時建平

(陸慕高級中學，江蘇 蘇州 215100)

“物理觀念”“科學思維”“實驗探究”“科學態(tài)度與責任” 是高中物理核心素養(yǎng)的的四個關(guān)鍵詞.為切實把物理核心素養(yǎng)落在實處，筆者結(jié)合新課改理念的要求，就高中物理教育教學總結(jié)幾點策略.

1 做好物理單元教學設(shè)計

新高考下，課程標準是教師教學的指導(dǎo)思想，教師往往通過課時計劃來實施具體的教學任務(wù).實際教學情況中，教師對“物理觀念”的落實比較到位，對其他三個方面的培養(yǎng)可能找不到著力點，沒有具體的可操作性.為此，就需要教師從更高的角度出發(fā)去思考和設(shè)計教學，在制定課時計劃之前先完成單元教學設(shè)計,把單元教學設(shè)計理解為是一條介于課程標準和課時計劃之間的紐帶，從大概念和大思路的角度出發(fā)，以一個單元為教學設(shè)計單位，緊扣學科核心素養(yǎng)來設(shè)計整個單元的教學思路與方案，以此系統(tǒng)化地構(gòu)建知識體系，使學生思維得到鍛煉.單元教學設(shè)計的研究是課程和課時雙目標的落腳點，也是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的著力點.例如：以人教版必修第二冊第六章《圓周運動》為例.

課程標準的要求：會用線速度、角速度、周期描述勻速圓周運動；知道勻速圓周運動向心加速度的大小和方向；通過實驗，探究并了解勻速圓周運動向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系；能用牛頓第二定律分析圓周運動的向心力；了解生產(chǎn)生活中的離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因.

教材分析及設(shè)計思路：高中物理必修課本中的機械運動形式，從簡單的直線運動到較為復(fù)雜的勻變速曲線運動(平拋運動)，再到非勻變速曲線運動(圓周運動).對學生的認知規(guī)律是層層遞進，是學生對運動與相互作用的理解逐步加深的過程.可以從圓周運動的運動學描述、力學性質(zhì)、生活實例應(yīng)用三個方面內(nèi)容開展教學.在第一部分運動學描述的教學中，可將生活化的具體情境引入教學，通過觀察后讓學生思考：如何比較圓周運動的快慢程度.在學生原有認知的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學生猜想，比如做圓周運動的物體多少時間轉(zhuǎn)一圈？不同物體相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)的圈數(shù)是多少？教師將之與直線運動對比，實現(xiàn)知識的遷移.而后再引出圓周運動中線速度、角速度的定義，比較與直線運動中定義的差異.以此發(fā)展學生的科學論證能力，加深對物理觀念的理解；在第二部分力學性質(zhì)的教學中，通過學生的“必做實驗”，探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系來得到向心力的表達式.既對向心力的概念有了深刻地了解，也使學生的科學探究能力得到提升.再根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)向心加速度的表達式.課本在《向心加速度》這一章節(jié)的“拓展學習”部分，安排了從運動學的角度來推導(dǎo)向心加速度的表達式，其中涉及了矢量運算和極限的思想.教師可以根據(jù)學生的實際情況進行教學，增大了教學的彈性；在第三部分生活實例應(yīng)用的教學中，教師可通過生活實例引導(dǎo)學生，例如火車轉(zhuǎn)彎的視頻、汽車過拱橋的視頻、高速公路汽車轉(zhuǎn)彎的視頻等，提出關(guān)鍵點問題：火車的車輪為什么有突出的輪緣？為什么轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌？汽車過拱形橋時，乘客有什么感覺？高速公路轉(zhuǎn)彎處為什么也有高度差？讓學生充分展開討論和思考，使學生對用牛頓第二定律來尋找向心力的方法得到充分掌握，也提升了學生科學建模的能力，同時緊密聯(lián)系生活，又讓理論知識應(yīng)用于實踐，培養(yǎng)了學生的科學態(tài)度與社會責任；最后，物理各知識點之間均有著極強的聯(lián)系，本章最終的核心是讓學生理解并掌握運動學和動力學知識在圓周運動上的具體應(yīng)用，也是后面研究天體運動、帶電粒子在磁場中運動的必備知識.

2 采用合理的物理教學方法

核心素養(yǎng)下的高中物理教學，需要教師不斷優(yōu)化和調(diào)整教學方法，確立以學生為主體的課堂教學模式，改變學生被動學習的模式，提高學生學習的主動性和積極性.打造高效課堂，落實核心素養(yǎng).

2.1 創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣，提升思維

創(chuàng)設(shè)情境，特別是生活化的情境，可以營造出符合教學內(nèi)容的具體環(huán)境，給學生提供一個形象化的學習目標或認知沖突.好處(1)：可以轉(zhuǎn)變學生對物理課堂的態(tài)度，將復(fù)雜、抽象、枯燥的知識減少，增加形象化、具體化的內(nèi)容，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生對待物理學科的責任感.好處(2)：生活化的情境讓學生在進行物理探究時，體會抓住主要因素，忽略次要因素，科學建立物理模型，認識物理規(guī)律；同時將習得的物理規(guī)律反饋在生活中時，可以更好地學以致用，提升學生的思維，提高學生對物理的學習熱情.

例如：圓周運動中，對汽車過拱形橋和凹形路面問題的分析時，首先可以播放汽車過兩種路面的視頻，聯(lián)系生活實際.結(jié)合學生自己的生活體驗，來探究里面包含的物理原理，從而激發(fā)學生的學習興趣.同時教師準備好配套的探究式問題供學生參考：問題1：當你坐車經(jīng)過拱形橋面時，有什么感覺？汽車經(jīng)過最高點時對橋面的壓力有何特點？問題2：在分析時把橋面近似看作什么形狀？汽車的運動可看作什么運動？受力情況怎樣？問題3：若汽車在拱形橋面上的行駛速度為v，質(zhì)量為m，橋面的圓弧半徑為R.則汽車在最高點對橋面的壓力為多大？問題4：如果汽車的行駛速度不斷增加，會發(fā)生什么情況？可以播放相應(yīng)的電影特技鏡頭；問題5：當你坐車經(jīng)過凹形路面時，有什么感覺？汽車經(jīng)過最低點時對路面的壓力有何特點？問題6：在分析時把路面近似看作什么形狀？汽車的運動可看作什么運動？受力情況怎樣？問題7：若汽車在凹形路面上的行駛速度為v，質(zhì)量為m，路面的圓弧半徑為R.則汽車在最低點對路面的壓力為多大？問題8：兩種不同的路況，造成汽車對路面壓力的不同，原因是什么？與電梯中的超重、失重現(xiàn)象的原因是否相同？問題9：汽車經(jīng)過哪種路況更容易爆胎？通過一系列的問題，讓學生根據(jù)所學知識，通過模型建構(gòu)、推理論證分析實際生活中的圓周運動.

2.2 小組實驗，合作探究，提升動手能力，培養(yǎng)合作意識

實驗教學，是培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的重要組成部分.在物理實驗教學的過程中，一般都需要團隊的共同合作才能完成，并獲得最終結(jié)果.在教學之前，教師要充分了解學生的實際動手能力，再合理對學生進行分組.課堂教學中，給每個小組布置好具體的實驗任務(wù)，使每名學生都置身于團體之中，共同參與學習.小組合作，不僅能夠增加學生間的相互交流，迸發(fā)思維的火花，還能充分調(diào)動學生的學習積極性，深度參與到物理的課堂教學中.最后，教師詳細記錄學生的實驗過程，和學生一起認真分析實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論.在學生全程參與的課堂活動中，使學生的核心素養(yǎng)得到應(yīng)有的培養(yǎng).

例如：圓周運動中，對學生必做實驗“探究向心力大小的表達式”進行教學時.可以先讓學生預(yù)習課本內(nèi)容，提出相應(yīng)的探究式問題供學生參考.問題1：本實驗采用的物理方法是什么？具體怎么描述呢？問題2：向心力演示儀中，如何測量向心力的大小？問題3：小球的質(zhì)量如何改變？軌道半徑如何改變？如何控制物體的角速度？問題4：請根據(jù)實驗原理，自行設(shè)計實驗步驟;問題5：通過實驗，你得到了什么結(jié)果？定量關(guān)系怎樣？通過對實驗原理和步驟的了解，可按照實驗方法，將學生分成三部分進行實驗探究，在控制兩個變量不變的情況下，探究向心力與其中一個變量的關(guān)系.在實驗過程中，學生會遇到一些實際的困難，比如在保證m和r不變的前提下，如何測量角速度的關(guān)系？如何將皮帶從轉(zhuǎn)動輪上拆下？又如何將皮帶套在不同的轉(zhuǎn)動輪上等.讓學生相互交流、探討共同解決遇到的問題，不僅提升了學生的動手能力，也培養(yǎng)了合作意識.

2.3 利用現(xiàn)代化信息技術(shù)輔助教學，提高教學效率

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的物理課堂中，如多媒體、實物投影、電子白板、各種教學軟件等被普遍使用.顛覆了“黑板+粉筆”的傳統(tǒng)式教學，刷新了課堂教學模式，呈現(xiàn)出了教學方法的多樣性.對于學生而言，通過多媒體對一些知識的呈現(xiàn)，不僅提升了學生學習的積極性，也使學生對知識的理解更加形象、直觀，降低了學習難度，從而提高學習效率.

例如：在進行《萬有引力與宇宙航行》這一章的教授時，僅僅憑借教師的語言表達，無法直觀、形象地描述我們的地球所處的宇宙空間、相對論對人類的影響、量子化現(xiàn)象等.但通過現(xiàn)代化信息技術(shù)，可以讓學生觀看紀錄片《宇宙的奧秘》，不但能讓學生對我們的宇宙空間有直觀地了解，還能激發(fā)學生對這一章節(jié)的學習興趣，也為本章的學習做好了知識鋪墊，做到事半功倍.

3 提升教師信息化教學水平

教師在采用多樣化的教學方法進行課堂教學時，少不了現(xiàn)代信息技術(shù)的支持.現(xiàn)代信息技術(shù)能科學有效地整合教學資源，提升課堂效率，將物理情境、物理現(xiàn)象、物理實驗通過圖片、視頻等方式表現(xiàn)出來，還可以利用仿真軟件進行模擬實驗，討論實驗方法，觀察實驗現(xiàn)象，幫助學生更好理解物理的本質(zhì)，降低實驗誤差.同時信息化教學手段可以帶給學生豐富的學習體驗，激發(fā)學生的學習興趣，強化學生的形象化記憶，降低物理學科的抽象性、枯燥性，使教學效果更為顯著.因此，高中物理老師一定要重視自身信息化水平的提高，將它與教學深度融合，更好地為教學服務(wù).

在高中物理教學過程中，教師只有做好教學設(shè)計，講究教學方法，將書本教學內(nèi)容與實驗教學相結(jié)合，才能夠在保證教學質(zhì)量得到提升的同時，激發(fā)學生們對物理學科的學習興趣，從而提高學生的核心素養(yǎng)能力.