摘 要：物理學科核心素養(yǎng)中的科學態(tài)度與責任旨在培養(yǎng)學生的科學本質(zhì)觀、科學態(tài)度與社會責任。課例“動能和勢能”中蘊含著大量培養(yǎng)科學態(tài)度與責任的教學素材。從教材分析、教學設(shè)計及課堂實踐三個方面闡述“教—學—評”有機銜接的具體做法，引導(dǎo)學生關(guān)注生活、珍愛生命，學會辯證地分析問題，在學習科學知識的過程中落實立德樹人教育。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；“教—學—評”有機銜接；動能和勢能

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2024）11-0025-5

《義務(wù)教育物理課程標準（２０２２年版）》提出“教—學—評”一致性建議［１］。物理教學中的“教—學—評”一致性指的是課堂教學過程、學生學習過程、教學評價一致，具體地說，就是教學內(nèi)容與學習質(zhì)量、評價體系一致。同時強調(diào)將評價貫穿于整個教學過程中，最大限度地發(fā)揮評價的調(diào)控功能，主要體現(xiàn)在基于教學目標制訂評價指標并基于此對各個教學環(huán)節(jié)的評價上［２］。一節(jié)課的教學目標一般應(yīng)包含核心素養(yǎng)的四個方面。但是，不同類型的課側(cè)重點不同。其中，科學態(tài)度與責任目標是指在認識科學本質(zhì)和了解科學、技術(shù)、社會、環(huán)境之間關(guān)系的基礎(chǔ)上形成的探索自然的內(nèi)在動力，嚴謹認真、實事求是、持之以恒的品質(zhì)，熱愛自然、保護環(huán)境、遵守科學倫理的自學行為，以及推動可持續(xù)發(fā)展和實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的使命擔當［１］。以人教版初中物理“動能和勢能”為例，課例中既有物理觀念的形成：能量、動能、勢能概念；也有科學探究與科學思維能力的培養(yǎng)：設(shè)計影響動能與勢能因素的實驗、轉(zhuǎn)換法的具體應(yīng)用；更有科學態(tài)度與責任的熏陶：超速、超載及高空拋物的危害、葛洲壩水電站等［３］。本文以人教版初中物理“動能和勢能”課例為例，基于學生的認知特點，設(shè)計“認識機械能”“猜想和探究機械能”“解釋機械能”三個過程，以實驗為中心，通過任務(wù)驅(qū)動及學生自主參與的形式，設(shè)計逐層深入的思維活動，幫助學生形成物理觀念，提升探究本領(lǐng)，深入落實科學態(tài)度與責任教育。同時，結(jié)合課例闡述基于落實科學態(tài)度與責任教育促進“教—學—評”有機銜接的具體做法。

１ 教材及學情分析

１．１ 教材分析

“動能和勢能”是在學習了力、重力、彈力、功的基礎(chǔ)上進行的，課標要求知道動能、勢能和機械能。通過實驗了解動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化。教材開篇通過舉例引入能量概念，接著引入動能概念，重點探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)，再讓學生討論為什么車輛要限速且不同車型設(shè)定的限速不同。最后通過打樁機、拉弓射箭事例介紹重力勢能和彈性勢能。

１．２ 學情分析

本節(jié)是貼合“從生活走向物理、從物理走向社會”課程理念的典型課例，因為機械能的知識與日常生活息息相關(guān)，且有著廣泛的應(yīng)用，其中多處滲透著安全教育。生活中學生對機械能的認知是模糊的，只知道“車輛超速”“超載”“高空拋物”等行為十分危險，同時也知道被奔跑的同學撞倒后受傷更嚴重，高樓陽臺的花盆看上去更危險，弓被拉得越彎曲，箭會飛得越遠，但是不能從物理學的角度解釋說明，即課前學生處于心求通而不達、口欲言而不能的“憤、悱”狀態(tài)。

２ 教學設(shè)計流程圖

本節(jié)課的主要教學環(huán)節(jié)、教學內(nèi)容及科學態(tài)度與責任目標如圖１所示。

３ “教—學—評”有機銜接的課堂教學實踐

“教—學—評”有機銜接的目的是將核心素養(yǎng)貫穿教學過程中，最終都指向?qū)W生的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。本節(jié)內(nèi)容單純從物理知識的角度看，學生結(jié)合生活常識和實驗探究很容易掌握動能與質(zhì)量、速度有關(guān)；重力勢能與重力、高度有關(guān)；彈性勢能與材料、彈性形變量有關(guān)。但是，本節(jié)課的科學態(tài)度與責任目標意義更大，比如學生體會科學探究器材的簡易性，了解超速與高空墜物的危害性，感受動能與勢能的相對性，在此基礎(chǔ)上形成珍愛生命、尊重科學的自覺行為。依據(jù)上述教學設(shè)計，展示基于創(chuàng)新實驗設(shè)計、著重落實科學態(tài)度與責任教育的“教—學—評”有機銜接的課堂教學實踐過程。

３．１ 導(dǎo)入新課

導(dǎo)入語：社會在發(fā)展，時代在進步，樓房在增高，車輛在提速。

視頻１：交通安全日公益廣告：“兒行千里母擔憂，母行千里兒守候。十次事故九次快，開車不是拉力賽；十次事故九次搶，超車不能拿大獎?！?/p>

視頻２：從２５層高樓下落的雞蛋砸穿石膏板。

思考：車輛超速、高空拋物為什么有巨大的危害？

設(shè)計意圖：利用視頻滲透生命教育和安全教育思想，同時引導(dǎo)學生從物理學的角度思考超速、超載、高空拋物等行為非常危險的實質(zhì)是什么。學生難以用已有知識表達清楚，把他們引入“憤、悱”的狀態(tài)。

學生表現(xiàn)與評價：學生舉出自己被碰撞的實例，看到雞蛋砸穿石膏板的視頻，非常震驚，但是說不出道理。這即為想要的效果。

３．２ 認識能量

展示小水車，教師示范用手指撥動葉輪，葉輪轉(zhuǎn)動起來（圖２）。（為了增大可視性，將半個葉輪貼上紅紙。）

分析：葉輪受到手指施加的力，并在力的方向上運動一段距離，說明此過程中手指對葉輪做了功。

請學生思考并嘗試還有哪些辦法可以使葉輪轉(zhuǎn)動。

可以選擇的物品有吸管、小噴壺、沙子、小鋼球、皮筋、彈簧等。

根據(jù)學生的操作進行總結(jié)：流動的空氣、水流、運動的鋼球、高處下落的沙子與水、拉伸的皮筋、壓縮的彈簧都能夠?qū)θ~輪做功，使葉輪轉(zhuǎn)動，就說它們有能量。

學生對比以上物體之間的差異，發(fā)現(xiàn)物體雖然都有能，但是原因不同。在此基礎(chǔ)上歸納動能、勢能的概念。

設(shè)計意圖：通過實例與活動，使學生明確功和能量的關(guān)系，建立起能量的初步概念。學生在參與、體驗中感受“事物有聯(lián)系，萬物皆有能”。不同的物體具有的能量不一定相等，在學習能量概念的同時，也能體會到不同的人“能力”“本領(lǐng)”也有差異。

學生表現(xiàn)與評價：學生積極參與活動，會利用各種小物品使葉輪轉(zhuǎn)動，會歸納能量的概念。在教師的引導(dǎo)下，能歸納動能與勢能的概念。不同的學生，辦法多少不同。教師對每個參與活動的學生給予肯定。

３．３ 探究動能的影響因素

３．３．１ 分組活動：探究物體的動能跟哪些因素有關(guān)

猜想：學生結(jié)合生活經(jīng)驗提出合理的猜想，并表達自己的觀點。

分組活動器材：塑料電線槽，小木塊，大小不相同的玻璃球、鐵球，如圖３所示。

討論：研究對象是什么？用什么研究方法？觀察什么現(xiàn)象？有哪些注意事項？

學生探究并總結(jié)結(jié)論：動能的大小與質(zhì)量、速度有關(guān)。質(zhì)量一定，速度越大，動能越大；速度一定，質(zhì)量越大，動能越大。

３．３．２ 應(yīng) 用

結(jié)合教材思考：

（1）為什么對機動車的最高行駛速度進行限制？

相同的道路上，為什么大客車的限速要低于小轎車的限速？

（2）對比跑百米的運動員和飛行的子彈的相關(guān)數(shù)據(jù)，分析質(zhì)量與速度對物體動能的影響效果。

（3）高速飛行的飛機如果遇到小鳥，小鳥有可能撞壞飛機，為什么？

設(shè)計意圖：讓學生經(jīng)歷科學探究的關(guān)鍵步驟，鞏固科學研究的方法，培養(yǎng)嚴謹認真、實事求是的品質(zhì)。通過學以致用，加強物理與生活的聯(lián)系，通過解釋現(xiàn)象、解決問題鞏固知識，同時明白不同的因素對動能的影響效果不同，同時滲透安全知識教育思想。

學生表現(xiàn)與評價：學生已經(jīng)熟悉探究活動的基本流程，會采用控制變量法及轉(zhuǎn)換法研究本問題，會控制小球的高度以免小球和木塊飛出軌道，知道小組分工合作。對于表現(xiàn)優(yōu)秀的小組，教師請他們做課堂探究活動展示，其他同學點評，以增強他們的自信心，激發(fā)學習熱情。部分學生一開始不太明白“飛機怕鳥”的道理，回顧運動的相對性之后才能理解。最終明白了“動能也是相對的”這一結(jié)論。

３．４ 探究勢能的影響因素

３．４．１ 重力勢能

視頻：打樁機把重鍾高高舉起再放下，將地面砸結(jié)實。

思考：如果只允許砸一次，怎樣設(shè)計打樁機才能使效果更好？

探究活動：影響重力勢能的因素。

探究器材：泡沫塑料板，三根筷子，透明塑料管，２００ ｇ和４００ ｇ的鉤碼，如圖４所示。

學生結(jié)合第一次活動的思路進行實驗并總結(jié)結(jié)論：在地球表面附近，重力勢能的大小與質(zhì)量和被舉的高度有關(guān)。質(zhì)量一定時，被舉的高度越高，重力勢能越大；被舉的高度一定時，質(zhì)量越大，重力勢能越大。

應(yīng)用：（1）結(jié)合三峽大壩圖片及相關(guān)數(shù)據(jù)，分析三峽水電站為什么能輸出很多的電能。

（2）建筑工地安全標語：“不戴安全帽，不準進工地”，請說出其中的道理。

３．４．２ 彈性勢能

演示實驗：將塑料塊緊靠彈簧并將彈簧壓縮，放手后，觀察現(xiàn)象；改變彈簧壓縮量再次實驗，并進行對比。MeRRc+G5zHDlntzvT7YDVw==

學生體驗活動：將同樣長度的橡皮條和彈簧拉伸到同樣的長度，感受難易程度，如圖５所示。

學生實踐并總結(jié)結(jié)論：物體彈性勢能與物體彈性形變的大小有關(guān)。物體的彈性形變越大，它具有的彈性勢能越大。物體的彈性勢能還與材料有關(guān)。

活動：射箭比賽，看看怎樣把箭射得更遠。

設(shè)計意圖：利用泡沫板、筷子、橡皮條、拉力器中的彈簧等簡易、廢舊物品進行創(chuàng)新實驗教學，滲透控制變量的實驗思想及“廢物利用、萬物皆可用”的實驗做法，通過舉世矚目的三峽工程培養(yǎng)學生的民族自豪感，通過小游戲加強安全教育，同時感受物理知識的應(yīng)用。

學生表現(xiàn)與評價：學生對于利用筷子和泡沫板做探究實驗非常感興趣。知道尊重實驗事實，能感受到三峽工程的雄偉壯觀，能科學解釋戴安全帽的作用。通過拓展的事例明白重力勢能也是相對的，學習用相對性的思想分析具體問題。能夠接合三峽工程初步感受能量轉(zhuǎn)化的過程。在射箭游戲中，能夠考慮到他人，安全操作，知道利用所學知識達成目標。

３．５ 教學反饋

例１ 判斷下列詩詞中描述的物體具有哪種形式的機械能

（１）滾滾長江東逝水，浪花淘盡英雄?！皾L滾江水”具有（ ）

（２）成吉思汗，只識彎弓射大雕。拉彎的“弓”具有（ ）

（３）危樓高百尺，手可摘星辰。高處的“樓”具有（ ）

例２ 《民法典》中規(guī)定“禁止從建筑物中拋擲物品”，生活中更要杜絕“高空拋物”這種嚴重危害公共安全的行為。如圖６所示是某小區(qū)內(nèi)的宣傳標語，請從物理學的角度分析“高空拋物”危害性大的原因＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

例３ ２０２１年７月３０日，在東京奧運會蹦床女子決賽中，我國選手朱雪瑩奪得女子蹦床金牌。圖７是游樂場內(nèi)小朋友玩蹦床的情景，小朋友將蹦床下壓的過程中，分析蹦床機械能的變化。

設(shè)計意圖：物理習題的演練承載著落實科學態(tài)度與責任的教育功能［１］。從科學態(tài)度與責任的角度設(shè)計以上三個例題，目的是讓學生感受到詩詞中的文字之美，受到中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化的熏陶；通過法律宣傳普及安全教育常識，引導(dǎo)學生做守法好公民；通過奧運健兒為國增光的事例培養(yǎng)學生實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的使命擔當?？傊?，通過習題演練，引導(dǎo)學生關(guān)心生活，關(guān)注社會，增強嚴謹?shù)目茖W態(tài)度與社會責任。

學生表現(xiàn)與評價：學生能夠根據(jù)列舉的詩句進行拓展，展示文學作品中的物理之美，能夠結(jié)合生活從物理學的角度解釋禁止高空拋物的原因，能夠正確分析出人與蹦床之間能量的轉(zhuǎn)化。

４ 總結(jié)與反思

教學的目的為了學生學習，學生學習的目的是為了學得本領(lǐng)，完善品格，教學效果是通過學生的學習過程及學習效果進行反饋的，因此“教—學—評”有機銜接是課堂教學的必然。在核心素養(yǎng)引導(dǎo)下，不同的課型側(cè)重點不同，比如，課例“功”側(cè)重于物理觀念的形成；“牛頓第一定律”側(cè)重于科學思維與科學探究能力的培養(yǎng)；“自然界中的水循環(huán)”側(cè)重于培養(yǎng)科學態(tài)度與責任。指向科學態(tài)度與責任目標的“教—學—評”有機銜接的課堂實踐，通過挖掘教材中的科學態(tài)度與責任教育的素材確定學習目標，設(shè)計教學流程，展開基于真實問題情境的課堂教學和及時全面的評價，爭取把教材中潛在的育人素材變成真實的育人活動。德國物理學家勞厄說：“重要的不是獲得知識，而是發(fā)展思維能力。教育無非是一切已學過的東西都遺忘掉的時候所剩下來的東西。”科學態(tài)度與責任即為“剩下來的東西”的一部分。校園內(nèi)忽視安全、漠視生命的事例時有發(fā)生，把安全教育融入物理知識的學習過程，既符合物理課程標準的要求，也符合學生的身心發(fā)展規(guī)律。教師通過目標、方法與實踐［4］，將教材知識中蘊藏的科學態(tài)度與責任目標轉(zhuǎn)化為學生的內(nèi)在動力、行為習慣、意志品格與倫理道德，將對學生的終身發(fā)展產(chǎn)生積極影響。

參考文獻：

［１］中華人民共和國教育部．義務(wù)教育物理課程標準（２０２２年版）［Ｓ］．北京：北京師范大學出版社，２０２２：５，４４.

［２］王賀佳，孫寶東，趙振宇，等.融合SOLO分類理論的初中物理“教—學—評”一體化設(shè)計分析——以“浮力”教學為例［Ｊ］．物理教學，２０２３，45（１０）：３６-39.

［３］彭前程，杜敏．義務(wù)教育教科書八年級物理（下冊） ［Ｍ］．北京：人民教育出版社，２０１２：６１－６９.

［４］張步青，張世成.指向核心素養(yǎng)培育的“教—學—評”一致性的教學實踐——以蘇科版“升華和凝華”課堂教學為例［Ｊ］．物理教師，２０２３，44（８）：37-40，45.

（欄目編輯 劉 榮）