案例教學法在高中物理教學中的實踐應用

【摘要】案例教學法是以一種案例為中心開展教學的方式，有利于培養(yǎng)學生的分析能力、判斷能力以及邏輯推理能力的培養(yǎng).在教育改革背景下將案例教學法用于高中物理教學，對提高課堂教學質(zhì)量、促進學生綜合發(fā)展具有積極作用.本文在分析案例教學法在高中物理教學中的實踐應用價值的基礎上，從依標設計案例、圍繞情境構建案例、結合案例設計思考問題、布置訓練任務等方面探討案例教學法在高中物理教學中的實踐策略，旨在為教師教學設計工作提供參考.

【關鍵詞】案例教學法；高中物理；課堂教學

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱《新課標》）對學科核心素養(yǎng)作出細致描述，指出物理學科核心素養(yǎng)主要包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面.案例教學法是教育改革背景下一種新型教學方式，借助案例構建形象化教學情境，降低知識學習難度，引導學生進行合作學習與探究，加深其物理知識的理解和掌握，是促進學生素養(yǎng)發(fā)展的重要途徑.教師需要深入探究《新課標》內(nèi)容，利用好案例教學法，構建新生態(tài)物理課堂環(huán)境，以此展現(xiàn)學科的育人價值，促進學生全面發(fā)展.

1 案例教學法在高中物理教學中的實踐應用價值

案例教學法是由教師結合教學目標以及教學內(nèi)容，聯(lián)系實際生活中的真實場景，并對其進行處理，設計成完整的案例，驅(qū)動學生獨立探究案例現(xiàn)象并獨立解決其中問題的一種教學方法［1］.將其用于高中階段物理教學，具有以下積極作用.

1.1 有助于激發(fā)學生學習興趣

傳統(tǒng)教學以機械化、填鴨式的方法為主，由教師灌輸理論知識，試圖幫助學生了解學科的本質(zhì).此種教學方法在一定程度上雖然具有一定效果，但難以滿足學生個性化發(fā)展需求，容易削弱學生的學習興趣與學習積極性.區(qū)別于傳統(tǒng)的學習方式，在案例教學法中，學生會根據(jù)教師提供的生動、真實且富有趣味性的案例故事了解更多的物理事件，如歷史上物理理論的發(fā)現(xiàn)與產(chǎn)生、物理學家的趣味故事、生活中的科學現(xiàn)象等.這種來源于真實場景的案例能充分吸引學生的關注，激發(fā)其主動探尋物理真相的熱情與積極性.利用此種方法，可以極大程度地調(diào)動學生學習興趣，驅(qū)動他們主動投入到探究與實踐之中.隨著學生的廣泛參與，課堂教學質(zhì)量也將得到有效的提升.

1.2 有助于促進學生高階思維發(fā)展

高階思維是一種發(fā)生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力，具備高階思維的學生不僅能理解知識，同時還能創(chuàng)造性地使用知識，靈活運用知識解決實際問題并具有反思、質(zhì)疑的精神.案例教學法要求學生在學習期間自主探尋案例中出現(xiàn)的物理問題，并與同伴之間建立良好的合作關系，相互交流、分享自己的見解［2］.在此期間，學生的思維將會逐漸由低階過渡至高階并通過順利解決問題增強學習自信，建立積極的情感體驗.在這一過程中，學生的分析能力、解決問題能力乃至溝通交流能力等都將有極大的提升.

2 案例教學法在高中物理教學中的實踐應用策略

通過具象化、現(xiàn)實化的教學案例，能有效提高學生的學習興趣，提高學生的課堂專注力.以下，筆者聯(lián)系實際案例說明此種教學方法的實踐應用策略，以供教師參考.

2.1 依據(jù)教學目標安排案例，營造良好學習氛圍

《新課標》強調(diào)教師要結合教學內(nèi)容，合理設計教學目標.教學目標作為教學活動的方向標，在一定程度上影響教學質(zhì)量［3］.因此，利用案例教學法組織教學期間，教師需要先對教材內(nèi)容進行細致分析，圍繞學生學習能力與素養(yǎng)要求設計目標，然后再結合目標科學選擇典型案例進行導入.這樣，與目標貼合的案例能夠幫助學生在探究中更好地把握本課重點知識內(nèi)容，讓學生通過主動探究解決問題繼而達成教學目標.

例如 以人教版高中必修第一冊“速度變化快慢的描述——加速度”教學為例，在教學開始前教師先分析教材，并發(fā)現(xiàn)：本節(jié)內(nèi)容主要描述運動的概念，聯(lián)系生活中的實際應用闡述加速度是描述物體運動一個重要概念.通過本課的學習，學生將逐步建立運動觀念，為后續(xù)深入探究速度、加速度等知識做好鋪墊.根據(jù)學生對勻速直線運動的了解程度，教師可以將本課教學目標設計為：（1）知道加速度的定義、單位和方向，能描述物體速度變化的快慢；（2）在了解加速度的基礎上結合物理意義體會其變化率，建立數(shù)形結合思想，能主動利用所學知識解決生活問題.結合教學目標，教師可以選擇常見的生活案例，即“一輛小汽車和一列火車同時出發(fā)，其速度都從0達到100km/h，但是它們的運動情況卻截然不同（圖1）.如只利用速度大或速度變化大是否能描述這種不同？利用何種方式能夠正確描述速度的概念？”

以此為案例能啟發(fā)學生結合經(jīng)驗主動思考兩種交通工具的運動方式，由此驅(qū)動學生在探究中揭示“速度變化的快慢”的本質(zhì)區(qū)別，并逐級深入，進一步把握加速度理論，了解a=ΔνΔt，達成教學目標.

2.2 圍繞生活情境構建案例，激發(fā)學生討論意識

利用案例教學法組織教學期間，教師盡可能地要圍繞學生認知能力，設計貼合生活實際的案例，以此降低知識難度，激活學生思維，構建物理學科知識與實際生活的聯(lián)系.因此，教師可以把生活中的真實案例作為素材，通過情境創(chuàng)設的方式，借助閱讀文本、視頻以及圖片等學習資料呈現(xiàn)情境，以生動、立體的形象吸引學生關注，引發(fā)他們對情境現(xiàn)象的討論熱情，提高整體教學質(zhì)量.

例如 以人教版高中必修第二冊“向心力”教學為例，通過本課學習學生需要從生活實例和小實驗親身感受出發(fā)，感知向心力的存在，并理解向心力的定義，體會向心力的作用效果，解決向心力來源問題.在導入階段，為吸引學生關注，教師可以借助信息技術手段導入案例：游樂場中有許多驚險刺激的項目，其中“空中飛椅”備受喜愛（圖2）.此項目通過勻速圓周運動使椅子實現(xiàn)在空中“旋轉”，人們隨著飛椅的高低變化起起伏伏，在空中“自由翱翔”.

期間，教師圍繞案例情境可以與學生開展對話，如“同學們是否曾經(jīng)有過乘坐飛椅的經(jīng)歷？”“在飛椅轉動的過程中你有什么感受？”“飛椅在與人一起做勻速圓周運動的過程中受到了哪些力？”結合教師提供的討論方向，學生可以對案例進行探究，聯(lián)系生活經(jīng)驗總結飛椅所受合力的方向的特點，引出本課重點知識“迫使物體做圓周運動的力的方向的特點”，為后續(xù)教學活動的順利進行奠定基礎.

2.3 結合案例設計思考問題，培養(yǎng)學生高階思維

問題是促進學生高階思維發(fā)展的重要手段之一，案例教學法實施的目的就是通過真實案例啟發(fā)學生主動探究，經(jīng)歷猜想、質(zhì)疑、分析、總結等環(huán)節(jié)順利解決問題，增強問題的解決能力［4］.因此，在為學生提供案例并指導其完成閱讀與討論后，教師可以結合案例設計問題串，根據(jù)知識的難易程度依次呈現(xiàn)問題，驅(qū)動學生主動解決問題.這樣，既能凸顯案例教學法在實際教學中的價值，同時也能幫助學生通過解決問題實現(xiàn)由低階思維至高階思維的發(fā)展，落實核心素養(yǎng).

例如 以人教版高中選擇性必修第一冊“動量守恒定律”教學為例，本節(jié)課研究兩個物體相互作用時總動量變化的規(guī)律，即在沒有外力或者外力為0時，系統(tǒng)的總動量守恒.期間，教師利用列車編組站中兩輛在平直軌道上勻速運動的火車發(fā)生碰撞后結合在一起繼續(xù)運動的實踐為案例（圖3），指導學生分析：一輛質(zhì)量為1.8×104kg的貨車以2m/s速度運動，碰上另一輛質(zhì)量為2.2×104kg的靜止的貨車，其碰撞后運動的速度應為多少？

圍繞案例內(nèi)容，教師可以先設計問題，即要想解決這一問題首先需要將什么視為研究對象？結合所學知識，學生通過討論表示：兩輛貨車在碰撞過程中發(fā)生相互作用，將它們看成一個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)是我們的研究對象.接下來，教師再持續(xù)補充問題：系統(tǒng)所受的外力有哪些？碰撞過程中系統(tǒng)所受外力的矢量和是多少？解決這一問題需要確定什么量？循序漸進的問題能夠促進學生思維的深入發(fā)展，促使他們聯(lián)系動量守恒定律解決這個問題：沿碰撞前貨車運動的方向建立坐標軸，確定碰撞前后的動量，最終解決問題.這樣，利用層層遞進的問題設計來牽引學生解決案例，可以更好地體現(xiàn)學生在學習活動中的主體地位，幫助他們增強學習體驗.

2.4 結合案例布置訓練任務，促進學生學用結合

案例教學的目的是幫助學生通過案例掌握所學知識，順利實現(xiàn)知識的遷移與應用.在完成基礎教學任務后，教師可以再次根據(jù)教學內(nèi)容為學生拓展案例，設計課后實踐練習任務，鼓勵學生以小組為單位參與實踐，通過順利解決問題實現(xiàn)學用結合的目標.這樣，通過合作活動的設計可以更好地幫助學生了解案例教學法的實際價值，充分認識到物理學習在生活中的重要作用，為其后續(xù)學習更高難度的物理知識奠定堅實基礎，提升教學效果.

例如 以人教版高中必修第三冊“導體的電阻”教學為例，本次教學活動中教師通過舉例“如移動滑動變阻器的滑片可以改變它的電阻”“同為220V的燈泡，燈絲越粗用起來越亮”，“電線常用銅絲而不用鐵線”引導學生進行探究，從生活實例中認識影響導體電阻的因素.在基礎教學任務結束后，教師可以繼續(xù)為學生補充案例，如人體含水量約為70%，水中有鈉離子、鉀離子等離子存在，因此容易導電，脂肪則不容易導電.某測量儀器根據(jù)人體電阻的大小來判斷人體脂肪所占比例（圖4）.

結合案例內(nèi)容，學生需要參與自主實踐與探究，嘗試分析為什么體重不同的人產(chǎn)生出的電阻也不相同？激烈運動之后、沐浴之后測量數(shù)據(jù)會不準確，這可能是什么原因？以此來引導學生通過問題解決深化所學知識，發(fā)展自身學習能力，達成預期教學目標.

3 結語

綜上所述，案例教學法以其獨特的價值備受關注，用于高中物理教學中能提高教學質(zhì)量，促進學生素養(yǎng)發(fā)展，是推動高中物理課程改革的重要手段之一.教師先結合教學目標明確案例的設計方向，再結合生活中的真實情境導入案例，吸引學生的學習興趣，又通過問題串的設計啟發(fā)學生解決案例中的問題，最后聯(lián)系課后實踐幫助學生鞏固所學知識，在良好的學習氛圍下達成學以致用的目標，以此提高整體教學效果，突出案例對教學的影響作用.

參考文獻：

［1］陳素琴.案例教學法在高中物理教學中的應用［J］.天津教育，2024（03）：67-69.

［2］許亞娜.案例教學法在高中物理教學中的實踐探索［J］.試題與研究，2023（14）：7-9.

［3］劉歆宇.案例教學法在高中物理教學中的實踐探索［J］.廣西物理，2023，44（01）：71-73.

［4］邱成新.案例教學法在高中物理課堂中的應用［J］.高中數(shù)理化，2021（S1）：108.