摘 要：學(xué)科核心素養(yǎng)是中學(xué)物理學(xué)科教育價(jià)值的凝練，引領(lǐng)著基礎(chǔ)教育階段物理課程的方向；“深度學(xué)習(xí)”強(qiáng)調(diào)挖掘?qū)W科本質(zhì)、主體體驗(yàn)、知識(shí)整合、批判理解和自主建構(gòu)，突出“聯(lián)結(jié)、生成、遷移”三大學(xué)習(xí)要素，是核心素養(yǎng)生成的重要路徑。以“超重和失重”公開課教學(xué)實(shí)踐為例，在“素養(yǎng)立意，深度學(xué)習(xí)”指引下，通過“聯(lián)系生活情境”“引導(dǎo)自主建構(gòu)”“探究物理本質(zhì)”“凝練思維態(tài)度”四個(gè)主要板塊開展教學(xué)，發(fā)展素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：學(xué)科本質(zhì)；核心素養(yǎng)；深度學(xué)習(xí)；超重和失重

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2024）12-0006-6

課程改革提出落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的重要舉措是發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的必備品格和關(guān)鍵能力。物理學(xué)科核心素養(yǎng)是中學(xué)物理學(xué)科教育價(jià)值的凝練，主要由物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任構(gòu)成，引領(lǐng)著基礎(chǔ)教育階段物理課程的方向。《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”）明確提出，“高中物理課程注重體現(xiàn)學(xué)科本質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展”［１］。

在物理課堂中，為了追求快節(jié)奏、高效率，出現(xiàn)了重知識(shí)的獲取、重結(jié)論的獲得、直接灌輸、機(jī)械記憶、重復(fù)訓(xùn)練、去情境和去過程等“淺層學(xué)習(xí)”教學(xué)方式，并沒有深入挖掘?qū)W科本質(zhì)，極大地阻礙了能力和核心素養(yǎng)的發(fā)展。這迫切需要將“淺層學(xué)習(xí)”轉(zhuǎn)向“深度學(xué)習(xí)”。

布魯姆將教育目標(biāo)分為知道、理解、應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)六級(jí)水平，深度學(xué)習(xí)追求“應(yīng)用、分析、綜合和評(píng)價(jià)”四個(gè)較高級(jí)的層次，學(xué)習(xí)過程強(qiáng)調(diào)挖掘?qū)W科本質(zhì)、主體體驗(yàn)、知識(shí)整合、批判理解和自主建構(gòu)，學(xué)習(xí)結(jié)果強(qiáng)調(diào)知識(shí)的遷移應(yīng)用和實(shí)際問題的有效解決［１］；在接下來的“超重和失重”教學(xué)實(shí)踐中，將在深度學(xué)習(xí)理念的指引下，重點(diǎn)突出“聯(lián)結(jié)、生成、遷移”三大要素，深挖學(xué)科本質(zhì)，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

１ 學(xué)情分析

１．１ 課程標(biāo)準(zhǔn)

課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律，能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象、解決有關(guān)問題；并通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象；建議通過各種活動(dòng)，例如乘坐電梯、到游樂場(chǎng)參與有關(guān)游樂活動(dòng)等，體驗(yàn)超重與失重［２］。

１．２ 教材分析

“超重和失重”是必修第一冊(cè)第四章《運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系》中的第６節(jié)內(nèi)容，教材先以稱重情境拋出問題，安排測(cè)重力活動(dòng)，理清視重概念；隨后利用牛頓力學(xué)進(jìn)行理論推導(dǎo)，揭示超重和失重的理論本質(zhì)；再通過“做一做”及例題，分析電梯中的超重和失重現(xiàn)象，并對(duì)電梯下降過程進(jìn)行分析，建立完全失重概念。從教材設(shè)計(jì)思路角度來看，超重和失重安排在學(xué)生學(xué)習(xí)過牛頓力學(xué)核心內(nèi)容之后，不僅有利于學(xué)生理解和鞏固牛頓三大定律，也有助于培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力［３］。

１．３ 學(xué)情分析

學(xué)習(xí)超重和失重之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓三大定律和共點(diǎn)力的平衡，已具備運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)如何運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決具體情境下的問題有了一定了解；但在生活中可能存在“超重就是重力增加，失重就是重力減少”“超重對(duì)應(yīng)上升過程，失重對(duì)應(yīng)下落過程”“彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為物體的重力大小”等錯(cuò)誤理解。

２ 教學(xué)目標(biāo)

在學(xué)科素養(yǎng)和課程標(biāo)準(zhǔn)的指引下，結(jié)合學(xué)情和教材分析，本堂課的教學(xué)目標(biāo)制訂如下。

２．１ 物理觀念

能從生活感悟出發(fā)，引發(fā)認(rèn)知沖突，激發(fā)對(duì)超重和失重的感性認(rèn)識(shí)；再通過電梯中測(cè)量體重，喚醒舊知識(shí)，引出“視重”和“實(shí)重”；在此基礎(chǔ)上，通過教師引導(dǎo)，學(xué)生自主遷移，提出超重和失重的概念，奠定從物理學(xué)科視角解釋生活現(xiàn)象、推導(dǎo)超重與失重的條件和本質(zhì)、解決實(shí)際問題的基礎(chǔ)。

２．２ 科學(xué)思維

２．２．１ 模型建構(gòu)

在本堂課中，能從生活中乘坐電梯感受的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)，抽象提煉出牛頓力學(xué)的本質(zhì)模型，從而引發(fā)對(duì)物理本質(zhì)屬性、規(guī)律、關(guān)系的研究，并能基于此提煉超重和失重的概念模型，強(qiáng)化“實(shí)驗(yàn)＋推理”的研究方法模型，并形成從生活中來、到生活中去的一種認(rèn)識(shí)自然的方式模型。

２．２．２ 科學(xué)推理、論證

能利用力學(xué)知識(shí)推理、區(qū)分、理解“視重”和“實(shí)重”，能利用牛頓力學(xué)推理和解釋超重、失重、完全失重的力學(xué)本質(zhì)，助力科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究，兩者相互印證，相互促進(jìn)，有機(jī)統(tǒng)一。

２．３ 科學(xué)探究

２．３．１ 問題

能基于乘坐電梯的生活感受，產(chǎn)生疑問，引發(fā)探究“什么是超重和失重現(xiàn)象”，能在明確超重和失重概念后，提出進(jìn)一步研究“什么時(shí)候會(huì)出現(xiàn)超重和失重”，以及“為什么會(huì)出現(xiàn)超重和失重”，培養(yǎng)學(xué)生敢于提問、大膽設(shè)問的探究精神。

２．３．２ 證據(jù)

在提出問題的基礎(chǔ)上，進(jìn)行大膽假設(shè)，并設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、數(shù)據(jù)收集。比如，能利用在電梯中測(cè)量體重實(shí)驗(yàn)，探究超重和失重的生活體驗(yàn)；利用“電梯模擬實(shí)驗(yàn)”獲得精確、實(shí)時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，研究超重、失重的產(chǎn)生條件。

２．３．３ 解釋、交流

整理數(shù)據(jù)，相互交流、探討，得出結(jié)論，利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律探究和解釋超重和失重產(chǎn)生的本質(zhì)原因，并能用超重和失重觀點(diǎn)正確解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象。

２．４ 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

通過對(duì)超重和失重現(xiàn)象的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生感悟和強(qiáng)化嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是、持之以恒的科學(xué)態(tài)度，認(rèn)識(shí)到物理科學(xué)技術(shù)及自然社會(huì)的相互關(guān)系，感悟物理學(xué)科在實(shí)際生活中的應(yīng)用，并內(nèi)化為敢于實(shí)踐、勇于探索的責(zé)任感和使命感。

３ 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

３．１ 重點(diǎn)

認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象；能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析并解釋超重、失重、完全失重現(xiàn)象；了解生活中的超重、失重現(xiàn)象和應(yīng)用。

３．２ 難點(diǎn)

改正“超重就是重力的增加，失重就是重力的減少”“超重和失重分別對(duì)應(yīng)物體上升和下落過程”等可能存在的前概念、錯(cuò)誤理解，形成正確的認(rèn)識(shí)和觀念；歸納、總結(jié)超重和失重現(xiàn)象產(chǎn)生的條件。

４ 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

本節(jié)“超重和失重”的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中，在“素養(yǎng)立意，深度學(xué)習(xí)”理念下，課程設(shè)計(jì)主要由“聯(lián)系生活情境”“引導(dǎo)自主建構(gòu)”“探究物理本質(zhì)”“凝練思維態(tài)度”四個(gè)部分組成。

第一部分“什么是超重和失重現(xiàn)象”：首先，從乘坐電梯的生活體驗(yàn)出發(fā)，導(dǎo)入課堂，聯(lián)結(jié)舊知，引發(fā)思維沖突；再到電梯中測(cè)量體重，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)初探，引出“實(shí)重”和“視重”，并由實(shí)重和視重的關(guān)系得出“超重”“失重”概念；總結(jié)來說，基于觀察和實(shí)驗(yàn)，建構(gòu)物理模型，形成物理觀念。

第二部分“什么時(shí)候會(huì)出現(xiàn)超重和失重”：通過自主設(shè)計(jì)的“電梯模擬實(shí)驗(yàn)”，利用力的傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量研究對(duì)象的“視重”。在教師引導(dǎo)下，學(xué)生自主整理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出超重和失重是由加速度方向決定的；這是“自主體驗(yàn)、分析歸納、自主建構(gòu)、自主生成”的科學(xué)探究過程。

第三部分“為什么會(huì)出現(xiàn)超重和失重”：將牛頓力學(xué)理論運(yùn)用到本節(jié)課中來，從理論角度進(jìn)行科學(xué)推理，找出其物理本質(zhì)，解釋條件是加速度的原因；最后，進(jìn)行合理外推，適當(dāng)遷移——當(dāng)加速度等于重力加速度時(shí)視重為零，引出“完全失重”，并用自由落體水瓶中的水不流出的實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)完全失重現(xiàn)象；過程中，讓學(xué)生感受到理論和實(shí)驗(yàn)的相互印證、相互發(fā)展和有機(jī)統(tǒng)一，從而發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維方法。

第四部分“我們學(xué)到了什么”：從知識(shí)、方法、體驗(yàn)三個(gè)方面總結(jié)了這堂課的收獲，這一切的開始是細(xì)心“觀察”，從生活中的感受出發(fā)，通過大膽猜想、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撏茖?dǎo)，對(duì)超重和失重進(jìn)行了深刻分析和探究；同時(shí)，課程中鼓勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生以積極、美好的心態(tài)去細(xì)心觀察、體會(huì)生活，培養(yǎng)學(xué)生“從生活中來，到生活中去”的積極樂觀的生活態(tài)度。

５ 教學(xué)流程圖

教學(xué)流程如圖1所示。

６ 教學(xué)過程

６．１ 生活體驗(yàn)，激發(fā)思考

采訪視頻：播放商場(chǎng)中采訪顧客電梯乘坐體驗(yàn)的視頻，有說輕飄飄的，有說一會(huì)輕一會(huì)重的。

提問：是電梯晃動(dòng)的原因，還是人的重力發(fā)生了變化？

設(shè)計(jì)意圖：本教學(xué)片段的目的是通過生活真實(shí)體驗(yàn)，導(dǎo)入課堂，引發(fā)思維沖突，激發(fā)興趣和思考，為后面自主建構(gòu)超重、失重概念作鋪墊。

６．２ 聯(lián)結(jié)舊知，建構(gòu)概念

實(shí)驗(yàn)視頻：播放在電梯中測(cè)量體重的視頻，讓學(xué)生將觀察數(shù)據(jù)記錄在導(dǎo)學(xué)案中（圖2），鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、討論和分享。

提問：體重計(jì)的示數(shù)一會(huì)變大一會(huì)變小，難道人的重力真的發(fā)生了變化？

學(xué)生：沒有，因?yàn)椋牵剑恚纾|(zhì)量和重力加速度都不變。

提問：重力沒有變化，體重計(jì)的示數(shù)卻在變化，那體重計(jì)測(cè)量的是什么呢？

學(xué)生：體重計(jì)受到的壓力大小。

教師：體重計(jì)的確是因?yàn)橛袎毫Σ庞械氖緮?shù)，體重計(jì)的讀數(shù)體現(xiàn)了壓力的大小，我們把對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦ΨQ為視重，把物體的實(shí)際重力稱為實(shí)重。視重大于實(shí)重的現(xiàn)象叫做超重，視重小于實(shí)重的現(xiàn)象叫做失重。

設(shè)計(jì)意圖：基于物理觀察和實(shí)驗(yàn)，建構(gòu)物理模型，形成物理觀念，做到了從“生活情境”中來；緊接著，讓學(xué)生分享生活中其他超重和失重現(xiàn)象，比如，乘坐重慶著名景點(diǎn)洋人街的“跳樓機(jī)”，又讓物理知識(shí)走到生活中去。

６．３ 科學(xué)探究，生成條件

提問：乘坐電梯時(shí)，感覺一會(huì)重一會(huì)輕，原來是出現(xiàn)了超重和失重，對(duì)于這兩種新的現(xiàn)象大家還想做什么研究嗎？

學(xué)生：產(chǎn)生超重和失重的條件？產(chǎn)生超重和失重的原因？

設(shè)計(jì)意圖：提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要，有疑問才會(huì)去思考、探究。因此，要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)提問，鼓勵(lì)學(xué)生大膽設(shè)問，培養(yǎng)他們善于提問的素養(yǎng)。

教師：那么，讓我們一起進(jìn)行一個(gè)更精密的實(shí)驗(yàn)來模擬乘坐電梯。

展示實(shí)驗(yàn)：利用自主設(shè)計(jì)的電梯模型進(jìn)行“電梯模擬實(shí)驗(yàn)”。電梯模型中通過滑輪的繩子拉動(dòng)鐵籠，使其上升或者下降，利用力的傳感器測(cè)量懸掛在鐵籠中鉤碼的拉力（鉤碼的視重），獲得精確、實(shí)時(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)（圖3）。裝置靜止時(shí)，掛上鉤碼，讓學(xué)生讀數(shù)。

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圖3 “電梯模擬實(shí)驗(yàn)”軟件截圖

提問：這時(shí)視重是多少？實(shí)重呢？

學(xué)生：視重是５．８２ Ｎ，實(shí)重是５．８２ Ｎ。

教師：對(duì)的，視重等于實(shí)重，都是５．８２ Ｎ。

提問：那么，如何操作才能觀察到超重和失重現(xiàn)象呢？

學(xué)生：讓“電梯”運(yùn)動(dòng)起來。

教師故意緩慢勻速上升（讓示數(shù)基本不變，觀察不到明顯的超重和失重現(xiàn)象）。

提問：同學(xué)們，大家現(xiàn)在看到“電梯”動(dòng)了，但為什么還觀察不到超重或失重現(xiàn)象呢？我們需要做什么改變呢？

學(xué)生：老師，您拉快點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：在看完生活中乘坐電梯的感受和在電梯中測(cè)體重的視頻后，學(xué)生的潛意識(shí)中很容易產(chǎn)生電梯只要運(yùn)動(dòng)起來就會(huì)出現(xiàn)超重和失重的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)；為了深挖超重和失重的本質(zhì)，需要讓學(xué)生直觀地感受只有速度快速變化才會(huì)出現(xiàn)明顯的超重和失重，并由此生成超重和失重可能與加速度有關(guān)的核心理解，為后面分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出超重和失重的條件奠定基礎(chǔ)。

提問：根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同學(xué)們知道圖線前面和后面的“波動(dòng)”部分分別對(duì)應(yīng)什么階段嗎？

學(xué)生：分別對(duì)應(yīng)上升和下降階段。

提問：那前面波峰和波谷有什么含義？

學(xué)生：波峰代表視重大于實(shí)重，處于超重狀態(tài)，波谷表示處于失重狀態(tài)。

提問：波峰和波谷又分別對(duì)應(yīng)什么運(yùn)動(dòng)過程？

學(xué)生：從左往右，第一個(gè)波峰對(duì)應(yīng)加速上升過程，第一個(gè)波谷對(duì)應(yīng)減速上升過程，第二個(gè)波谷對(duì)應(yīng)加速下降過程，第二個(gè)波峰對(duì)應(yīng)減速下降過程。

提問：超重和失重發(fā)生的條件是什么？請(qǐng)大家按小組相互討論、得出結(jié)論。

數(shù)據(jù)分析：首先，上升和下降階段都有超重和失重，說明超重和失重與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)。從數(shù)據(jù)可知，四個(gè)階段分別為超重、失重、失重和超重；而根據(jù)運(yùn)動(dòng)可得四個(gè)階段的加速度方向分別為向上、向下、向下和向上，剛好一一對(duì)應(yīng)，因此可以得到“加速度向上時(shí)超重，加速向下時(shí)失重”。

設(shè)計(jì)意圖：通過自主設(shè)計(jì)的“電梯模擬實(shí)驗(yàn)”，利用力的傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量、顯示“視重”的大小，再通過教師引導(dǎo)、學(xué)生自主分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到加速度方向是超重和失重的條件；這既是學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際情境，也是自主體驗(yàn)、分析歸納、自主建構(gòu)的科學(xué)探究過程。

６．４ 理論推導(dǎo)，深度理解

提問：剛才我們從實(shí)驗(yàn)角度進(jìn)行了探究，除了實(shí)驗(yàn)，還有什么方法嗎？

學(xué)生：理論推導(dǎo)。

理論推導(dǎo)：由受力分析可知，人受重力ｍｇ和支持力Ｆ，同時(shí)根據(jù)牛頓第三定律可知，人對(duì)秤的壓力F'=F；當(dāng)加速度方向向上時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知F-mg=ma，即F'=F=mg+ma，此時(shí)F'>mg，也就是視重大于實(shí)重，產(chǎn)生了超重現(xiàn)象；當(dāng)加速度方向向下時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知mg-F=ma，即F'=F=mg-ma，此時(shí)F'<mg，也就是視重小于實(shí)重，產(chǎn)生了失重現(xiàn)象，以上就是超重和失重的力和運(yùn)動(dòng)的物理本質(zhì)。以此為基，發(fā)生失重現(xiàn)象時(shí)，如果ａ的大小大到等于ｇ時(shí)，F(xiàn)'=F=mg-ma=0，此時(shí)秤的讀數(shù)為零，這種現(xiàn)象叫做完全失重。

設(shè)計(jì)意圖：利用牛頓力學(xué)知識(shí)，進(jìn)行科學(xué)推理，從理論角度理解超重和失重的物理本質(zhì)，回答了“為什么會(huì)出現(xiàn)超重和失重”，并由此引出完全失重，為后面“將交疊在一起的書本拉開”實(shí)驗(yàn)和“水瓶自由下落實(shí)驗(yàn)感受完全失重”實(shí)驗(yàn)作鋪墊。

６．５ 由此及彼，遷移運(yùn)用

學(xué)生活動(dòng)：將兩本書交疊在一起，邀請(qǐng)兩位很強(qiáng)壯的學(xué)生上臺(tái)，嘗試將兩本書拉開。他們使盡了全力竟然拉不開，給學(xué)生創(chuàng)造了很強(qiáng)的視覺和心理沖擊。

提問：看似輕而易舉的事情，竟然難倒了班上如此強(qiáng)壯的兩位同學(xué)，為什么呢？

學(xué)生：因?yàn)橛泻艽蟮哪Σ亮Γ婚_的原因是手的拉力小于最大靜摩擦力。

提問：思考得非常深入，請(qǐng)大家結(jié)合今天所學(xué)知識(shí)認(rèn)真思考和討論，我們能否從物理角度出個(gè)主意，將這兩本書拉開呢？

學(xué)生：可以將兩本書拋起來，在向上運(yùn)動(dòng)的過程中將它們拉開。

教師：非常棒的主意，能給大家解釋一下其中的物理奧秘嗎？

學(xué)生：上拋的過程，加速度向下，書本處于失重狀態(tài)，紙張之間的壓力減小，最大靜摩擦力減小了，就有可能拉開。

演示實(shí)驗(yàn)：首先，將書整體上拋，當(dāng)書快要到最高點(diǎn)時(shí)，嘗試將它們拉開，讓人驚訝的事發(fā)生了，兩本書被老師一個(gè)人就拉開了。

實(shí)驗(yàn)視頻：將裝有墨水、并在底部鉆了孔的瓶子由靜止釋放，在下落過程中發(fā)現(xiàn)水不再流出，通過該實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生進(jìn)一步感受完全失重現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生利用物理知識(shí)解釋相關(guān)生活現(xiàn)象，加強(qiáng)對(duì)知識(shí)的理解，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)不是對(duì)知識(shí)的簡(jiǎn)單記憶，而是通過解決具體的問題，來達(dá)到對(duì)物理知識(shí)和方法的掌握，即教學(xué)評(píng)一體，有利于學(xué)生體會(huì)學(xué)習(xí)的成就感和科學(xué)探究的魅力。

６．６ 總結(jié)凝練，感悟責(zé)任

引導(dǎo)學(xué)生一起，從知識(shí)、方法和體驗(yàn)三個(gè)方面總結(jié)收獲，回答“我們學(xué)到了什么”。

教師：從知識(shí)上來講，我們學(xué)習(xí)了超重和失重的概念；加速度向上時(shí)超重，加速度向下時(shí)失重，以及從牛頓力學(xué)角度理解了超重和失重的本質(zhì)；從方法上來講，我們使用了科學(xué)研究方法去探究超重和失重；觀察生活情境，然后猜想，再經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和理論推導(dǎo)相互印證，最后進(jìn)行歸納總結(jié)。今天的物理探索之旅，開始于對(duì)生活的仔細(xì)觀察，因此除了知識(shí)和方法以外，老師覺得更重要的是大家要領(lǐng)會(huì)“細(xì)心觀察”的重要意義。

設(shè)計(jì)意圖：通過從知識(shí)、方法和體驗(yàn)三個(gè)方面進(jìn)行總結(jié)，發(fā)展學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究的核心素養(yǎng)，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生以積極的心態(tài)去細(xì)心觀察、體會(huì)生活中的現(xiàn)象，培養(yǎng)了“從生活中來，到生活中去”的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

６．７ 設(shè)置懸疑，留下空間

播放視頻：神舟十三號(hào)飛行乘組航天員翟志剛、王亞平、葉光富的“天宮課堂”第一課中，液體表面張力使水呈現(xiàn)完美球形的實(shí)驗(yàn)，并解釋了背后的物理原理。

思考１：太空中的水珠、航天員并沒有在豎直方向運(yùn)動(dòng)，為什么也會(huì)出現(xiàn)完全失重呢？

思考２：在電梯中測(cè)體重的實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，你能否計(jì)算出電梯開始運(yùn)動(dòng)后的１～２樓、２～５樓、５～６樓的平均加速度大小？

設(shè)計(jì)意圖：設(shè)置懸疑，留下思考的空間，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生繼續(xù)探究的興趣。同時(shí)，讓學(xué)生感受中國(guó)航空航天科技的快速發(fā)展，提升學(xué)生的自豪感、責(zé)任感和使命感。

７ 教學(xué)反思

物理學(xué)科核心素養(yǎng)必須與相應(yīng)的物理課程聯(lián)系起來。在教學(xué)過程中要采用深度學(xué)習(xí)的教學(xué)模式，重視知識(shí)的聯(lián)結(jié)、生成和遷移是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的非常重要的方法。同時(shí)，物理是一門來自于生活的學(xué)科，將生活中的實(shí)際情境提煉成物理模型，并利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行科學(xué)探究，得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，引導(dǎo)學(xué)生自主分析、歸納、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，再?gòu)奈锢碇R(shí)的角度進(jìn)行理論解釋，從而深入挖掘“超重和失重”的學(xué)科本質(zhì)，做到了在實(shí)際教學(xué)中創(chuàng)設(shè)多種教學(xué)情境，落實(shí)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

［１］韋葉平．核心素養(yǎng)視域下深度學(xué)習(xí)課堂的重構(gòu)——以“超重和失重”為例［Ｊ］．物理教師，２０２３，４４（６）：１１-１4．

［２］中華人民共和國(guó)教育部．普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（２０１７年版）［Ｓ］．北京：人民教育出版社，２０１８．

［３］周婕，劉喜斌，向棚．創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境 發(fā)展核心素養(yǎng)——以“超重和失重”教學(xué)設(shè)計(jì)為例［Ｊ］．中學(xué)物理教學(xué)參考，２０２２，５１（５）：２５-２７．

（欄目編輯 趙保鋼）

收稿日期：2024-07-15

作者簡(jiǎn)介：賀福（1988-），男，中學(xué)一級(jí)教師，主要從事高中物理教學(xué)工作。