以物理核心素养为导向的高中物理《牛顿第三定律》的教学案例分析

贾志恩

摘要：在高中物理教学中，物理学科素养是指在学生学习物理的过程中，慢慢具备的满足社会发展和个人需要的能力和素養，是利用物理知识的学习，逐渐把所学内化为学科能力和品质，是学生获得综合素质提升的重要部分。本文以物理核心素养为导向，以人教版“牛顿第三定律”为例，对教学过程进行了分析，然后进行总结和反思，希望能给同学科的老师以启迪，在今后教学中提高课堂效率，增强学生物理核心素养的培养。

关键词：物理核心素养;高中物理;教学案例分析

中图分类号：G4 文献标识码：A

作为一门较为基础的自然学科，高中物理教学不但承担着为科学事业得发展和传承做贡献的使命，同时还肩负着提高学生个人能力和核心素养的重任。就物理核心素养而言，主要由物理观念、实验探究、科学思维、科学态度与责任构成，是学生核心素养的一个重要组成，在提高学生的思考能力、实验能力、分析能力等方面发挥着重要作用。

一、案例背景

前几天作者刚上完“牛顿第三定律”这节课，由于作者认为在初中时学生已经接触过力的内容，已经具备了一定的基础知识，再加上必修1部分知识的学习，对于自然现象和实际问题所涉及的这一定律有着一定的理解和认识，所以就把课本涉及的探究实验进行了演示，同时播放视频演示了用力的传感器探究相互作用力，继而得出牛顿第三定律，并且做了总结，区分了与二力平衡的区别。但是课后学生做练习题时还是出现了问题，表现在：（1）与二力平衡混淆。（2）不清楚运动状态是否影响相互作用力的大小比较。

二、案例主题

“牛顿第三定律”基于物体间的相互作用，对作用力和反作用力的概念进行了阐述，不但是对物体间相互作用规律的有效阐释，同时还提供了一定的理论基础用于研究对象的转换和解决实际问题。如何给学生进行探索性实验来得出相互作用力的特点，以及这些特点与运动状态是否有关？如何能让学生清楚与二力平衡的质的区别？是需要研究的主题。

三、教学设计的改进与再实践

在第一个班授课出现以上问题后，作者改进了教学设计，在所带的另一个班进行了再实践。

（一）创设情景，导入新课

借助教材上的问题——大人小孩掰手腕，引入牛顿第三定律的教学内容，在这个过程中注意引导学生对相互作用力的特点进行探究，猜想力之间的关系，使学生快速投入到学习状态中。

（二）实验探究，教学新课

1.对力的大小的探究

演示与提问：

（1）左右手分别轻轻地拉橡皮筋的两端，这时两边的拉力是相互作用力吗？（其实这是二力平衡）

（2）再用两个力传感器相互拉，从静止到运动都给学生做演示，观察现象说明了什么？（研究运动状态是否影响相互作用力的大小比较）

（3）区分二力平衡与相互作用力。（可以引导画出简易受力分析图进行区分，主要是受力对象有质的区别）

引导学生通过体验探究和观察演示，使其真切感受到相互作用力大小的特点。

2.对共线关系的探究

引导与演示：

在探究共线关系时，借助比较分析法，首先对重力、摩擦力、弹力等学生比较熟悉的相互作用力的共线进行理论研究，然后通过实验，用弹簧测力计或力的传感器探究相互作用力的共线关系。

3.对性质关系的探究

引导与提问：

（1）手在桌面上按压，手的压力和桌面支撑力是一对什么力？

（2）把小球放在桌面上，它受到了哪几种力，反作用力分别是什么？这其中哪些是平衡力？哪些是相互作用力？

（3）把练习册上的有关问题放到课堂进行分析练习。

通过学生的分析讨论，教师多加引导得出正确结论。

通过实验内容和上课所预设受力情景以及所做练习，引导学生对力的不同运动状态和作用效果进行观察分析，通过提问的方式，加深学生对相互作用力的理解。

（三）两种情境的基本运用

1.同桌手拉手“拔河”

2.马拉车情况的具体分析

引导与提问：车拉马和马拉车的力一样大，但是车被拉动了，这是为什么？ 与拔河情况一样吗？

把牛顿第三定律与贴近生活的现象结合起来，解决部分人存在的误区，借助比较分析，既可以使学生加深理解并学会运用。

四、再实践效果反馈

由于牛顿第三定律与现实生活密切相关，涉及到生活、科技、军事、航天等各个领域，因此改进后的教学设计主要运用了探究式的教学方法，即“探究——体验——内化——外延”，旨在提高学生的学习兴趣和探究能力，通过实验探究，使学生切身参与到探究过程中，同时教师进行了全面细致的引导分析，通过课堂评价反馈学生课后都能很好掌握两个重点知识，（1）与二力平衡的区别;（2）相互作用力的大小比较与运动状态是否有关的问题;给学生树立正确的有关力的相互作用和和规律意识，不断提升了学生的物理核心素养。

五、教学评析及启示

在教学设计改进后的教学过程中，通过创设教学情境，特别是认真做了实验，让学生反复观察，得出结论，再通过教师的引导反复练习实现了重难点的突破，不仅能够使学生不断增强探索欲，促进其形成正确的物理观念和科学思维，同时在引导学生自主思考和合作实验探究的过程中，增强对牛顿第三定律的理解和认识，充分感受到物理学科的魅力，进而培养其科学的态度和责任。最后，结合定律来对生活问题和自然现象进行解释，增强其学以致用的能力。

启示：虽然初中学生接触过相互作用力，但那是很肤浅表面的，今后老师们上这节课一定要记住我的第一堂课的教训——太高估学生水平，以至于没能认真细致完成实验，没能给学生创设多的情景进行分析，导致重难点不突出。今后老师们一定要认真实验，多创设情景，才能达到预设课堂效果，学生物理核心素养才能得到提升。

参考文献

[1]叶帅帅. 基于中学物理教学案例下课堂情境的有效创设与导入[J]. 试题与研究：高考版， 2020（11）：1.

[2]齐培植. 中学物理课堂情境型导入的有效创设分析[J]. 中学时代， 2018（28）：1.