基于物理核心素养 把握教学设计思路——以“力 弹力”的教学为例

(江苏省扬州市邗江区黄珏学校,江苏 扬州 225118)

1 引言

在课堂教学中发展学生物理核心素养，是物理教学领域探讨的重要话题。笔者参加了江苏省中学物理教学改革创新展示活动,亲历了“力 弹力”教学设计的变化过程,深切地感受到物理核心素养的养成需要教师精准把握课堂教学设计思路。

2 把握教材,确定教学重点

在教学设计中，用物理观念统领物理概念、物理规律的教学,把握本节内容在发展学生物理观念中的地位和作用;在概念的建立和规律探究的过程中，发展学生科学思维能力和探究能力;将习得的规律应用于解决与学生生活、科技、社会有关联的问题,进一步理解科学本质,从而培养学生的核心素养。

苏科版物理八年级下册第八章第一节“力 弹力”由“力是什么”“形变和弹力”“力的测量”三个模块组成，教学重点为：建构力的概念，探究弹力大小与弹性形变程度的关系，正确使用弹簧测力计。笔者以魔术表演设置问题情境,激发学生探究欲望,以不同形式的活动为主线,将“知识问题化，问题情境化”,并利用独立思考与小组合作学习相结合的方式,引导学生在学习过程中对教师设置的问题情境进行观察、思考和质疑,从中发现问题,寻求问题解决的方法,在问题解决过程中,完成相应的探究活动,让学生既知其然又知其所以然,帮助学生提高思维能力,提升他们的核心素养。

3 把握学情,确定教学难点与目标

针对本节内容，分析学生现有认知水平,把握学生从现有水平发展到课程标准所要求水平的障碍。

在生活中,学生只是对力有了一些直观感性的认识,认为力就是“握紧拳头”“掰手腕”“拿起一个物体”“火星撞地球”等等,所以在教学中要进一步引导学生自主建构力的概念。通过实验探究发现弹力产生的原因以及影响弹力大小的因素,是学生普遍感到困难的问题,因此确定本节教学难点为弹力和探究弹力大小与弹性形变程度的关系。为此,在教学中笔者精心创设问题情境,让学生自主设计实验,利用形象直观的实验帮助学生突破难点,并让学生在亲历探究的过程中,体验到探究未知的乐趣，领悟科学探究的真谛。

同时确定学习目标为:知道力是物体对物体的作用;通过实验探究,知道弹力是由于物体发生弹性形变而产生的；通过探究弹力大小与弹性形变程度的关系,领悟弹簧测力计的原理,学会用弹簧测力计测量力的大小;知道国际单位制中力的单位;经历弹簧测力计的制作及展示过程,培养学生乐于参与、勇于创新的意识，提高学生的实验设计、实验操作能力,培养学生合作、探究的能力。

4 把握学生需求,设计符合学生“口味”的教学过程

4.1 把握课堂导入,暗引教学主题

本节课利用“神秘魔术——丝巾变魔棒”引入教学内容，教师拿着一条丝巾晃一晃动(如图1),丝巾不见了，空手变出一根魔术棒，表演中教师将弹棒压缩扣紧，拉动丝巾并松手，弹棒由于发生弹性形变而产生弹力，在弹力的作用下瞬间弹出(如图2)，以此作为课堂导入,从而引出“魔”力――弹力,学生倍感惊奇,并积极探寻其中的奥秘,通过魔术这种形式更能激发学生主动思考的学习热情,增强学习的内驱力。

图1

图2

4.2 把握合作体验,建构物理概念

在物理概念的建构过程中，从学生熟悉的身边事物出发,还主动权给学生。本课原先的设计是将“力是什么”的知识点直接呈现给学生,再让学生结合课本图片，分析归纳得出力的概念,忽视了学生的体验和将物理知识内化的过程。改进后的设计是让全体学生利用身边的物体体验力的作用，寻找身边的力。学生可以自主选取身边的同学、课桌、教科书以及桌上摆放的器材,将力的体验过程填入表格中,小组代表在黑板上写出力的作用情景,若学生写出的全是人施力的情景,则教师可以提问:“是否只有人才能产生力的作用呢?”小组再讨论,补充新的发现。利用大量物体对物体的事例，为后续建构力的概念提供素材,引导学生自主分析、小组合作展示,由特殊到一般,使用归纳法建构力的概念。

4.3 把握学习主线,进行合作探究

原先的设计只是一个个知识点的再现,过渡僵硬、不流畅，阻断了学生思维的连续性,阻碍了学生科学思维能力的培养。改进后的设计利用学生对开场魔术的好奇心,自然过渡到对弹力的探究。学生利用生活经验和身边的器材，展示与“丝巾变魔棒”相似的“魔”力，小组合作探寻身边的“魔”力,提出有意义的物理问题和猜想,自主设计多样化的实验，验证自己猜想。学生通过小组合作，设计方案并实验验证，建构弹力的概念：物体发生弹性形变时会产生弹力。顺其自然揭秘魔术中“魔”力就是弹力,学生非常兴奋地按照安全提示,规范操作,人人参与，再现魔术。

学生又提出新的问题:弹力的大小与什么因素有关呢?运用实验探究,合作设计实验方案,小组代表说明本组方案,其他组进行安全性、可行性评估,筛选出最佳方案进行实验,自主选择器材完成实验,分析实验数据,寻找科学规律,体验科学探究的乐趣,通过方案评估和交流讨论提升科学思维能力。

教师顺势提出学习任务：能否用已做的实验比较提起身边物体所需力的大小?引导学生自制测力计,初步学会比较力的大小,既符合学生的认知规律,又拓展了学生的思维。之后,明确力的单位,学生小组合作竞赛，寻找身边的1牛,关注学生的体验感悟,激发学生学习的热情和积极性。学生积极寻找身边物体进行尝试,引出“裁判”——弹簧测力计,学会力的测量。

4.4 把握科学价值,感知科学力量

新知识的发现依赖于技术的运用,同时新知识又能促进技术的发展。原先的设计是将最新科技应用——新型的弹力楼梯系统视频展示给学生,让学生谈谈今天所学知识的价值。改进后的设计是创设情境，关注老年人上下楼很吃力的问题,再设置课外活动，学生小组合作设计一款“爬楼神器”,画出设计图纸,从力的角度写明设计思路,既能培养学生的科学思维能力,又能提高学生的创新实践能力,体现科学态度和责任的培养要求。

5 反思与总结

要想有效地达成物理核心素养的培养目标，教师对教学设计思路要精准的把握，需要从不断激发学生主动学习的欲望、为学生营造自主学习的空间、重视学生个体学习活动和小组合作学习研究活动的质量出发,引导学生在学习研究过程中生成新问题,及时进行指导和调控,要全面放手让学生讨论、思考解答、寻找归纳、建构概念等,教师作为倾听者、建议者和指导者，引领学生的学习活动。