基于核心素养的高中物理教学设计研究

聂斯迪

随着教育改革的逐步深入，对于学科教学也提出了更高层次的要求。在课堂教学中落实学科核心素养是培养学生综合能力的关键。“弹力”这一重要力学概念，从概念的建构——概念的理解——概念的应用，逐步深入，并在教学环节中落实学科核心素养。本文从学科核心素养的内涵入手，重新制定教学目标，以“科学探究”为主设计教学，通过问题链、课堂实验演示和情景分析等教学活动环节，落实学科核心素养，并在教学实施中提出建议，以期为落实学科核心素养的课堂教学有所助益。

一、高中物理“弹力”教学目标的确定

物理学科核心素养主要由：“物质观念”“科学思维”“科学探究”和“科学态度与责任”四个方面的要素构成。而这四个方面相辅相成，共同发展，缺一不可。正是这四个方面的相互依赖决定了物理学科教与学应该注重学生综合能力的培养。物理核心素养的提出从发展学生核心素养的角度集中体现了物理学科的育人价值，是新课程三维目标的提炼与升华。基于此，我们重新确定了“弹力”的教学目标。

新的课程标准要求学生“认识”弹力，并通过实验了解胡克定律。对此我们在教学中需要明确：本节的重点是弹力产生的原因及弹力的方向，难点是常见的弹力方向的确定和胡克定律的理解与应用。在教学过程中注重物理情景的建立、物理过程的分析，我们从物体明显形变引入，继而通过放大的思想演示“微小形变”，用实例引出形变、弹性形变和弹力的概念。并通过研究形变探究弹力产生的原因、弹力的方向和作用点。在此基础上分析支持力、压力和绳子的拉力这几种弹力产生的原因和方向，最后从定性到定量探究弹力大小的相关因素，引导学生设计实验“探索弹力的大小与形变量大小之间的关系”。这种先从感性认识出发，再上升到理性认识，从定性到定量的递进，以培养学生科学思维和科学探究能力。

二、高中物理“弹力”教学流程

（一）温故知新，情景引入

展示情景图片，教师提出问题：（情景：书放在桌面上）对放在桌面上的书进行受力分析。同时思考书受到支持力的同时对桌子有什么力的作用？这个问题比较简单，桌子受到书的压力，而支持力和压力在性质上都属于弹力，本节课我们将学习弹力。

（设计意图与建议：以贴近生活的情景引入，提出本节课的研究内容，以简单的情景入手，激发学生的探知兴趣。在回顾旧知识的同时，以贴近生活的情景或有趣的情景引入，目的在于吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。）

（二）实验情景，概念辨析

教师演示实验，提出问题：①弹簧的压缩形变②弹簧的拉伸形变③用手捏橡皮泥④拉伸弹簧直至不能恢复形变。请大家思考弹簧的形变和橡皮泥的形变有什么区别？当弹簧拉直后能否恢復原状？

通过教师实验演示或学生演示，引导学生思考并得到弹簧的形变可以恢复，而橡皮泥形变后无法恢复等特点，总结弹性形变和非弹性形变的概念。通过拉直的弹簧不能恢复的特点，总结弹性限度的概念。

学生通过观察桌面的形变，体会“微小形变”放大的物理思想。在问题串的引导下，通过书放在桌面的情景辨析，学生概括总结受力物体受到弹力是由于施力物体发生了形变。深刻体会力物质性的特点，明确受力物体受到弹力的原因。并结合情景的分析，明确弹力的作用点在接触面上，同时利用身边的小工具（直尺、弹性绳）等自制教具，深入分析弹力的方向。

（设计意图与建议：利用演示实验、视频和物理情景等教学形式，帮助学生学习抽象的物理概念，将重难点内容转化成学生更容易接受、更容易理解的形式呈现。并通过一个个细小的问题引导学生思考、概括和总结弹力的定义、产生条件和方向。用生活中弹簧、橡皮泥等物品，引出形变概念，激发学生的好奇心。通过弹簧带动小车的运动概括总结得出弹力的概念，放大法的应用引导学生体会重要的物理思想。紧扣定义提出问题有助于培养学生的分析提炼能力，有利于学生加深对物理概念的理解，引导学生形成正确的物理观念。通过情景的理论分析，培养学生科学推理能力和科学探究的态度。）

（三）定性分析，定量研究

教师提问：猜想弹力大小与什么因素有关呢？请同学们结合我们的演示实验或根据生活经验，证明你的猜想。

通过问题引导学生思考并提出猜想，弹力大小与形变程度有关，形变量越大弹力越大。学生可以根据上面小车挤压弹簧（小车不与弹簧连接在一起），当弹簧形变量越大，小车运动的越远，说明小车受到的弹力越大，则可以证明弹力与形变程度有关。同时学生还可以根据生活中的例子，定性的分析弹力大小的影响因素。

三、教学总结与建议

从学生的生活出发，关注学生的体验。物理不是独立和抽象于生活之外的，高中物理需要较强的思维能力和较多的生活经验支撑。因此，在本节课教学中通过较多的教师演示实验和学生小实验、视频等形式将研究的问题直观呈现给学生。通过层层递进的教学环节，将抽象的概念以最生动、简单的方式引导学生形成正确的物理概念，同时通过问题链引导学生思考、探究，在环环紧扣的教学活动中培养学生的科学思维能力和科学探究能力。

时代在变革，教育也要顺应时代的发展。因此，在教学中落实学科核心素养，是我们育人价值的体现。物理学科有其独特的学科特点和学科魅力。因此，我们在教学中可以充分利用其学科特点，更有效的落实核心素养，更好的发挥育人作用。通过以上的教学案例分析，我们在教学中提出以下几点建议：1、物理是一门实验科学。因此，我们在常规教学中通过演示实验、简单小实验、学生实验等各种形式的实验，将抽象的物理语言转化为学生更易理解的学习方式，同时在实验的探究过程中培养学生科学探究能力和缜密的科学思维。2、物理学有着丰富、悠久的发展史。在常规教学中，学生通过查阅资料或教师介绍相关物理学史内容，丰富教学内容，帮助学生了解物理观念的建构过程，领会科学家探究的过程，培养学生质疑创新能力，使学生加深对科学本质的理解。3、物理学有其特殊的物理情景和物理现象。在教学中注重对物理过程、物理情景的详细推理和分析，利用现象探究物理本质，在对物理过程和物理现象分析中培养学生独立思考能力、严谨的科学思维和正确的科学态度。