核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的初中物理教學(xué)實踐

摘 要：隨著教育改革的不斷深入，核心素養(yǎng)已成為衡量學(xué)生全面發(fā)展的重要指標(biāo)。將核心素養(yǎng)理念融入初中物理教學(xué)實踐中，是促進學(xué)生綜合能力發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以“靜電現(xiàn)象”教學(xué)為例，基于學(xué)生為中心的教學(xué)理念，通過教學(xué)實踐，提出一套以提升學(xué)生核心素養(yǎng)為指導(dǎo)的初中物理教學(xué)設(shè)計策略。此策略包括情境創(chuàng)設(shè)、探究學(xué)習(xí)、邏輯推理思維訓(xùn)練和跨學(xué)科整合，以探索培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)的新路徑。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；初中物理；探究學(xué)習(xí)；教學(xué)實踐

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2024）12-0015-4

核心素養(yǎng)是指個體在面對復(fù)雜情境時所表現(xiàn)出的綜合素質(zhì)和關(guān)鍵能力，包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等［１］。《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（２０２２年版）》（以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”）指出：“注重物理課程對立德樹人根本任務(wù)的落實，切實將物理學(xué)科核心素養(yǎng)貫穿在物理課程的設(shè)計和實施中?！保郏玻莺诵乃仞B(yǎng)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用對學(xué)生全面發(fā)展的影響主要表現(xiàn)在：促進學(xué)生主動學(xué)習(xí)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力，提高批判性思維，增強實踐能力，形成終身學(xué)習(xí)的態(tài)度。核心素養(yǎng)的培養(yǎng)對于學(xué)生的個人成長和社會適應(yīng)能力具有深遠的影響。在初中物理教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)采取多樣化的教學(xué)方法，創(chuàng)造豐富的學(xué)習(xí)情境，以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，促進其全面發(fā)展。

１ 問題的提出

在初中物理教學(xué)中，有效落實核心素養(yǎng)導(dǎo)向既是教育改革的需要，又是物理學(xué)科自身發(fā)展的新要求［３］。在滬科版教材中，“靜電現(xiàn)象”作為電學(xué)的開篇，具有重要的基礎(chǔ)地位。摩擦起電現(xiàn)象標(biāo)志著人類對電學(xué)的初步探索，它揭示了電荷間的相互作用，為電學(xué)領(lǐng)域的進一步研究奠定了基礎(chǔ)。就學(xué)習(xí)要求而言，既有過程性要求，也有結(jié)果性要求，對學(xué)生能根據(jù)物理現(xiàn)象提出合理的猜想并進行分析探究的能力要求很高。能否激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)的興趣，直接影響著進一步的學(xué)習(xí)。本節(jié)在知識方面，電荷比較抽象，學(xué)生存在一些前概念，容易造成理解上的誤區(qū)；在能力方面，學(xué)生分析能力較弱，缺乏理想的思維過程，不能很好地通過邏輯推理得出實驗結(jié)論。同時，動手操作能力不強，在實驗探究的過程中不能正確掌握摩擦使物體帶電的方法。

２ 教學(xué)設(shè)計的理論基礎(chǔ)

本節(jié)課的教學(xué)重點是正確理解電荷間的相互作用，提高學(xué)生動手實踐和觀察探究的技能，提高學(xué)習(xí)水平、分析和解決問題的能力。教學(xué)難點是在實驗事實的基礎(chǔ)上推理自然界只存在兩種電荷，所以本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計以探究學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)。探究學(xué)習(xí)是現(xiàn)代教育理念的重要組成部分，強調(diào)以學(xué)生為中心，注重學(xué)生的主動參與和深層次理解。探究學(xué)習(xí)鼓勵學(xué)生提出問題、收集信息、對實驗進行研究和邏輯推理，以探究新知識或檢驗假設(shè)。邏輯推理是探究過程中不可或缺的部分，幫助學(xué)生分析數(shù)據(jù)和證據(jù)，形成結(jié)論。教學(xué)過程中應(yīng)鼓勵學(xué)生發(fā)展問題解決能力和批判性思維，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)的能力。探究學(xué)習(xí)過程中的問題解決和批判性思維同時也有助于學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)。

３ “靜電現(xiàn)象”教學(xué)實踐案例分析

３．１ 教學(xué)目標(biāo)

３．１．１ 物理觀念

認(rèn)識摩擦起電現(xiàn)象；判斷帶電體的性質(zhì)；理解電荷間Kq/U11Mk8ZUDPE14/VfWrM3SRA85NyeCSecxEHDPuzc=的相互作用規(guī)律。

３．１．２ 科學(xué)思維

能在實驗事實的基礎(chǔ)上推理自然界只存在兩種電荷；理解摩擦起電的實質(zhì)；會利用驗電器檢驗物體是否帶電。

３．１．３ 科學(xué)探究

依據(jù)日常經(jīng)驗與現(xiàn)有知識，建構(gòu)合理的假設(shè)，并設(shè)計實驗步驟；在實驗操作過程中，逐步養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問題、提出疑問和解決問題的能力，提升收集和分析信息的技能，加強溝通與交流技巧。

３．１．４ 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

具備建設(shè)科技強國的責(zé)任感和使命感；養(yǎng)成社會參與意識和責(zé)任感，形成可持續(xù)發(fā)展的意識，以及為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興而肩負的社會責(zé)任感。

３．２ 教學(xué)流程

教學(xué)流程如圖1所示。

３．３ 教學(xué)實踐

３．３．１ 新課導(dǎo)入：創(chuàng)設(shè)情境，引入新知

教師以介紹我國科學(xué)家發(fā)明的摩擦納米發(fā)電機開篇，引導(dǎo)學(xué)生代表通過摩擦兩個材質(zhì)不同的塑料板，使男孩形象的燈牌發(fā)光（圖2）。通過提問燈牌通電發(fā)光的方式，引發(fā)學(xué)生的思考與好奇，自然地引出摩擦起電的概念，同時介紹我國對摩擦納米發(fā)電機的研究成果和未來前景。學(xué)生主要體驗?zāi)Σ良{米發(fā)電機，觀察摩擦納米發(fā)電機使燈牌發(fā)光，并猜想其原理。

設(shè)計意圖：以科技和生活中的“電”引入新課，同時增強學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)實踐中，教師可以從與生產(chǎn)生活相關(guān)的水能、風(fēng)能、電能的利用出發(fā)，靈活選用多種教學(xué)方式，幫助學(xué)生逐步形成能量觀念，提高他們運用多學(xué)科知識解決實際問題的綜合能力，同時增進對國家科技進展的認(rèn)識，激發(fā)建設(shè)科技強國的自覺與熱忱。

３．３．２ 活動體驗：體驗帶電，探究新知

活動１：演示摩擦后的氣球能吸引水流和易拉罐，學(xué)生實驗?zāi)Σ梁蟮奈矬w能吸引紙屑，引導(dǎo)學(xué)生思考帶電體的性質(zhì)。

隨著歷史的足跡，從人類最初對電的認(rèn)識：古希臘人泰勒斯研究發(fā)現(xiàn)摩擦過的琥珀能夠吸引輕小物體，到我國學(xué)者王充的發(fā)現(xiàn)和貢獻，再到“電”由此而來，讓學(xué)生了解古人電的發(fā)現(xiàn)史。從了解我國學(xué)者的貢獻，增強民族自豪感。

設(shè)計意圖：課程標(biāo)準(zhǔn)指出，摩擦起電是學(xué)生熟悉的電現(xiàn)象之一，但電荷比較抽象，學(xué)生要在實驗的基礎(chǔ)上通過分析推理來了解靜電現(xiàn)象。例如，讓學(xué)生動手動腦，通過實驗探究，認(rèn)識到物體摩擦后能吸引紙屑，教師演示摩擦過的物體能夠吸引水流，從而抽象出“電”的概念。讓學(xué)生觀察摩擦起電現(xiàn)象的同時，會用推理的方法研究物理問題。

３．３．３ 實驗探究：探究推理，建構(gòu)模型

探究１：引導(dǎo)學(xué)生思考兩個帶電體間的相互作用。演示兩個毛皮摩擦后的橡膠棒帶有同種電荷相互排斥，教會學(xué)生摩擦起電的方法和技巧。為使結(jié)論更具普遍性，引導(dǎo)學(xué)生提出利用兩個絲綢摩擦過的玻璃棒進行實驗，再次驗證結(jié)論。追問學(xué)生：橡膠棒和玻璃棒是否帶有同種電荷，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案，指導(dǎo)學(xué)生完成實驗探究。

探究２：引導(dǎo)學(xué)生用絲綢摩擦過的玻璃棒和毛皮摩擦過的橡膠棒設(shè)計實驗，檢驗其他帶電體所帶電荷的種類，同時思考自然界中是否存在三號電荷。為學(xué)生準(zhǔn)備４個分組實驗，分別探究抹布摩擦過的塑料尺、塑料袋摩擦過的泡沫、餐巾紙摩擦過的吸管、頭發(fā)摩擦過的氣球所帶電荷的種類。引導(dǎo)學(xué)生分析發(fā)現(xiàn)通過實驗沒有找到第三種電荷。

引發(fā)學(xué)生思考：摩擦為什么會帶電？回顧之前學(xué)習(xí)過的原子結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生認(rèn)識原子核束縛電子的特性有強弱之別，摩擦起電的實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，同時引導(dǎo)學(xué)生探究毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電的原因。

設(shè)計意圖：課程標(biāo)準(zhǔn)指出，實驗探究是學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)與合作的重要途徑。實驗可以引導(dǎo)學(xué)生從觀察的結(jié)果來認(rèn)識物理現(xiàn)象和物理過程，加深對所學(xué)知識的信任度與理解力。實驗中的諸多環(huán)節(jié)都需要發(fā)揮集體力量，學(xué)生需要主動與他人合作，做到能夠傾聽并尊重他人意見，形成團隊意識。引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究理解電荷間的相互作用和自然界只存在兩種電荷，突破本節(jié)課的難點。在研究實驗設(shè)計的環(huán)節(jié)中，引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)研究能力，特別是在通過實驗推論自然界存在兩種電荷的過程中，強化了學(xué)生的科學(xué)推理技能。通過實驗探索，學(xué)生積極參與，樂于觀察與實踐，這有助于提升他們的科學(xué)探究能力，并塑造積極的科學(xué)探究態(tài)度和責(zé)任感。

３．３．４ 知識遷移：掌握原理，發(fā)現(xiàn)新知

活動２：演示學(xué)生帶電頭發(fā)張開，引導(dǎo)學(xué)生思考其原因，追問能否利用同種電荷相互排斥，設(shè)計一個直接檢驗物體是否帶電的儀器，自然過渡到驗電器。向?qū)W生介紹驗電器的結(jié)構(gòu)和使用方法，讓學(xué)生體驗驗電器的使用。在體驗驗電器使用的過程中，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)接觸和感應(yīng)也能使物體帶電。

設(shè)計意圖：讓學(xué)生認(rèn)識驗電器的結(jié)構(gòu)，學(xué)會使用驗電器檢驗物體是否帶電。通過從直觀現(xiàn)象到科學(xué)原理，再到實踐操作的過程，使學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)，逐步建立起對電荷和電現(xiàn)象的全面理解。這種設(shè)計符合科學(xué)探究的教學(xué)理念，有助于培養(yǎng)學(xué)生的綜合科學(xué)素養(yǎng)。

３．３．５ 學(xué)以致用：聯(lián)系實際，深化新知

活動３：帶領(lǐng)學(xué)生感受科技的力量，體驗靜電現(xiàn)象在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用。利用自制簡易靜電植絨機，介紹其結(jié)構(gòu)，體驗靜電植絨，觀察在植絨過程中透明盒中的絨毛向上飛揚，分析其原理：異種電荷相互吸引。了解靜電除塵和靜電復(fù)印也是靜電現(xiàn)象的應(yīng)用。

植絨過程如圖3所示。植絨圖案可任意設(shè)計（圖4）。

設(shè)計意圖：課程標(biāo)準(zhǔn)的三級主題要求通過觀察，讓學(xué)生分析靜電現(xiàn)象，并結(jié)合實例讓學(xué)生了解生產(chǎn)生活中關(guān)于靜電防止和利用的技術(shù)、常用方法。要注意把握難度，不易深挖。教師聯(lián)系生活實際創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，以學(xué)生生活中的體驗，貫徹“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，感受科技的魅力。

３．４ 教學(xué)反思

本節(jié)課整個設(shè)計以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，讓學(xué)生愿意去思考，愿意去學(xué)習(xí)。整堂課生動有趣，符合課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。學(xué)生通過實驗探究電荷間的相互作用和自然界存在兩種電荷，有利于學(xué)生理解、學(xué)習(xí)，讓他們掌握重點的同時，突破難點。教師演示實驗中，摩擦納米發(fā)電機和靜電植絨裝置實驗設(shè)計新穎，現(xiàn)象明顯，強調(diào)提升學(xué)生在真實情境下運用綜合知識解決問題的能力，加強做中學(xué)、用中學(xué)和創(chuàng)中學(xué)。將物理學(xué)史和前沿科技發(fā)展貫穿在教學(xué)過程中，加強物理課程與科技發(fā)展、社會進步的聯(lián)系，讓學(xué)生體會科學(xué)家所取得的成就及其對社會發(fā)展的貢獻，加強學(xué)生的社會參與意識和責(zé)任感，同時激發(fā)他們的愛國情感，增強民族自豪感和對實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的使命感。

４ 結(jié) 語

本文對核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的初中物理教學(xué)設(shè)計進行探討，不僅重視知識的傳授，而且關(guān)注了學(xué)生的能力以及情感、價值觀的培養(yǎng)。通過實踐案例分析，我們發(fā)現(xiàn)，將物理核心素養(yǎng)融入物理教學(xué)，能夠有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的科學(xué)探究思維和創(chuàng)新能力。然而，教學(xué)設(shè)計的實施并不是一蹴而就的，需要持續(xù)探索和實踐，期待未來的教學(xué)能夠更加注重學(xué)生的個性化發(fā)展，以及問題解決能力和批判性思維的開發(fā)。同時，我們也呼吁教育政策制定者和學(xué)校管理層，為教師提供必要的支持和資源，讓核心素養(yǎng)在課堂中落實和落地。隨著教育改革的不斷深入，以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計將成為推動學(xué)生全面發(fā)展的重要力量。

參考文獻：

［１］中華人民共和國教育部．義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（２０２２年版）［S］．北京：北京師范大學(xué)出版社，２０２２．

［２］胡倉兵．核心素養(yǎng)導(dǎo)向下初中物理單元教學(xué)實踐與思考——以“物質(zhì)的比熱容”教學(xué)為例［Ｊ］．中學(xué)物理教學(xué)參考，２０２３，５２（１１）：２４－２６．

［３］殷玲．基于核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中物理教學(xué)——以“超重和失重”為例［Ｊ］．新課程，２０２４（１６）：４０－４２．

（欄目編輯 趙保鋼）

收稿日期：2024-08-26

作者簡介：陳美任（1987-），男，中學(xué)一級教師，主要從事初中物理教學(xué)工作。