例谈以核心素养为导向的高中物理教学

(河北省青龙满族自治县第一中学，河北 秦皇岛 066599)

例谈以核心素养为导向的高中物理教学

李金瑞

(河北省青龙满族自治县第一中学，河北 秦皇岛 066599)

为适应课改要求，有效提高学生的核心素养，物理课堂教学应实现以下几方面的转变：从重视物理知识教学到重视学生能力培养；从重视教学内容的学术形态到挖掘其教育功能；从重结论应用到重科学思维过程的再现。

高中物理；核心素养；能力培养；思维过程

物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特点的品质，是学生科学素养的关键成分。为适应新一轮课改要求，有效提高学生的核心素养，物理课堂教学应做以下三方面的转变。

1 从重视物理知识教学到重视学生能力培养

物理教学通常是以知识为线索展开的，这就容易导致教师把教学的重点放在知识的落实上，而忽视了物理课程的育人功能。为了防止这种倾向，我们在设计和开展教学时必须以物理核心素养为导向，将物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等要求自始至终贯穿在教学活动之中，使物理教学过程成为学生核心素养的培养过程。

例如，在“牛顿第三定律”教学中，传统的以知识为本位的教学流程为：教师列举实例，说明物体间的作用是相互的。演示两个弹簧秤对拉实验，讲解相互作用力的大小、方向关系，总结得出牛顿第三定律。这样单靠老师的讲授教学，缺失学习者的主动参与和建构，即使学会所学的知识，学生也是难以深入理解、切实掌握的。这种一步到位的教法，更是有悖于科学的本质(科学讲究证据，科学总是试图确定和避免偏见)。若长此以往，将使学生对科学形成错误的认知，认为科学发现总是一帆风顺的，甚至会以偏概全，不利于科学思维的培养。

以核心素养导向的教学流程为：

(1)解决物体作用的相互性

实验观察：① 两个同学拔河；② 玩具车在桌面上行驶；③ 螺旋桨在空中旋转；④ 放在玩具车上的蹄形磁铁与导线间的作用。

分析归纳：无论是不同种类的物体(固体、液体、气体等)，还是不同性质的力(重力、弹力、摩擦力、电磁力等)，两个物体之间的作用总是相互的。

(2)解决相互作用力的关系

猜想假设：学生提出，一对相互作用力的方向相反，大小可能相同。

实验探究：学生设计方案，交流后决定用两只弹簧秤对拉进行研究。学生分组实验并进行交流，多数学生是将弹簧秤水平放置的，也有学生补充，他们还做了弹簧秤竖直或斜向摆放的实验，结果两个力的大小都是相等的，老师肯定他们的做法。教师问：至此可以得出结论了吗？学生指出上述实验都是物体处于平衡状态下做的，他们试图做非平衡状态(如加速运动)时的实验，但读数困难。教师采用DIS进行演示，发现相互作用关系与运动状态无关。

归纳结论：学生尝试总结规律，并进行交流。

以核心素养导向的教学能够培养学生科学探究意识，能在真实的情境中提出物理问题，形成猜想与假设，利用科学的方法获取和处理信息，形成结论。

2 从重视教学内容的学术形态到挖掘其教育功能

中学物理具有作为科学的物理和作为教育的物理的两重性。相应地，物理知识也有着两种形态：一种是外显的学术形态，另一种是内隐的教育形态。前者揭示的是知识的表层意义，即对物理世界的描述或解释。后者折射的是知识的深层意义，即蕴含在知识背后的思维方式和价值取向。

例如，在“法拉第发现电磁感应现象”的教学中，电磁感应的现象、条件、规律为学术形态，实验探究的科学方法、世界多样统一的科学观念、锲而不舍的科学精神为教育形态。

教学中在重视学术形态的同时，应重视教育形态，形成学生对科学的正确态度及责任心，使其具有学习物理和探索自然的内在动力，养成其严谨认真、实事求是和持之以恒的探索习惯，培养其独立思考、敢于质疑和善于反思的创新精神。

3 从重结论应用到重科学思维过程的再现

科学思维是物理核心素养的重要组成部分，中学物理教学的任务之一是培养学生的科学思维能力。传统教学重视结论应用，轻视思维过程。例如，在“法拉第电磁感应定律”的教学中，很多教师只关注定律应用，因为这样学生可以得高分，而将电磁感应发现过程中思维方法(对称思维、逆向思维、分析综合、推理论证等)丢掉不讲，失去了提升学生素养的价值。

本节课这样处理，对提高学生物理素养会起到较好作用。

(1)创设情景，提出问题

用DIS的微电流传感器演示跳绳在地磁场中引起电磁感应。

师：同学们观察到什么现象？这一实验现象说明了什么？

生：回路中有感应电流，说明摇动导线时在闭合电路中产生了电流。

师：为什么摇动导线时，在闭合电路中产生了电流？

生：地球周围有磁场，摇动电线时，导线切割磁感线，在闭合电路中产生了电流。

(2 )启发引导，大胆猜想

师：刚才的游戏实际是小型发电机的发电过程，为了便于研究，现将发电机结构图展示给大家(多媒体展示发电机结构图)。

师：发电机主要由磁铁和线圈组成，线圈在磁场中转动，就可以产生电流，请同学们根据所学的知识和观察到的现象，猜想产生感应电流的条件。

教师点拨，学生猜想。

生1：与切割磁感线有关。

生2：与磁场有关。

生3：与线圈回路在磁场中的面积有关。

(3)分组设计实验，进行探究

师：我们已猜想，产生感生电流的条件可能与磁感应强度、回路在磁场中的面积等多项因素有关，这些猜想是否正确？应通过实验来验证。我们知道，当研究某个物理量与两个或两个以上其他物理量的变化相关时，我们一般采用的方法是什么？

生：控制变量法。

师：很好，我们今天就采用控制变量法。同学们已经学过：当闭合电路的一部分导体在磁场中运动时，电路中会产生感应电流。今天我们再做一遍这个实验，看看有什么新的发现？

教师演示实验：演示导体不动以及导体上、下、左、右动时电表指针偏转情况。

生：闭合导体一部分切割磁感线产生感应电流。

师：请大家再思考几个问题：① 产生感应电流的原因是切割吗？② 部分导体切割磁感线运动时引起了回路那个量变化？③ 产生电磁感应的条件是什么？

利用课件模拟，引导学生填表(略)。

生：导体切割磁感线时，引起回路面积变化。

(4)交流成果，得出结论

师：请小组派代表展示探究成果，汇报探究的问题、过程和结论。

小组代表演示实验：磁铁磁极插入、拔出线圈时有电流产生。

得出结论：磁铁运动时有感应电流产生。

教师动画演示：引导学生填表，通过分析，归纳出结论。

本节课尝试运用探究式教学，再现了科学思维过程，由教师创设类似于科学研究的情景，以唤起学生学习的热情。学生像科学家发现真理一样，通过积极思考，独立地发现问题，提出问题，猜想假设，设计方案，进行实验探究和合作交流，找出规律、得出结论，自主获取科学知识。“探究状态下的学习”贯穿整个课堂教学过程，有利于培养学生的创新思维能力。