綜合分析能力。

（三）科學(xué)探究

“科學(xué)探究”是指基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問(wèn)題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋?zhuān)约皩?duì)科學(xué)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力?！翱茖W(xué)探究”主要包括問(wèn)題、證據(jù)、解釋、交流等要素。［7］

科學(xué)探究的本質(zhì)是：探究者通過(guò)自身主動(dòng)參與，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，重要的是帶著問(wèn)題去思考、活動(dòng)、學(xué)習(xí)。［8］

落實(shí)在“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，教師應(yīng)做好以下工作：充分認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的重要性，認(rèn)真組織學(xué)生進(jìn)行分組探究實(shí)驗(yàn)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄重錘自由下落的運(yùn)動(dòng)情況，分析自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，測(cè)量自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度，總結(jié)自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

（四）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”是指在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，認(rèn)識(shí)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上逐漸形成的探索自然的內(nèi)在動(dòng)力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是和持之以恒的科學(xué)態(tài)度，以及遵守道德規(guī)范，保護(hù)環(huán)境并推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感?！翱茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任”主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、社會(huì)責(zé)任等要素。［9］

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的教學(xué)不能生硬地單獨(dú)說(shuō)教，而應(yīng)該通過(guò)探究的形式融入科學(xué)觀念和科學(xué)思維教學(xué)之中，力求做到“隨風(fēng)潛入夜，潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲”。［10］

落實(shí)在“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，教師應(yīng)做好以下三個(gè)方面的工作：（1）通過(guò)回顧亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到偉大的哲學(xué)家、思想家亞里士多德也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而樹(shù)立不迷信權(quán)威、敢于質(zhì)疑、追求真理的科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度；（2）指導(dǎo)學(xué)生閱讀“科學(xué)漫步”欄目中的內(nèi)容，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到人們對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)，不是一帆風(fēng)順的，而是一個(gè)曲折甚至漫長(zhǎng)的過(guò)程，中間會(huì)遇到許多困難，從而讓學(xué)生樹(shù)立崇尚科學(xué)、不畏艱辛、堅(jiān)忍不拔的品質(zhì)和意志；（3）指導(dǎo)學(xué)生閱讀“STSE”欄目中的內(nèi)容，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，在追求真理的道路上，也會(huì)遇到坎坷，甚至遭遇風(fēng)險(xiǎn)，伽利略在追求真理的道路上勇毅前行，雖然付出了巨大的代價(jià)，但照亮了科學(xué)進(jìn)步的航程，取得了流芳千古的輝煌成果。

二、指向?qū)W科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

案例：自由落體運(yùn)動(dòng)（人教版必修第一冊(cè)第二章第四節(jié)）

（一）教學(xué)流程

本節(jié)課共設(shè)置8個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。

（二）教學(xué)過(guò)程

［第1環(huán)節(jié)］創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引入物理問(wèn)題

教師（創(chuàng)設(shè)情境，展示圖片）：（1）樹(shù)葉飄落；（2）蘋(píng)果墜落；（3）露水滑落。

播放視頻：（1）高臺(tái)跳水；（2）蹦極運(yùn)動(dòng)；（3）高空墜物。

教師（引入課題）：以上是生活中的物理現(xiàn)象，大家有沒(méi)有想過(guò)這些運(yùn)動(dòng)中是否存在某種規(guī)律……這是本節(jié)課我們要探討的問(wèn)題。

教師（演示實(shí)驗(yàn)1）：讓一塊橡皮（涂成紅色）與一張薄紙片同時(shí)下落。

教師：哪個(gè)先著地？

學(xué)生：橡皮先著地。

教師：通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，重量大的橡皮先著地了，給人留下的印象是“重物先著地”。這個(gè)結(jié)論正確嗎？

（學(xué)生露出疑惑的表情）

教師：其實(shí)，關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，早在2000多年前，古希臘哲學(xué)家、思想家亞里士多德就作出過(guò)這樣的觀點(diǎn)：“重物下落快?！蹦阃馑挠^點(diǎn)嗎？

學(xué)生1：我認(rèn)為亞里士多德的觀點(diǎn)是正確的，在上面的實(shí)驗(yàn)中，就是重的橡皮先著地。

學(xué)生2：我覺(jué)得亞里士多德的觀點(diǎn)可能有問(wèn)題，我聽(tīng)說(shuō)過(guò)亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，但不知道為什么。

……

教師（演示實(shí)驗(yàn)2）：讓一枚回形針（紅色）和一張厚紙片同時(shí)下落。

教師：哪個(gè)先著地？

學(xué)生：回形針先著地。

教師（激疑）：在實(shí)驗(yàn)1中重的物體（橡皮）下落快，在實(shí)驗(yàn)2中輕的物體（回形針）下落快，那么到底是重物下落快還是輕物下落快呢？

（學(xué)生意見(jiàn)不同，疑惑不解）

教師：關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，早在16世紀(jì)就有一位著名的科學(xué)家思考過(guò)了，他就是意大利物理學(xué)家、天文學(xué)家伽利略，請(qǐng)大家閱讀教材第47頁(yè)最后一段文字，領(lǐng)會(huì)他的邏輯推理過(guò)程。

（學(xué)生自主學(xué)習(xí)）

教師（釋疑）：伽利略通過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理，得出了結(jié)論“重的物體與輕的物體下落得同樣快”。之后，他又在比薩斜塔上做了“兩個(gè)鐵球同時(shí)落地”的著名實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

教師（再激疑）：那么，實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2中的現(xiàn)象與這一結(jié)論相矛盾，又怎么解釋呢？

（學(xué)生討論）

學(xué)生：可能是由于空氣阻力的影響。

教師：讓我們通過(guò)下面的演示實(shí)驗(yàn)來(lái)探究這個(gè)問(wèn)題。

教師（演示實(shí)驗(yàn)3）：分未抽去空氣和抽去空氣兩種情形進(jìn)行牛頓管實(shí)驗(yàn)，（見(jiàn)圖1）。

教師：同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象？

學(xué)生：未抽去空氣時(shí)，重的鐵片下落得快，輕的羽毛下落得慢，但抽去空氣后，鐵片和羽毛就下落得同樣快了。

教師（總結(jié)并釋疑）：在現(xiàn)實(shí)生活中，之所以看到輕重物體下落的快慢不同，是受到空氣阻力作用的緣故，如果沒(méi)有空氣阻力，所有物體下落的快慢是一樣的。

教師：將以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在同一張表格中，見(jiàn)表1（通過(guò)多媒體展示）。

［第2環(huán)節(jié)］抽象本質(zhì)要素，建構(gòu)物理模型

教師：已經(jīng)知道，在沒(méi)有空氣阻力的時(shí)候，所有物體下落的快慢是一樣的。既然是一樣快慢的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)就應(yīng)該具有共同的本質(zhì)屬性和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為了認(rèn)識(shí)這種運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)屬性和規(guī)律，需要對(duì)這種運(yùn)動(dòng)建立一種模型，我們把這種運(yùn)動(dòng)模型起一個(gè)名字，叫作“自由落體運(yùn)動(dòng)”。

教師（通過(guò)多媒體展示給出定義）：物體只在重力作用下從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng)。

教師：那么，如何探究自由落體運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)屬性和規(guī)律呢？

學(xué)生：先搞清運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，看看是否為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，然后再考慮探究運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

［第3環(huán)節(jié)］學(xué)生自主探究，教師巡回指導(dǎo)

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：探究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，測(cè)量自由落體加速度。

實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，小組的實(shí)驗(yàn)器材有：鐵架臺(tái)一個(gè)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一個(gè)，學(xué)生電源一臺(tái)，重錘一個(gè)，紙帶若干條，毫米刻度尺一把，鉛筆一支，白紙多張，夾子一個(gè)。

實(shí)驗(yàn)步驟如下：

1.學(xué)生帶著以下問(wèn)題（教師設(shè)置的問(wèn)題串）研讀教材第P48頁(yè)的實(shí)驗(yàn)（“研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”）的要求。

（1）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，手應(yīng)抓握在紙帶的什么位置？紙帶應(yīng)保持什么樣的狀態(tài)？

（2）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)，是先釋放紙帶，還是先接通電源？

（3）打出的紙帶是否要有選擇地使用？

（4）選取紙帶時(shí)是否要考慮第一、二點(diǎn)間的距離約為2 mm？

（5）紙帶選好后，是否可以通過(guò)紙帶判斷自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)？如何判斷？

（6）如果通過(guò)紙帶判斷出自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么是否可以通過(guò)紙帶測(cè)出自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度？如何測(cè)量？

（7）在選好的紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，是否一定要每相隔5個(gè)間隔點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)？

（8）如果每相隔4個(gè)間隔點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如何計(jì)算自由落體加速度？（拓展學(xué)習(xí)內(nèi)容）

2.研讀結(jié)束后，各小組通過(guò)討論分別制訂自己的實(shí)驗(yàn)方案。

3.師生共同研討解答上面的問(wèn)題。

4.各小組修正、細(xì)化、完善自己的實(shí)驗(yàn)方案。

5.各小組按照完善后的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，教師巡回指導(dǎo)。

［第4環(huán)節(jié)］學(xué)生展示成果，師生評(píng)價(jià)成果

教師在各小組完成探究實(shí)驗(yàn)之后，讓各小組的代表上臺(tái)展示實(shí)驗(yàn)成果，接受師生評(píng)價(jià)。

各小組的代表上臺(tái)展示本小組的探究結(jié)論，并陳述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的困難和實(shí)驗(yàn)之后產(chǎn)生的困惑。

教師對(duì)各小組遇到的困難和困惑進(jìn)行解答釋疑，對(duì)各小組在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)作出評(píng)價(jià)。

［第5環(huán)節(jié)］修正實(shí)驗(yàn)成果，歸納物理規(guī)律

教師引導(dǎo)各小組對(duì)探究結(jié)論進(jìn)行修正、完善，最終得出科學(xué)結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)；自由落體加速度為9.8 m/s2。

教師（拓展延伸）：通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)測(cè)出自由落體加速度為9.8 m/s2。這個(gè)實(shí)驗(yàn)是在本地完成的，如果在其他地區(qū)做實(shí)驗(yàn)，加速度還是這個(gè)數(shù)值嗎？在不同地區(qū)都是一樣的數(shù)值嗎？

（學(xué)生露出疑惑的表情）

教師：通過(guò)多媒體展示教材第49頁(yè)的表格（“一些地點(diǎn)的重力加速度”），讓學(xué)生觀察表格中的數(shù)據(jù)，并找出變化規(guī)律。

學(xué)生：表格中的數(shù)據(jù)表明，自由落體加速度與物體所在地區(qū)的地理緯度有關(guān)，在緯度越大的地方，自由落體加速度越大。

教師（追問(wèn)）：為什么會(huì)有這種關(guān)系？自由落體加速度大小到底與什么因素有關(guān)？又有什么定量關(guān)系？教材中為什么稱(chēng)自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度？

（學(xué)生：疑惑不解）

教師：這個(gè)問(wèn)題現(xiàn)在討論起來(lái)有些困難，留給大家課后自主探究學(xué)習(xí)（課后學(xué)習(xí)任務(wù)1）。

［第6環(huán)節(jié)］應(yīng)用物理規(guī)律，解決實(shí)際問(wèn)題

閱讀教材發(fā)現(xiàn)，本節(jié)正文中并未安排相關(guān)例題，這是因?yàn)楸竟?jié)正文內(nèi)容已很豐富，主要呈現(xiàn)自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)知發(fā)展過(guò)程、自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)與規(guī)律、物理學(xué)發(fā)展史方面的內(nèi)容，例題在本節(jié)正文中不是必要內(nèi)容。

但教材在“練習(xí)與應(yīng)用”欄目中編入了多道相關(guān)習(xí)題，仔細(xì)查看后不難發(fā)現(xiàn)，這些習(xí)題并不是通常的勻變速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，而是與自由落體運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，所有習(xí)題的背景都是自由落體運(yùn)動(dòng)，是非常有特色的、個(gè)性化的習(xí)題，自然有它的教學(xué)價(jià)值。

下面筆者選擇其中一道習(xí)題進(jìn)行分析：

［案例］（教材P53“練習(xí)與應(yīng)用”第3題）為了測(cè)出井口到水面的距離，讓一個(gè)小石塊從井口自由落下，經(jīng)過(guò)2.5 s后聽(tīng)到石塊擊水的聲音，估算井口到水面的距離?？紤]到聲音在空氣中傳播需要一定的時(shí)間，估算結(jié)果偏大還是偏??？

解答從略。

分析說(shuō)明：此習(xí)題是運(yùn)用自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律處理實(shí)際問(wèn)題，它的教學(xué)功能有兩個(gè)，一是讓學(xué)生加深對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解與掌握，并形成應(yīng)用物理規(guī)律處理實(shí)際問(wèn)題的觀念；二是讓學(xué)生通過(guò)物理規(guī)律的實(shí)際應(yīng)用，產(chǎn)生學(xué)以致用的興趣。

［第7環(huán)節(jié)］指導(dǎo)閱讀欄目，挖掘欄目功能

不難發(fā)現(xiàn)，對(duì)于本節(jié)課，教材除常規(guī)教學(xué)內(nèi)容外，還編有“科學(xué)漫步”和“STSE”兩個(gè)閱讀欄目，且欄目篇幅很長(zhǎng)，占2.5個(gè)頁(yè)面。此類(lèi)閱讀欄目，其主要教學(xué)功能是增強(qiáng)學(xué)生的“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”素養(yǎng)，教師在教學(xué)中也應(yīng)給予充分重視，可采取設(shè)置問(wèn)題串的教學(xué)方法開(kāi)展教學(xué)，指導(dǎo)學(xué)生自主閱讀欄目?jī)?nèi)容，并思考相關(guān)問(wèn)題。問(wèn)題串設(shè)置如下：

（1）伽利略如何用邏輯推理的方法揭示亞里士多德觀點(diǎn)的錯(cuò)誤？

（2）伽利略為何猜想自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的速度有[v∝x]和[v∝t]兩種可能，又如何判定[v∝x]不正確？

（3）為什么檢驗(yàn)[v∝t]即是檢驗(yàn)[x∝t2]？

（4）伽利略如何巧妙地克服困難，設(shè)計(jì)精確可行的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)[x∝t2]？

（5）伽利略如何由斜面實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，合理外推到自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律？

（6）對(duì)亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn)，你是怎么看的？

（7）伽利略在研究自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，遇到了種種困難，通過(guò)努力，又一個(gè)一個(gè)地克服了困難，他的研究歷程對(duì)我們有什么啟示？

（8）伽利略在科學(xué)研究的征途上遭受迫害，但他堅(jiān)強(qiáng)不屈，堅(jiān)持研究，他這種無(wú)所畏懼、勇毅前行的精神，你是怎樣理解的？

討論過(guò)程從略。

教師：對(duì)于（2）、（3）兩個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)在討論起來(lái)有些困難，留給大家課后自主探究學(xué)習(xí)（課后學(xué)習(xí)任務(wù)2）。

［第8環(huán)節(jié)］回顧教學(xué)過(guò)程，進(jìn)行課堂總結(jié)

1.從內(nèi)容層面來(lái)看，本節(jié)課探討了三個(gè)方面內(nèi)容：

（1）通過(guò)抽象思維，定義了自由落體運(yùn)動(dòng)，建立了自由落體運(yùn)動(dòng)的理想模型。

（2）通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，得出了自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

（3）通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，測(cè)得了自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度為9.8 m/s2。

2.從目標(biāo)達(dá)成層面來(lái)看，本節(jié)課的收獲有如下四點(diǎn)：

（1）通過(guò)探究學(xué)習(xí)，樹(shù)立了基于自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)與規(guī)律的物理觀念。

（2）通過(guò)邏輯推理、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、物理規(guī)律總結(jié)、實(shí)際問(wèn)題處理等過(guò)程提升了科學(xué)思維素養(yǎng)。

（3）通過(guò)探究自由落體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、規(guī)律等活動(dòng)提升了科學(xué)探究素養(yǎng)。

（4）通過(guò)閱讀教材中的“閱讀欄目”，感受了科學(xué)研究的艱辛與困苦，以及科學(xué)家不畏強(qiáng)權(quán)、追求真理、堅(jiān)強(qiáng)不屈、勇于獻(xiàn)身的大無(wú)畏氣概和獻(xiàn)身精神，從而提升了敬畏科學(xué)的態(tài)度，增強(qiáng)了社會(huì)責(zé)任感。

三、回顧與反思

回顧以上整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)，產(chǎn)生了諸多感悟，覺(jué)得教師在平時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意以下設(shè)計(jì)策略：

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，營(yíng)造教學(xué)氛圍

真實(shí)情境就是日常生產(chǎn)生活中的真實(shí)場(chǎng)景，教師在教學(xué)中要根據(jù)教學(xué)需要，圍繞教學(xué)目標(biāo)，結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，從多個(gè)角度創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引入物理問(wèn)題，將學(xué)生帶入充滿(mǎn)情趣的物理世界中，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望和探究熱情，進(jìn)而促進(jìn)教學(xué)活動(dòng)的有效開(kāi)展。

（二）堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)引，促進(jìn)有效教學(xué)

問(wèn)題在教學(xué)中普遍存在，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、探究問(wèn)題、解決問(wèn)題是教學(xué)的基本方式。堅(jiān)持問(wèn)題導(dǎo)引，可增強(qiáng)課堂教學(xué)的目的性和針對(duì)性，避免盲目性和隨意性。以問(wèn)題解決的方式推進(jìn)課堂教學(xué)，使問(wèn)題成為教學(xué)的動(dòng)力和心臟，成為聯(lián)結(jié)教師和學(xué)生的橋梁，使問(wèn)題解決成為教學(xué)過(guò)程本身，可以更好地發(fā)揮課堂教學(xué)促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的作用。［11］

（三）建構(gòu)物理模型，促進(jìn)科學(xué)研究

新課標(biāo)要求學(xué)生具有建構(gòu)模型的意識(shí)和能力。物理學(xué)是研究物理現(xiàn)象和物理規(guī)律的學(xué)科，而實(shí)際的物理現(xiàn)象和物理規(guī)律一般都是十分復(fù)雜的，涉及許多因素，在科學(xué)研究中，舍棄次要因素，抓住主要因素，從而突出客觀事物的本質(zhì)特征，這個(gè)過(guò)程就是建構(gòu)物理模型的過(guò)程。建構(gòu)物理模型是開(kāi)展科學(xué)研究的前提和基礎(chǔ)。

（四）實(shí)施任務(wù)驅(qū)動(dòng)，打造高效課堂

任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式是借助任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，教師在教學(xué)中可根據(jù)教學(xué)需要，在多個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的自主建構(gòu)。任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的教學(xué)結(jié)構(gòu)，使得學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體。教師在設(shè)計(jì)和選擇任務(wù)的過(guò)程中強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，確保學(xué)生在完成任務(wù)的過(guò)程中能夠掌握知識(shí)、技能和方法，提高學(xué)科核心素養(yǎng)。［12］

（五）突出學(xué)生主體，實(shí)現(xiàn)課堂轉(zhuǎn)型

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師是教學(xué)的主導(dǎo)者，教學(xué)方法以講授法為主，學(xué)生的主體作用不突出，這種以教師為中心的教學(xué)方式客觀上遏制了學(xué)生主觀能動(dòng)性的發(fā)揮。在現(xiàn)代教學(xué)中，學(xué)生是教學(xué)的主體，教學(xué)方法以學(xué)生自主思考、自主探究、自主建構(gòu)、合作學(xué)習(xí)等為主要形式，教學(xué)目標(biāo)已從三維目標(biāo)升華成了核心素養(yǎng)目標(biāo)。教師要適應(yīng)形勢(shì)變化，改進(jìn)教學(xué)行為，改變課堂面貌，實(shí)現(xiàn)課堂轉(zhuǎn)型。

四、結(jié)束語(yǔ)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》已在全國(guó)普遍施行，并對(duì)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育與提升提出了明確要求，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)以學(xué)科核心素養(yǎng)為引領(lǐng)，以教材內(nèi)容為依托，以學(xué)生為中心，精心設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，努力培育和提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］［3］［5］［7］［9］? 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）［S］.北京：人民教育出版社，2018：4-6.

［2］? 人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究開(kāi)發(fā)中心.普通高中教科書(shū) 物理 必修 第一冊(cè)［M］.北京：人民教育出版社，2019：47-53.

［4］［6］［8］［10］? 彭前程.談對(duì)“學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)及物理學(xué)科核心素養(yǎng)”的理解［J］.中學(xué)物理教學(xué)參考，2017（19）：1-4.

［11］? 余文森，龍安邦.以問(wèn)題為導(dǎo)引：指向核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)過(guò)程［J］.天津師范大學(xué)學(xué)報(bào)（基礎(chǔ)教育版），2023（3）：1-6.

［12］? 李建強(qiáng)，張琰.任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式在高中物理教育領(lǐng)域的踐行［J］.中學(xué)物理教學(xué)參考，2021（27）：8-9.

（責(zé)任編輯 易志毅）