何文明 徐琛

摘? ? 要：為改變當(dāng)前高中物理課堂教學(xué)中存在的問題，構(gòu)建指向物理學(xué)科核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)，教師應(yīng)將核心素養(yǎng)落實在課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)之中。教師應(yīng)以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向來設(shè)置教學(xué)目標(biāo)并統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)，創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律、落點于學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的生活實踐、演示實驗、學(xué)習(xí)探索情境，設(shè)置難度適當(dāng)、層次遞進、指向明確的問題串，圍繞核心內(nèi)容開展與學(xué)生的興趣和經(jīng)歷相聯(lián)系、具有可操作性的學(xué)習(xí)活動，并以多樣的評價方式引領(lǐng)學(xué)生查缺補漏，幫助學(xué)生形成物理觀念、經(jīng)歷科學(xué)思維活動、體驗科學(xué)探究，進而提升科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。

關(guān)鍵詞：物理課堂教學(xué);情境創(chuàng)設(shè);問題設(shè)置;活動設(shè)計;學(xué)習(xí)評價

一、當(dāng)前物理課堂教學(xué)的問題

隨著課程改革的進一步深化，高中物理課堂教學(xué)發(fā)生了根本的變化：從知識中心向能力導(dǎo)向轉(zhuǎn)化，從教為中心向?qū)W為中心轉(zhuǎn)化，從單一的傳授式教學(xué)向合作探究學(xué)習(xí)等多種模式并存轉(zhuǎn)變。但也不可否認(rèn)，改進中的物理課堂教學(xué)還是存在著諸多問題。

（一）知識技能過于碎片化

教師在教學(xué)中實行零打碎敲式的知識學(xué)習(xí)和技能訓(xùn)練，沒有很好地引導(dǎo)學(xué)生建立前后知識間的關(guān)聯(lián)。如此，學(xué)生雖然可以應(yīng)對單一的知識應(yīng)用，但由于概念規(guī)律間的相互聯(lián)系被隔離，很難形成系統(tǒng)性和結(jié)構(gòu)化的知識體系，一旦面對綜合性問題便束手無策。

（二）問題情境高度模型化

教師在教學(xué)過程中使用的場景往往是已經(jīng)建構(gòu)好的物理模型，以模型化的物理問題代替實際情境，問題指向的規(guī)律和方法往往比較明確，學(xué)生無須經(jīng)過多少分析便可解答。但實際上，從實際情境到物理模型的建構(gòu)過程，是一個極其重要的科學(xué)思維過程。

（三）探究過程趨向程式化

教師過多地參與活動過程，在很多環(huán)節(jié)尤其是思維活動和探究活動中全面參與，學(xué)生只作為旁觀者，或者按照教師既定的步驟進行虛假“探究”，學(xué)習(xí)主動性得不到發(fā)揮。

（四）知識應(yīng)用囿于習(xí)題化

一到應(yīng)用環(huán)節(jié)，教師就拋出一道習(xí)題，讓學(xué)生用所學(xué)的知識作答。這對學(xué)生的思維能力訓(xùn)練有一定成效，尤其是在短時間內(nèi)提高應(yīng)試能力方面有一定效果，但長此以往，將不利于提升學(xué)生分析、解決問題的能力。這種單一的解題訓(xùn)練，會給人帶來錯覺，即認(rèn)為學(xué)習(xí)物理知識的目的就是為了解題，以致忽略了物理知識的其他更多更重要的功能以及物理學(xué)科豐富的內(nèi)涵和文化價值，不利于提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、構(gòu)建指向物理學(xué)科核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡稱“《課程標(biāo)準(zhǔn)》”）指出：高中物理課程是普通高中自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程，旨在落實立德樹人根本任務(wù)，進一步提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。要解決物理課堂教學(xué)中存在的問題，教師必須順應(yīng)新課改和新課標(biāo)的要求，用學(xué)科核心素養(yǎng)引領(lǐng)課堂教學(xué)，讓學(xué)生將所學(xué)的知識不斷納入已有的知識體系，形成系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化的知識，進而上升為物理觀念。教師要利用問題、實驗等思維載體，讓學(xué)生經(jīng)歷模型抽象、分析綜合、推理論證、質(zhì)疑批判等環(huán)節(jié)。教師要關(guān)注科學(xué)家在科學(xué)探索過程中所凝結(jié)的科學(xué)研究方法，搭建指向問題、證據(jù)、解釋與交流等探究活動的平臺，讓學(xué)生學(xué)習(xí)、經(jīng)歷、體驗科學(xué)家的研究過程。教師還要以與科學(xué)相關(guān)的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任、價值觀為基礎(chǔ)，結(jié)合具體教學(xué)內(nèi)容激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其端正學(xué)習(xí)態(tài)度，并關(guān)注學(xué)生認(rèn)知事物能力與價值判斷能力的培養(yǎng)。

教師應(yīng)以指向?qū)W科核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，創(chuàng)設(shè)情境引入課堂，用問題引導(dǎo)學(xué)生進行物理建模、思維活動，以實現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、體驗科學(xué)探究過程，然后對學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的達成程度進行評價，將核心素養(yǎng)落實于教學(xué)的各個環(huán)節(jié)（如圖1）。

三、指向?qū)W科核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)實施

實施指向核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)，應(yīng)將核心素養(yǎng)落實在課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中。下面以普通高中教科書《物理》的教學(xué)為例說明。

（一）目標(biāo)構(gòu)建

教師應(yīng)以學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向來設(shè)置教學(xué)目標(biāo)并統(tǒng)領(lǐng)教學(xué)，改變以往以知識為主線的教學(xué)目標(biāo)設(shè)置方式。

1.以《課程標(biāo)準(zhǔn)》為依據(jù)

教師應(yīng)按照《課程標(biāo)準(zhǔn)》的要求，整體把握高中物理的邏輯體系和設(shè)置機制，先解讀內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)、細化目標(biāo)要求，再根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實際明確所對應(yīng)的學(xué)業(yè)水平標(biāo)準(zhǔn)，最后結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，合理設(shè)計教學(xué)目標(biāo)。

2.以已有認(rèn)知為基礎(chǔ)

教師要了解學(xué)生已有的知識經(jīng)驗和學(xué)習(xí)能力，明確學(xué)生現(xiàn)有的物理學(xué)科核心素養(yǎng)水平和通過學(xué)習(xí)需要達到的核心素養(yǎng)水平，找出二者之間的差距，搭建好臺階，尋找恰當(dāng)?shù)姆椒?，以最佳路徑實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

3.以教材內(nèi)容為載體

教材為教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置提供了資源，教師要挖掘教材中模塊、單元及每節(jié)內(nèi)容中的核心內(nèi)容，提取其中的物理核心素養(yǎng)，并在教學(xué)目標(biāo)的設(shè)置中加以體現(xiàn)。

案例：《質(zhì)點》（必修第一冊第一章第一節(jié)）教學(xué)目標(biāo)設(shè)置

《課程標(biāo)準(zhǔn)》：經(jīng)歷質(zhì)點模型的建構(gòu)過程，了解質(zhì)點的含義。知道將物體抽象為質(zhì)點的條件，能將特定實際情境中的物體抽象成質(zhì)點。

內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)解讀：讓學(xué)生在生活情境中，體會描述整個物體不同部位的運動的復(fù)雜性，在能“忽略物體的形狀和大小”的前提下，抽象出質(zhì)點的含義，并且知道構(gòu)建這個模型的可能性和必要性;知道物體能否看成質(zhì)點是由問題情境決定的，學(xué)會判斷并解釋物體是否能視為質(zhì)點;知道質(zhì)點作為一個理想化的物理模型，是物理學(xué)發(fā)展過程中的重要研究方法。

學(xué)情分析：初中階段學(xué)生并沒有接觸質(zhì)點和理想化模型，但在解決某些物理問題時已在有意無意中接受這方面的滲透，如“勻速直線運動”忽略實際運動中的物體速度的變化、“真空”并不意味著完全沒有空氣等，這些知識經(jīng)驗為“質(zhì)點”的學(xué)習(xí)打下了一定的基礎(chǔ)。理想化模型是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的一個非常重要的研究方法，學(xué)好本節(jié)內(nèi)容有助于后續(xù)的物理學(xué)習(xí)。

教材內(nèi)容及分析：

（1）在實際情境中體會“質(zhì)點”概念的可能性和必要性：生活中隨處可見物體的運動，例如踢出的小球、行駛的汽車、飛翔的小鳥……由于運動物體的復(fù)雜性，人們不得不根據(jù)研究的目的進行簡化。

（2）物體看成質(zhì)點的情形和條件：第一種情況是物體上各個部分或各個點的運動情況各不相同，但它對研究的問題的影響可以忽略;第二種情況是雖然不能忽略物體的大小和形狀，但是物體各部分或各個點的運動情況相同，整個物體還是可以看成質(zhì)點。

（3）說明質(zhì)點是一種物理模型：在物理學(xué)中建立理想化的模型，將其作為研究對象，是科學(xué)研究中經(jīng)常采用的一種方法，質(zhì)點是理想化方法的一個重要體現(xiàn)。

目標(biāo)設(shè)置（如表1）：

（二）情境創(chuàng)設(shè)

課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)合理有效的情境，對學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提升具有關(guān)鍵的作用，學(xué)生可在實際情境中獲得分析解決問題的本領(lǐng)。情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，落點于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，貼近學(xué)生的現(xiàn)實生活，有利于學(xué)生進行科學(xué)探究。

教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)可以從生活實踐、演示實驗及學(xué)習(xí)探究過程的各個方面展開（如圖2）?，F(xiàn)實生活場景和現(xiàn)象，容易引起學(xué)生的共鳴?？萍记把丶八〉玫某删?，容易激發(fā)學(xué)生的自豪感。演示實驗現(xiàn)象或結(jié)果往往高于學(xué)生的認(rèn)知，讓學(xué)生產(chǎn)生一探究竟的欲望。沿著科學(xué)家探究科學(xué)真理的足跡，學(xué)生可以體驗科學(xué)研究的過程和方法，學(xué)習(xí)科學(xué)家堅持真理、不畏艱難、實事求是等科學(xué)態(tài)度。

案例：《位置變化快慢的描述——速度》（必修第一冊第一章第三節(jié)）情境創(chuàng)設(shè)

情境一（源于生活）：列舉多種現(xiàn)實生活中的速度，如跑步、公交車、子彈、火車、飛機等。

本情境源于生活，是學(xué)生熟悉的場景或常識，既體現(xiàn)高中“速度”概念與初中“速度”概念的本質(zhì)區(qū)別，又為后續(xù)學(xué)習(xí)平均速度、瞬時速度、速度的矢量性埋下伏筆。

情境二（源于實驗）：展示前一節(jié)課所學(xué)內(nèi)容《位移和時間的測量》所獲得的紙帶（圖略）。

本情境源于實驗，利用前面的實驗結(jié)果，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識計算平均速度的時間間隔是由問題本身決定的（計算哪一段時間的平均速度），而計算瞬時速度的時間間隔是由瞬時速度的物理意義決定的（時間間隔盡量小）。這樣的情境應(yīng)用體現(xiàn)了學(xué)習(xí)的連續(xù)性，以及前后知識間的關(guān)聯(lián)性。

情境三（源于活動）：畫出紙帶運動的速度—時間圖像（圖略）[1]。

本情境源于學(xué)生的學(xué)習(xí)過程，學(xué)生以直線連接各點，形成折線形圖。課堂教學(xué)中，教師可在此基礎(chǔ)上說明物理圖像的畫法受物理規(guī)律的制約，作圖前應(yīng)先觀察其“趨勢”，再用平滑的曲線連接各點，從而體現(xiàn)物理量的連續(xù)變化。

（三）問題設(shè)置

指向核心素養(yǎng)的教學(xué)應(yīng)以問題引領(lǐng)課堂，引導(dǎo)學(xué)生進行思維定向，并在活動中積極思考、交流，從而得出結(jié)論、解決問題。

1.設(shè)置難度適當(dāng)?shù)膯栴}

教師應(yīng)在了解學(xué)生已有的知識經(jīng)驗和學(xué)習(xí)能力的基礎(chǔ)上，設(shè)計出比學(xué)生現(xiàn)有經(jīng)驗水平略高的問題，讓學(xué)生能通過適當(dāng)?shù)乃季S活動和探究活動得出結(jié)論。

2.設(shè)置層次遞進的問題

單一的問題往往跨度較大，因此，教師應(yīng)采取問題串的形式設(shè)計問題，搭建層層遞進的支架，降低理解的難度，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入思考，從而更有效地解決問題。在解決具有內(nèi)在邏輯關(guān)系的問題時，教師還要提示尋找聯(lián)系的路徑，引導(dǎo)學(xué)生將新知納入已有的知識結(jié)構(gòu)，從而構(gòu)建更完整的知識體系。

3.設(shè)置指向明確的問題

教師應(yīng)設(shè)計表述清晰簡單、指向明確的問題，讓學(xué)生能比較直觀地理解要求和方向，確保學(xué)生能有效地參與學(xué)習(xí)活動，而不會因理解上的偏差導(dǎo)致無從下手或無效學(xué)習(xí)。此外，所設(shè)問題還要具有一定的開放性，讓學(xué)生可以運用不同的角度和方法、選擇不同的方案和器材來解決。教師還應(yīng)體現(xiàn)問題的分層性，讓不同層次的學(xué)生都能參與其中，并有所收獲。

案例：《圓周運動》（必修第二冊第六章第一節(jié)）描述運動快慢的物理量

問題1：在勻速搖動腳踏板（圖略）的過程中，你認(rèn)為自行車大、小齒輪邊緣上A、B兩點哪個點運動得快？（經(jīng)觀察，多數(shù)學(xué)生答：小齒輪邊緣上B的點運動快）

問題2：你認(rèn)為B點運動得快的理由是什么？（學(xué)生：觀察可見，小齒輪轉(zhuǎn)得快，B點繞中心轉(zhuǎn)得快）

問題3：繞中心轉(zhuǎn)得快，你比較的物理量是什么呢？（學(xué)生：在相同時間內(nèi)通過的角度大小）

問題4：那么A、B兩點在相同時間內(nèi)通過的長度大小關(guān)系如何呢？（學(xué)生通過討論得到結(jié)論：大小齒輪邊緣上的點速度大小與鏈條速度大小相同，在相同時間內(nèi)通過的長度相等）

問題5：我們可以從哪兩方面描述圓周上的點運動的快慢？如何定義物理量？

上述教學(xué)過程并沒有直接給出線速度和角速度的定義，而是在具體的情境中，在學(xué)生對描述運動快慢的物理量的已有認(rèn)知基礎(chǔ)上，以問題串形式引導(dǎo)學(xué)生從不同角度比較兩點運動的快慢，得出不同的結(jié)論，造成認(rèn)知沖突，從而逐步引出從不同角度描述圓周運動快慢所需的物理量。

（四）活動設(shè)計

教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求，圍繞核心內(nèi)容開展學(xué)習(xí)活動，并使之與學(xué)生的興趣和經(jīng)歷相聯(lián)系，具有可操作性（如表2）。

指向核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)要求：學(xué)習(xí)活動的主體從教師向?qū)W生轉(zhuǎn)化，展示內(nèi)容從靜止的圖片向視頻、實物轉(zhuǎn)化，活動形式從教師演示向?qū)W生操作體驗轉(zhuǎn)化，讓學(xué)生經(jīng)歷創(chuàng)造性解決實際問題的過程。

案例：《摩擦力》（必修第一冊第三章第二節(jié)）“測量滑動摩擦力的大小”活動設(shè)計[2]

情境：提供木塊、木板、鐵架臺、彈簧秤、砝碼、細繩。

學(xué)習(xí)活動1：討論測量滑動摩擦力的方案，要求木塊在彈簧秤拉動下在木板上勻速運動。教師或?qū)W生按照方案組合器材并演示，觀察并讀數(shù)。

結(jié)論：彈簧秤示數(shù)很不穩(wěn)定，很難獲得準(zhǔn)確的讀數(shù)。

學(xué)習(xí)活動2：學(xué)生討論其他方案，教師給予一定的引導(dǎo)。重新組合器材，學(xué)生操作演示，觀察并讀數(shù)。

結(jié)論：彈簧秤讀數(shù)穩(wěn)定，能較好地讀數(shù)。

本活動以學(xué)生為主體，讓學(xué)生自主設(shè)計實驗，在操作體驗中對實驗方案進行優(yōu)化，創(chuàng)造性地解決問題。本活動注重科學(xué)思維過程和科學(xué)探究能力，對物理核心素養(yǎng)的提升有明顯的效果。

（五）教學(xué)評價

教學(xué)評價應(yīng)指向多個維度，關(guān)注過程。課堂教學(xué)評價可用以下方式進行。

1.課堂問答

課堂教學(xué)中設(shè)置有針對性的問題，引發(fā)學(xué)生的思維活動，依據(jù)學(xué)生的回答情況評價學(xué)習(xí)活動的成效。這是最為直接的過程性評價，教師依據(jù)評價結(jié)果決定繼續(xù)或調(diào)整教學(xué)。

2.展示點評

教師通過巡視對學(xué)生活動中的表現(xiàn)或過程進行展示和點評。學(xué)生可以對自己或同伴的學(xué)習(xí)行為進行檢查和反思，對自己或同伴的結(jié)論或作品作出評議;也可以通過課堂討論環(huán)節(jié)或合作學(xué)習(xí)，對同伴的行為表現(xiàn)作出評價，肯定進步，指出問題，明確進一步學(xué)習(xí)的方向。

3.課堂檢測

教師可以在課堂結(jié)束前進行隨堂測驗，評價學(xué)生是否達成相應(yīng)的核心素養(yǎng)目標(biāo)。課堂檢測要求具有針對性，能夠客觀、及時、有效地檢測學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。教師必須及時反饋結(jié)果，讓學(xué)生第一時間了解自己的優(yōu)點和不足，以便在課后及時彌補。

案例：《自由落體運動》（必修第一冊第二章第四節(jié)）“研究自由落體運動的性質(zhì)”評價內(nèi)容

（1）設(shè)計能記錄自由落體運動過程的方案。（說明對實驗器材和裝置的要求，如重物、電火花計時器的選擇等）

（2）安裝實驗器材并進行實驗。（打點計時器是否豎直，是否離開地面足夠的高度;手持紙帶的位置和方向是否正確，紙帶是否豎直;是否先開電源然后釋放紙帶）

（3）實驗數(shù)據(jù)處理。（能否合理選擇時間間隔，能否科學(xué)讀數(shù)，是否用圖像的方法直觀地處理數(shù)據(jù)，是否會合理選擇坐標(biāo)并規(guī)范地作圖）

（4）得出結(jié)論。（能否依據(jù)圖像得出規(guī)律;能否用精確的語言描述結(jié)論，并與他人交流）

本案例主要涉及的評價方式是課堂問答和展示點評，教師以課堂問答的方式解釋選擇器材的原因，其中“阻力相對于重力可以忽略”一條，可以評價學(xué)生對自由落體運動物理模型的認(rèn)識，體現(xiàn)對物理觀念和科學(xué)思維的評價。教師以展示點評等方式，對學(xué)生實驗設(shè)計的可行性、實驗操作的規(guī)范性、實驗數(shù)據(jù)的處理、得出結(jié)論并用精確的語言描述、與他人交流與合作的意識等作出評價，肯定其優(yōu)點，指出其不足，并加以修正和優(yōu)化，落實對科學(xué)探究活動以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的評價。

在指向核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)實施過程中，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生已有的知識經(jīng)驗和學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)設(shè)簡單精練的教學(xué)情境，實施問題導(dǎo)向的教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生形成自主探究的意識。如此，可有效落實學(xué)生自主建構(gòu)的教學(xué)過程，讓知識生成，讓素養(yǎng)落地。

參考文獻：

[1][2]梁旭.指向?qū)W科核心素養(yǎng)的普通高中課堂教學(xué)設(shè)計案例叢書·物理[M].杭州：浙江教育出版社，2019：23，63.