核心素养视域下混合式教学在高中物理教学中的应用

混合式教学是综合运用不同的学习理论、技术和手段以及不同的应用方式来开展教学的一种方式，可以将线上教学与传统课堂教学相结合，发挥线上教学的优势，有效弥补传统课堂教学存在的不足，引导学生展开深度学习。

一、整合资源，制订提纲

在高中物理课堂中应用混合式教学时，教师可以按照课程的类型设计教案，如复习课、实验探究课以及概念课等，再借助网络课程资源整合物理相关资料，围绕教材内容、教辅资料等制作有趣味性的教学视频、制订课前学习提纲、优化课前检测习题等。在教学视频制作中，教师应充分利用学习平台，为学生展示多维度、多角度的物理实验过程，以此提升学生的科学素养。

●案例一：以竖直方向的圆周运动为例

教学重点：在轨道模型当中，实验小球在无法达到最高点时的分析相对较难，需要融合斜抛运动和牛顿第二定律。

教学重点：对绳和杆两种模型的特点进行理解。

教学过程：

教师展示现实生活中的过山车圆周运动图片。

师：过山车是一项充满刺激的游戏，大家体验过吗？

生：小时候在公园里坐过。

师：其实过山车的运动包含许多物理学原理，大家说一说。

生：能量守恒、加速度和力。

师：在回环的顶部，乘客完全倒转过来，为什么不会掉下来呢？让我们通过下面的例子分析其中的物理原理。请看图1。

图1 竖直平面内轨道模型图

师：该图形为一个光滑的圆轨道图形，此时给小球一个运动的速度，已知圆环半径为R，重力加速度为g。请问：

（1）要想小球顺利通过圆环最高点，小球在最低点的最小初速度为多少？

（2）在不离开圆环的情况下，小球在最低点的初始速度需要何种条件？

（3）小球脱离圆环的情况下，小球脱离的条件和脱离位置分别是什么？

（设计意图：利用上述三个小问题打开学生的思维，同时引导学生对问题进行针对性分析和讨论。）

生1：想要让小球顺利通过最高点，那么小球的速度条件应为mg≤，最高点的速度为v≥，从而在最低到最高两个点的运动过程，按照动能定理可表示为：mv02=2mgR+mv2，进而将公式v≥带入公式mv02=2mgR+mv当中，可得到初始速度条件，表示为：v0≥。

生2：想要解决第二个问题，就需要让小球顺利通过最高点，或者小球在最低点到处做运动，那么按照上一位同学的解释，第一个问题就可以解决；而第二种情况下，小球的速度应当为0，所以按照动能定理，可知mv02=mgR，也就是说v0≤，进而想要小球不脱离轨道，那么最低点的速度就需要满足v0≤或v0≥两种条件。

（设计意图：在分享成果的过程中，培养学生的科学探究能力与逻辑推理能力，同时能按照学生的探究成果，掌握学生的学习和思考情况。）

二、上传资料，独立学习

混合式教学要求学生能够独立且主动地参与到学习活动中，利用在线学习方式学习，这样的学习模式需要学生具备一定自我管控能力和约束力。教师借助信息技术将相关学习资料上传到学生学习平台，学生根据教师上传的资料自主学习，初步认识本节课的物理知识，高效完成学习计划。当教师讲解物理知识时，学生要及时做好知识记录，标注自己不懂的物理问题，通过学习平台和教师上传的视频资料，在初步了解和掌握物理知识后，采取循序渐进的方法学习物理知识。教师则可以借助信息技术及时掌握学生的学习情况，做好教学安排，并在学习平台上设定相应的物理问题，实时观察和了解学生的自主学习状态，掌握学生的学习难点，有针对性地优化教学设计和物理核心素养的培养，实现提高教学质量的目标。

●案例二：以完全非弹性碰撞课程为例

教学重点：学会利用动量和能量处理碰撞问题。

教学难点：在同种场景或条件下，对不同运动过程的分析。

教学过程：

教师将本次课程的教学引导内容以练习的形式上传至线上学习系统当中，利用图像观察的方式，帮助学生构建课程初始知识结构，之后结合图片提出对应的思考问题，要求学生完成思考内容的填写，教师提出问题：

（1）在牛顿小摆球实验当中，为什么只需要对首尾其中一个球施加动能，另一端小球就会弹起？

（2）之前学习的三种碰撞类型分别为什么？

（3）不同类型的碰撞条件分别为什么？

生1：当两个金属球碰撞时，就会发生弹性碰撞。

生2：有完全弹性碰撞、非完全弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。

生3：三种碰撞碰前后需要满足动量守恒的条件，其中完全弹性碰撞，前后能量不变；非完全弹性碰撞，前后能量出现减少；完全非弹性碰撞，前后能量减少，并且减少量为最大。

（设计意图：将生活中的物理现象融入课程教学中，加深学生对物理与生活息息相关的意识。）

在学生完成该部分内容后，教师引导学生发现问题，并建立相应模型，以及在课件当中逐条展示出模型的规律，如图2所示。

如图2所示，在水平光滑的地面上A、B两个物体之间用一个弹簧进行连接，已知物体A的质量为G，物体B的质量为2G。此时物体A位于墙边，对物体B施加一个F的力，使其逐渐向物体A靠近，此时弹簧的弹性势能表示为：Ep=8Gg，之后将F撤掉，请问：

（1）在施加F力过程中，物体A和B之间形成系统机械能和动量是否守恒？

（2）撤掉力F后，物体A和B之间形成系统动量与机械能是否守恒？

（3）撤掉力F后，物体A离开墙面，物体A和B之间形成系统动量和机械能是否守恒？

生1：物体A和B之间形成系统机械能不守恒，动量也不守恒。

生2：撤掉力F后，物体A和B之间形成系统动量守恒，动量不守恒。

生3：撤掉力F后，物体A离开墙面，物体A和B之间形成系统动量和机械能守恒。

（设计意图：提供模型演练的方式，使学生可以轻松理解物理概念。）

三、线下教学，解答难题

利用信息技术回收学生学习难题清单，结合学生对物理知识产生的疑问，在线下教学过程中强调重点，帮助学生解决难题。在答疑解惑的过程中，教师分类讲解相关知识，当学生领悟物理知识点以后，教师详细讲解课前习题，深化学生对物理知识的记忆和领悟。

●案例三：以实践物理实验——向心力的计算为例

首先，设定实验背景。在游乐园当中有飞椅的娱乐项目，将座椅用钢索固定在一个较大的转盘上，之后启动转盘，致使转盘进行圆周运动，此时座椅出现转动并超过转盘的区域，那么此时座椅受到的向心力该如何计算。

其次，制作实验器械。利用学校现有的呼啦圈，将其作为转盘，再在呼啦圈上系上一重物，将其作为座椅，之后教师在黑牌上画出处理后的抽象示意图，如图3所示。

图3 飞椅抽象处理示意图

由图3可知，d为呼啦圈的半径，F为转动的力，转动方向为逆时针，θ为重物与垂直方向的夹角，进而不考虑重物自身质量的条件下，直接计算出座椅的转动过程所呈现的夹角。

最后，分析效果。通过分析上述已知条件，可以准确知道座椅在转动过程中，将角速度设定为α，将重物与垂直方向的角设定为θ，那么转动过程中与转轴之间的距离即为D，转动过程中的向心力计算表示为：F=mg tanθ=mDα2，经过计算后得出α，表示为：α=。

（设计意图：运用物理实验引导学生思考，使学生可以将物理与生活联系起来）。

四、优化习题，巩固知识

进入知识内化阶段，教师应结合学生的学习现状和教学重难点，运用互联网技术资源丰富、信息多元化的优势，搜集专业的物理习题，并同步到学习平台上，通过循序渐进的知识练习让学生巩固物理知识。学生完成学习平台上的习题后，系统可以将最终成绩反馈到教师平台，这样教师就能及时掌握学生的学习情况，从而适当调整教学计划，通过有针对性的教学方式强化学生的物理意识。

●案例四：以竖直方向的圆周运动习题讲解为例

题目：多选题，如图4所示，球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，重力加速度为g。下列说法正确的是（  ）

A.小球通过最高点时的最小速度为vmin=

B.小球通过最高点时的最小速度vmin=0

C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定没有作用力，外侧管壁对小球一定有作用力

D.小球在水平线ab以上的管道中运动时，内侧管壁对小球一定没有作用力，外侧管壁对小球一定有作用力

习题讲解：

按照已知条件可知：小球在ab内的圆管当中运动时，圆管内侧管壁对小球不存在作用力，进而就需要圆管的外侧管壁对小球提供可以运动的向心力，假若该模型为轨道模型时，那么就只存在外轨道，所以小球在最高点的最小速度为0。因此，该习题选B和C。

（作者单位：山东省济北中学）

编辑：曾彦慧

作者简介：安波（1982—），男，汉族，山东济南人，本科，中学一级教师，研究方向：高中物理。