基于核心素养下的初中物理课堂教学设计

赵静

【摘要】本文以“地球上的水循環”教学设计为例，在设计中以提升学生物理核心素养为目的，注重物理学科核心概念，强调知识的建构过程.在认识科学本质，理解科学与技术、社会、环境的关系基础上形成正确态度以及责任感.

【关键词】核心素养；初中物理；教学设计

物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应学生终身发展和社会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性的品质，是学生科学素养的重要构成.物理核心素养主要是以下四个方面：“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与价值观”.下面以“地球上的水循环”教学设计为例谈谈基于提升物理核心素养的课堂教学设计.

1 教材分析

本单元内容是新课标第一主题“物质”中的二级主题“物质的形态和变化”.基于学生对水三态及物态变化的生活经验，首先引导学生认识水的三种状态及其物态变化，认识与之相关的温度（第1节），然后探究物质熔化和凝固（第2节），汽化和液化（第3节）.最后本节“地球上的水循环”（第4节）为学习升华和凝华并总括全章，引导学生关注物态变化，关注自然环境，培养学生节水意识.

2 基于物理核心素养的设计思路

本节课的教学设计主要关注学生物理核心素养的培养，注重物理学核心概念的建立，强调知识的建构过程.应根据学生已有的生活经验和对冰—水—水蒸气—水—冰转换的实验探究，引导学生把生活经验跟水的物态变化结合起来，再由小范围内水的物态变化扩展到地球上、自然界中的水循环.启发学生想象出地球上水的“旅行”图景，进而通过提问激发学生的学习兴趣.因此将课堂教学设计分为以下几个主要环节，教学流程如表1所示.

2.1 创设情境，引入新课

新课引入环节由水是一位魔法师，它能以不同的形态，在天地之间不断循环，就让我们跟随四季的脚步，来感受水的魔力来引入新课，从而体现了物理来源于生活和大自然，并体会大自然中各种神奇的自然现象.从对原来只是掌握简单的知识，转化为激发学生对大自然的研究和探索.

2.2 创新实验，科学探究

本环节设计有三个板块：其一，“神奇的气球”引发学生的兴趣，引导学生进行猜想，分析是谁吹大了气球，为什么加的是固体二氧化碳，现在直接变为了气态二氧化碳.然后通过碘升华实验来验证猜想，从而培养学生严谨的科学探究能力；其二，通过观察碘加热的实验现象，不断地追问培养学生的科学思维；其三，以“云雾缭绕的舞台”创新实验以产生视觉和听觉上的震撼效果，使学生以实验印象深刻，进一步加强课堂教学的吸引力，通过总结归纳形成物理观念.

2.3 知识建构，生成智慧

在这个环节打破以往的讲解模式，让学生通过小组合作的方式来完成.首先让学生找出图中有关水的三种状态及这三种状态是如何变化的.然后再从海洋到天空，陆地到天空，陆地、海洋、天空的大的循环，让学生通过自主构建出天地之间水的循环.

2.4 科学态度，价值观念

在最后一个环节中，重点讨论既然地球上的水循环不已，为什么还存在水资源危机和缺水？使学生确认水的三种状态不断地相互转化的过程关乎生物生存和人类的发展，增强危机感，增强环境保护意识.

3 学习任务设计

3.1 创设情境，激发学生学习兴趣.

3.1.1 视频引入-美丽地球

在浩瀚的宇宙中，有一颗美丽的星球，她披着蓝色的面纱，环绕着太阳在不断地转动，水是生命之源，也是一个魔术师，它能以不同的形态，在天地之间不断循环，那我们今天就来学习第五章第四节“地球上的水循环”，让我们跟随四季的脚步，来感受水的魔力吧！

3.1.2 多姿多彩的水

初春，冰雪消融；夏季，湖水干涸；深秋，晶莹的露珠；严冬，湖水结成冰.

师 在四季的变化中，水有哪些状态？又伴随怎样的物态变化呢？

生 水有固、液、气三种状态，其中发生了熔化、汽化、液化、凝固的物态变化.

师 回答得非常的好，知识掌握得很牢固.固、液、气可以相互转化，固态能直接转化成气态吗？

设计意图 （1）通过从太空的视角来欣赏美丽的地球的视频引入吸引学生注意力，激发学生学习兴趣；（2）让同学生们在感觉四季之美之时，复习物态变化为后面的学习做相应的知识基础；（3）通过复习固-液-气的物态变化，学生自然就会对固态能否直接变气态或气态能否直接变固态进行猜想，为接下来的学习做好铺垫.

3.2 新课学习，注重科学探究

3.2.1 探究活动一 “神奇的气球”

器材 玻璃瓶、气球、干冰（固态二氧化碳），注意：干冰温度可达到-78℃，所以用夹子夹取干冰，手不能去触碰玻璃瓶.具体是如何神奇的呢？请大家跟我去做这个实验.

师 你观察到了什么？为什么气球会变大呢？明明刚才我加的是固态的二氧化碳？

生 固态的二氧化碳变成气态.

3.2.2 学生实验——固态能直接变为气态吗？

实验目的 观察碘的升华与凝华.

实验器材 碘锤，热水，烧杯.

师 通过观察放入热水前、后碘的变化，你观察到什么？说明了什么？在常温下的碘和放入热水的碘中对比，热水中的碘，说明什么？

生 固态直接变为气态，升华需要吸热.

师 在生活中还有许多的升华现象，你还能举出这样的例子吗？

生 樟脑丸变小，灯丝变细.

3.2.3 气态能直接变为固态吗？

师 为什么空的玻璃瓶外面没有霜，这个加入干冰玻璃瓶的外面有霜，那说明什么？它是如何形成的？

生 水蒸气直接变为固态的冰粒凝华放热现象

3.2.4 演示实验——“云雾缭绕的舞台”

实验器材 干冰、热水、烧杯、小彩灯、水槽.

师 你能解释“云雾”是什么形成的吗？

生 升华，液化.

师 你的观察分析能力非常好.正是由于物体在固、液、气这三种状态相互转化，就形成了舞台上的奇特效果.那水这位魔术师，又是如何在天地之间的大舞台，展现它的魔力的呢？

设计意图 在新课环节我们以首先以“谁吹大了气球”实验引发学生基于证据的猜想，以“固态能直接变为气态吗？”实验探究升华和凝华现象及特征，以“云雾缭绕的舞台”实验达到学以致用，重视思维培养.通过3个实验，培养学生科学探究，形成完备的六种物态变化的知识体系.

在探究升华的实验中从你观察到什么？它是如何形成的呢？观察到有液态吗？由实验现象到形成原因再到难点突破，以追问的方式重视学生科学思维的培养，以问题串引发学生深层次思考.

3.3 形成地球上水循环的图谱

（1）阅读教材5-4-5图中有哪些形态的水呢？它是如何循环？伴随怎样的物态变化呢？

学生活动 阅读教材自主学习、小组交流，全班展示.

生 陆空之间、海空之间、陆—海—空之间，大气输送、河流、蒸腾作用降雨、降雪.

（2）还有其他的循环吗？

海陆循环 海洋上的云通过水汽输送，就可以缓解干旱地区（图上讲解）.

师 如果这幅图能动起，是不是大家就更好理解.播放水循环视频.

如果水循环，就像视频中展现的一样，突然停止了，会出现什么现象呢？

（3）如果地球上的水循环停止了，会出现什么现象呢？

水资源的分布不均衡，干旱地区就没法缓解，洪涝地区就会没法改变，植物就不能输送养料，动物就没有清洁的饮用水.所以生命的成长离不开水的循环，空气和水的净化，离不开水的循环.

3.4 人类活动对地球上水循环有哪些影响呢？

砍伐森林、污染水、沙漠化、南水北调.减少砍伐，保护水资源，多植树造林.保护好地球上水的循环，就是保护地球上万千生灵，非常庆幸水还在循环.为什么国家还要提倡节约用水呢？

设计意图 在形成地球上水循环的环节中充分发挥学生自主学习的能力，以学生阅读教材，以小组合作的方式共生智慧，在图谱完成地球上的水循环.通过交流分享，让学生以物理的角度，去分析地球上的水是如何循环的，以及地球上的水循环的意义.如果打破了地球上的水循环会造成哪些影响？进一步引导学生关心环境和保护环境的责任感.

3.4.1 水资源的报告

地球的表面约71%都被水覆盖，地球上的水总体积约有13亿8600万立方千米，其中约为97%分布在海洋，由于海水难以直接利用，因而我们所说水资源主要指陆地上的淡水资源.其中淡水资源约为2.7%，约3500万立方千米.若扣除无法取用的冰川和高山顶上的冰冠，以及分布在盐碱湖和内海的水量，陆地上淡水湖和河流的水量不到地球总水量的1%，目前人类较易利用的淡水资源仅占全球淡水资源的0.3%.

3.4.2 自主学习，分享交流

（1）为什么地球的表面约71%都被水覆盖，还会缺水？

（2）结合生活谈谈你的观点.

从身边做起，从小事从起，对自然界少一些索取，多一分敬畏.学会尊重自然，利用所学知识.为更生态更环保的未来，贡献自己的力量.

设计意图 以“我们地球又稱水球，为什么还会缺水呢？”设问的方式引发学生思考，通过水资源报告的学习，了解我国和当地的水资源状况，树立节约用水和保护环境的意识.从身边做起，从小事从起，学会尊重自然，利用所学知识.为更生态更环保的未来，贡献自己的力量.

3.5 学习收获和学习评估

（1）人工降雨是缓解旱情的重要手段，实施人工降雨的一种方法是：利用飞机在高空中播撒干冰（固态二氧化碳），干冰进入云层，很快______成气体，并从周围吸收大量的热，于是高空水蒸气便______成小冰晶或______成小水滴，使云中的冰晶增多，小水滴增大，从而形成降雨.（填物态变化的名称）

（2）为什么南极的空气很湿润？

南极地区是冰的世界，这里降水量很小，和撒哈拉沙漠差不多，但有趣的是这里的空气感觉却很湿润？

设计意图 归纳和总结本节课的收获形成知识体系，学生个体知识掌握情况，并为进行个性化学习提供依据，也为课后学习和拓展预留足够的空间.

4 结语

在开展物理教学设计的过程中，通过创设情境，形成物理观念，情境追问，培养科学思维能力；打破常规讲解模式，通过深度教学，激励学生发现问题、大胆实践，让学生体学习物理的趣味性和哲理性的情境中；唤醒学生对自然界的敬畏、对科学美的叹服；折服于科学精神和态度；关注人类与社会、技术和环境的相互关系；启迪对生命的深度思考.由此真正实现从单纯的物理教学走向物理教育，从知识教授转向对学生健全人格的培养.

参考文献：

［1］彭前程.积极探索基于核心素养理念下的物理教学.中学物理[J].2016（2）：1-2.

[2]杜虹.课堂观察：走向专业的听评课[J].辽宁教育，2018（03）：41-43.

[3]李艺.钟柏昌.谈“核心素养”[J].教育研究，2015（09）：17-23.