王勉勵

（懷遠(yuǎn)縣常墳中學(xué) 安徽蚌埠 233413）

教師的工作對于學(xué)生的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用，物理核心素養(yǎng)是所有學(xué)生應(yīng)該具有的關(guān)鍵、必要的基礎(chǔ)素養(yǎng)，而核心素養(yǎng)可以通過接受教育來形成和發(fā)展，教師就充當(dāng)了一個重要角色。核心素養(yǎng)不僅能提升學(xué)生的知識和能力，更對其未來有著重要作用。

一、物理核心素養(yǎng)

物理課程核心素養(yǎng)主要包括“物理概念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面。

1.物理觀念

“物理觀念”是從物理學(xué)的角度對于物質(zhì)、運(yùn)動與相互作用、能量等的正確認(rèn)識；是對所學(xué)的物理概念和規(guī)律等進(jìn)行提煉與升華的結(jié)果；是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎(chǔ)?！拔锢碛^念”主要包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動與相互作用觀念、能量觀念等要素。

2.科學(xué)思維

“科學(xué)思維”是從物理學(xué)的角度對身邊事物的真實屬性、客觀規(guī)律及其關(guān)系的理解方式；是以經(jīng)驗事實為基礎(chǔ)進(jìn)行物理模型構(gòu)建的過程；是分析、綜合、推理、論證等方法在物理學(xué)科的具體運(yùn)用；是從事實證據(jù)出發(fā)，通過科學(xué)推理對不同觀點(diǎn)和結(jié)論進(jìn)行質(zhì)疑和批判，進(jìn)行檢驗和修正，進(jìn)而提出有創(chuàng)造性的看法的能力與品格。“科學(xué)思維”主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。

3.科學(xué)探究

“科學(xué)探究”是指在觀察和實驗的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)或提出物理問題，形成猜想和假設(shè)，制定計劃，并設(shè)計方案，獲取證據(jù)和處理數(shù)據(jù)或信息，得出結(jié)論，并做出相應(yīng)的解釋，最后能進(jìn)行交流、評估、反思的能力?！翱茖W(xué)探究”主要包括發(fā)現(xiàn)問題、獲取證據(jù)、結(jié)論解釋、交流表達(dá)等要素。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

“科學(xué)的態(tài)度和責(zé)任”是指在認(rèn)識事物本質(zhì)，理解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐漸形成的探索科學(xué)的內(nèi)在動力，嚴(yán)謹(jǐn)求實、持之以恒的科學(xué)態(tài)度，以及遵守道德規(guī)范，保護(hù)環(huán)境，并推動其可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感?！翱茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任”主要包括科學(xué)理念、科學(xué)態(tài)度、社會責(zé)任等要素[1]。

二、物理核心素養(yǎng)的重要性

物理核心素質(zhì)是接受教育過程中逐漸形成的一種基本特征和能力，是適應(yīng)個體終身發(fā)展和社會發(fā)展的需要。學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵一部分是通過物理學(xué)習(xí)而內(nèi)化的一種物理特性品質(zhì)[2]。

十年樹木，百年樹人。教育是人類發(fā)展的一個重要途徑，因此，教育樹人就顯得尤為重要。

教育是提升學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分，而教學(xué)設(shè)計是教育過程中不可或缺的一部分。每一個教師都應(yīng)該具有正確的教學(xué)設(shè)計理念，還要具備較強(qiáng)的教學(xué)設(shè)計能力。那么，如何做一個好的教學(xué)設(shè)計就是教師需要思考的。教師的教學(xué)方式對學(xué)生的思維方式有著深遠(yuǎn)影響，物理教師應(yīng)基于學(xué)生的思維方式進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，而教學(xué)的方式有很多種，基于物理學(xué)科的特點(diǎn)，實驗探究與討論是一個不錯的方法。教師要發(fā)揮組織者引導(dǎo)者的作用，從而在物理教學(xué)中加強(qiáng)學(xué)生的核心素質(zhì)培養(yǎng)。教師的物理觀地影響著學(xué)生，學(xué)生的物質(zhì)觀和能量觀不是短時間就能樹立起來的，教師的責(zé)任就是帶領(lǐng)學(xué)生了解自然世界的奇妙，加強(qiáng)學(xué)生的論證能力。此外，教師的言行地影響著學(xué)生，所以教師應(yīng)反思自己，把握物理學(xué)的本質(zhì)，提高自我素養(yǎng)，這也是對學(xué)生物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要部分。

三、基于學(xué)生物理核心素養(yǎng)提升的教學(xué)案例

下面我們以“自由落體運(yùn)動”一課為例，進(jìn)行教學(xué)設(shè)計研究，提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

【教材分析】

生活中有很多落體運(yùn)動，伽利略的研究對于學(xué)生了解落體研究做出了重大貢獻(xiàn)，本節(jié)的學(xué)習(xí)是要讓學(xué)生清楚認(rèn)知何為自由落體運(yùn)動，通過實驗分析，了解其基本概念和規(guī)律。

【學(xué)情分析】

在此之前，學(xué)生學(xué)過了平均速度、瞬時速度、加速度，已經(jīng)具備了一定的獨(dú)立思維能力，這一節(jié)將采用實驗和討論的方式來學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動，基于對于勻速直線運(yùn)動和勻變速運(yùn)動的理解，將更容易地學(xué)習(xí)本節(jié)知識。通過實驗和探討，學(xué)生的邏輯能力因此提高，動手能力也得以加強(qiáng)。

【教學(xué)目標(biāo)】

對什么是落體運(yùn)動有一個基本認(rèn)知，了解何為自由落體運(yùn)動。

了解物體自由落體運(yùn)動的條件是什么。知曉生活中哪些是自由落體運(yùn)動，了解自由落體運(yùn)動它所需的條件，及自由落體運(yùn)動的規(guī)律。

在熟知自由落體運(yùn)動的基礎(chǔ)上，運(yùn)用從自由落體運(yùn)動得出的規(guī)律解決生活中簡單的物理問題。

通過自主動手實驗探究，讓學(xué)生知道物理學(xué)是對自然的現(xiàn)象的描述與解釋，物理學(xué)研究的很多問題就在生活中，提高學(xué)生對自然的好奇心，使學(xué)生有更深層的探究興趣。

【教學(xué)重點(diǎn)】

1.了解自由落體的概念及其條件。

2.掌握自由落體的規(guī)律，并用規(guī)律解決實際問題。

【教學(xué)難點(diǎn)】

理解自由落體運(yùn)動，并用于實際問題的解決。

【教學(xué)方法】

1.以實例導(dǎo)入——實踐體驗，分析討論歸納總結(jié)，得出結(jié)論。

2.通過講解舉例訓(xùn)練，讓學(xué)生學(xué)會用自由落體運(yùn)動分析解決問題。

【教學(xué)過程】

（1）新課導(dǎo)入

對于勻速直線運(yùn)動的內(nèi)容我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過了，這節(jié)我們來研究生活中常見的一種運(yùn)動，如下落的樹葉，樹上掉下的蘋果，下雪時候的雪花等。

思考：生活中的落體運(yùn)動有很多，同學(xué)們能舉出幾個嗎？那么，我們提出一個疑問物體下落得速度快慢一樣嗎？落體運(yùn)動的快慢與什么有關(guān)？是否重的物體一定下落得快？

下面我們用以下幾個實驗探究進(jìn)行解答，我們請兩位同學(xué)上來配合實驗。

（2）新課教學(xué)

①自由落體運(yùn)動

【情境一】我們把紙片和一盒粉筆同等高度同時放下，進(jìn)行觀察。

實驗結(jié)論：重的物體比輕的物體下落快。

【分析】學(xué)生平常生活普遍對落體運(yùn)動的認(rèn)知是認(rèn)為重的物體比輕的物體下落快，而事實真的是如此嗎。從實驗中對比看出，好像是粉筆下落速度更快，這個是學(xué)生自己對于自由落體運(yùn)動的物理認(rèn)知，所以要通過實驗讓學(xué)生了解和思考。這個實驗在對于發(fā)展學(xué)生的物理觀念起到了重要作用，對于學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維與探究能力也有很大幫助，基于物理核心素養(yǎng)，進(jìn)行學(xué)情分析，確定疑難點(diǎn)，確定目標(biāo)后，基于物理核心素養(yǎng)進(jìn)行教學(xué)，從學(xué)生曾經(jīng)學(xué)習(xí)了的常識著手，開展循序漸進(jìn)的教學(xué)，讓學(xué)生自己解決真實的物理問題，從中認(rèn)識物理學(xué)的價值，創(chuàng)建能夠讓學(xué)生們自己行動的真實情景，引導(dǎo)他們進(jìn)行概念的構(gòu)建和探究規(guī)律的好奇心，促使他們發(fā)展相應(yīng)的能力，讓他們認(rèn)識到學(xué)習(xí)物理的價值以及物理生活的相關(guān)聯(lián)系。

【情境二】而后，我們請同學(xué)把紙片揉成團(tuán)，再在從同一高度放下，進(jìn)行觀察。

實驗結(jié)論：輕質(zhì)物體快速下落。

【分析】通過第一個實驗，學(xué)生對于落體運(yùn)動有了一些基本認(rèn)知，而這個實驗的結(jié)果與第一個實驗產(chǎn)生了對比，學(xué)生會思考為何兩個實驗的結(jié)果會不一樣，經(jīng)過實驗對比，培養(yǎng)學(xué)生的自主思考能力，提升了學(xué)生的科學(xué)思維。根據(jù)兩個實驗的對比，更能夠提起學(xué)生的興趣來研究解決這個問題，學(xué)生們會思索為什么兩個實驗的下落情況會截然不同，我們就間接地從科學(xué)思維方面提升了學(xué)生的核心素養(yǎng)。物理課不免顯得枯燥乏味，所以如何避免這一問題就成了重點(diǎn)。我們可以通過探究實驗給學(xué)生自己觀察研究問題的教學(xué)方式來達(dá)到增強(qiáng)討論分析問題的興趣，給學(xué)生一個主動的探究環(huán)節(jié)。

思考：為什么上面兩種實驗得出了截然不同的結(jié)果？引導(dǎo)學(xué)生猜想是受空氣阻力的影響。

猜想：空氣阻力是影響落體速度的原因嗎？

介紹歷史：公元前4世紀(jì)古希臘哲學(xué)家亞里士多德經(jīng)過大量觀察也得到了相同的結(jié)論：重的物體下落得快。

過渡：那么，是不是重的物體一定比輕的物體下落快呢？

實驗演示，驗證猜想：牛頓管實驗。

結(jié)論：定義：僅在重力作用下從初始速度為0下降的物體的運(yùn)動稱為自由落體運(yùn)動。

條件：①沒有空氣或空氣阻力對物體的運(yùn)動影響不大。②靜止釋放（v0=0）。

物體下落受到空氣阻力的影響。物體下落過程中運(yùn)動快慢與質(zhì)量無關(guān)。

【分析】這段運(yùn)用實驗教學(xué)運(yùn)用科學(xué)的推理，強(qiáng)化學(xué)生的邏輯思維能力。針對高中的物理教學(xué)，教師從宏觀角度講知識傳授該學(xué)生，建立知識體，我們通過討論問題、分析問題加以科學(xué)推理，驗證實驗假設(shè)的錯與對，在實際驗證過程中，加強(qiáng)邏輯思維，同學(xué)們通過觀察和思考明確實驗結(jié)論。

教師活動：師：同學(xué)們下面我們來實驗研究自由落體運(yùn)動，哪位同學(xué)想上來動手做這個實驗。

生：（推薦一位同學(xué)）

師：好。下面請這位同學(xué)給大家實驗演示，我們先將電火花計時器線垂直方向固定到鐵框上，讓膠帶穿過計時器。

生：按照要求將膠帶穿過計時器。

師：然后，我們將重物固定在紙帶上，重物放在定時器下，而后接通電源，定時器穩(wěn)定后松開紙帶，使重物滑動，計數(shù)器將在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。

生：固定重物后，釋放重物。

師：這位同學(xué)在實驗操作上有一些問題，但是這位同學(xué)勇于嘗試實驗探究的精神值得大家學(xué)習(xí)。

師：同學(xué)們，計數(shù)器在紙帶上打的一系列的點(diǎn)，將這些點(diǎn)排列，即物體運(yùn)動的軌跡。

學(xué)生活動：師：同學(xué)們，下面由你們自主動手實驗，不懂的地方可以請教老師。

生：老師，為什么我的紙帶上沒有點(diǎn)。

師：那是因為你的紙帶與計時器之間沒有固定好。

生：老師，我成功打出了一系列點(diǎn)。

師：好，同學(xué)們，通過自主實驗探究已經(jīng)對自由落體運(yùn)動有了更進(jìn)一步的認(rèn)識。那么，我們打的這些點(diǎn)有什么特點(diǎn)呢?

實驗結(jié)論：點(diǎn)的軌跡直線 方向豎直向下

自由落體運(yùn)動的規(guī)律：一種初速度為0的勻加速運(yùn)動。重力加速度方向：垂直向下大小速度變化且越來越大——比較相同時間內(nèi)發(fā)生的位移。

【分析】本節(jié)的教學(xué)中心應(yīng)放在實驗上，讓學(xué)生學(xué)會歸納、總結(jié)、認(rèn)識、分析，提出設(shè)想并研究，得出結(jié)論，加強(qiáng)學(xué)生自主探究和理解的能力。

教師運(yùn)用自主實驗、討論探究的教學(xué)方式激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的思維，增強(qiáng)了學(xué)生的求知欲，學(xué)習(xí)了自由落體運(yùn)動的概念與規(guī)律。

經(jīng)過層層的實驗論證在學(xué)生腦海中形成了一個模型的建構(gòu)，將物理問題實質(zhì)簡化討論，并轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶋H問題加以解決。老師應(yīng)該做的是帶領(lǐng)學(xué)生實驗探討，讓學(xué)生積極交流討論，解決疑問。在課堂教學(xué)中，往常采用的教學(xué)方式都是教師只是一味講課，也不管學(xué)生是否聽懂或者理解并思考了。這就要給他們一些思考的時間，尊重學(xué)生的思維發(fā)展。

②了解熟知自由落體運(yùn)動

自由落體運(yùn)動的規(guī)律：一種初速度為0的勻加速運(yùn)動。

自由落體運(yùn)動的瞬時速度的計算公式為v=g t ；位移的公式為Δs 為距離變化量，g是重力加速度，t是物體墜落的時間。當(dāng)物體受到的重力等于它所受的阻力時，落體將勻速下落，這時它到達(dá)的速度稱為終端速度。比如，跳傘的人不張傘的終端速度為55 m/s，張傘時終端速度5m/s。相鄰相等時間t內(nèi)的位移差這段時間平均速度

自由落體定律：物體下落的加速度與物體的重量無關(guān)，也與物體的質(zhì)量無關(guān)。例如，大投籃和小投籃都是同時進(jìn)行的。大炮與地球之間的引力應(yīng)大于小彈丸和地球的引力，伽利略自由落體試驗顯然不能反映重力差。

結(jié)語

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是在接受物理教學(xué)過程中，學(xué)生慢慢形成的一種適應(yīng)其終身受益的必備品德和重要才能。中學(xué)的物理教學(xué)，重要的在于對學(xué)生模型的建構(gòu)、推理與論證，將物理問題加以解釋運(yùn)用到實際問題當(dāng)中，教師所做的應(yīng)當(dāng)是引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行論證，進(jìn)而促進(jìn)其核心素養(yǎng)的加強(qiáng)。作為教師，應(yīng)該學(xué)會及時捕捉學(xué)生思維提升的時機(jī)，培養(yǎng)其主動思考的習(xí)慣，可以對學(xué)生提出的問題進(jìn)行交流與討論，深層挖掘?qū)W生的隱形思維價值，進(jìn)而提高學(xué)生的思維品質(zhì)。