指向核心素养的初中物理教学——以“机械能与内能的相互转化”教学为例

张双红

(江苏省扬州市朱自清中学 225000)

一、充实人文底蕴，培养科学精神与自主发展意识

物理当中有很多物理量以及定理定律是由科学家的名字命名的，于学生而言，注重物理学史的积累，理解并且掌握与所学知识对应的古今中外的物理学家在其知识领域范围内的科研成果以及研究经历，了解前人通过了什么方法使用了哪些途径归纳了这些定理定律、发现了某些物理现象，充实物理学科底蕴.由于在这个过程中，学生不再为人名纷杂而苦恼从而降低了学习难度，产生了一定的物理兴趣，丰富了自己的学科知识，掌握了物理学科文化.

在物理这门自然学科的探索中培养科学精神，掌握一定的学科知识、科学原理和方法，从而使用科学知识分析问题、解决问题.这样才有利于培养学生核心素质，与此同时提升教学效果.

例如在学习苏教版九年级上册物理第十二章第四节“机械能与内能相互转化”这一章节中，介绍了“做功——改变物体内能的另一种方式”这一知识点时，教师若只将：W=ΔQ这个公式呈现于学生面前而不是带领学生进行演变，那这种灌输式教育则会使学生形成不求甚解的恶劣学习习惯.接下来我们举一书中第12章第4节的“机械能与内能相互转化”教学实例来说明如何避免上述现象的发生：

案例一：“机械能与内能相互转化”教学设计片段(上课前一天让学生通过互联网等渠道自行寻找电子式火花发生器的工作原理)

【新课导入】马路上的小汽车是靠什么工作的？高速行驶后的小汽车的车胎温度是怎样的呢？

【学生作答】汽车靠汽油工作；轮胎变得很热.

【教师引导】那汽车的燃料是怎样使汽车发动机工作的？为什么轮胎又会变得很热呢？

【学生猜想】燃烧放热，使得发动机工作，轮胎温度升高是因为摩擦生热啦.

【实验演示】1)在立方体小透明塑料盒的一面扎个小孔；2)将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，并且把塑料盒和发生器固定在一起；3)把盒盖打开，用注射器向里面滴入几滴酒精；4)将盒盖盖上，按动电火花发生器按钮，酒精瞬间被点燃.

【教师提问】你们观察到了什么现象？猜想为什么会发生这种现象呢？

【学生观察】盒盖被弹走了，有可能是酒精燃烧使得瓶盖被弹走

【教师引导】燃气把盖子推走了，可以用我们之前学习过的知识点进行专业解释，这叫做什么现象？

【学生回答】做功，上述现象说明燃气对小瓶盖做功了

【教师引导】还可不可以从能量守恒的角度进一步总结一下，并且把这个小例子与我们开篇提到的第一个问题联系到一起，燃料燃烧，燃气对外做功，那么燃气的什么能量发生了怎样的变化，而小瓶盖被弹高，这其中又有什么能量发生了变化呢？

【学生归纳】燃料燃烧，燃气对外做功，燃气的内能减少，转化成了小瓶盖的动能和势能，也就是机械能，同样的也是燃料的内能转化成机械能使得小汽车运动.

【教师整理】通过以上探究得到结论：

(1)做功——改变物体内能的另外一种方式；

(2)内能可以转化成机械能.

【教师引导】思考开篇的第二个问题，高速行驶后的小汽车的车胎温度是怎样的呢？并且根据以上的学习，请同学分组讨论出原因，最后得出一个结论.

【归纳总结】内能和机械能二者可以相互转化.

【课后讨论】生活中还有哪些类似的例子呢？同学们可不可以自己制作一下小实验进行演示

在上述教学过程中，无论是从课前准备还是课上启发提问，都时刻贯彻启发式教学方针，让学生注重用科学文化知识对现象进行分析，在学习中自主探索、归纳总结，促进中学生核心素养的养成.

二、增强社会参与意识，加强实践创新精神培养

对于中学生而言，其社会参与意识还很微弱，因此在教学过程中，应该在细微处加强这方面的教育工作.中学物理教学主要重视学生对物理现象的探索，这种特点成就了物理教师需要善于使用需要小组讨论的教学手段.以苏教版九年级上册物理第十二章第四节“机械能与内能相互转化”为例，在进行第54页活动12.8“比较质量相同的不同燃料充分燃烧时放出的热量”这个小实验探索式时，采用小组合作的方式，如图1.

图1

通过观察两个烧杯中温度计的示数不同的现象，得出初步结论：“质量相等的酒精和碎纸片都充分燃烧后，烧杯中水温变化不一致”，最后得到结论：质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是不相等的.之后由教师引导出物理量-热值，结合实验结果给出定义：燃料完全燃烧放出的热量与燃料的质量之比，叫做这种燃料的热值，质量为m的燃料，完全燃烧放出的热量为Q=mq.

以上教学实例既是小组合作的示例，又是教学手段中实验法的示例.实践出真知，很多物理知识需要学生亲手通过实验之后才能有所认识并且理解，并且教师不光要鼓励学生实践，更重要的是鼓励学生实践之后，将所见所知所学反过来为自己所用，在学习上实现举一反三，在生活中实现创新.再举例苏教版九年级上册第十二章第四节“机械能与内能”第三节课：“物质的比热容”，由于“比热容”这个物理名词的定义比较抽象，初中学生不能通过字面意思很好的理解它，因此在教学设计上面整节采用实验探究方法,如图2.

图2

通过本次实验，学生了解了比热容这个概念，然后鼓舞学生利用不同物质比热容不同的特点来进行创新应用到生活中——例如某个学生提出利用水的比热容比空气大这一特点在室内设计一个简易水循环装置来降低夏季室内空气热量，这样既节能又环保.

始终指向学生核心素养的培养，这是初中物理教师在教学过程中的根本方向，这引导物理教师以学生为本，因材施教，在教育教学过程中结合教育素材选择讨论法、实验法等适合学生的教学手段，充实学生的物理人文底蕴，培养科学精神与自主发展意识，增强社会参与意识，加强实践创新精神培养，并且在生活方面帮助学生养成健康的生活方式，以此来实现学生核心素养全面发展的目标.