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        基于“素養(yǎng)立意,深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)探索

        2024-12-31 00:00:00賀福韓田華
        物理教學(xué)探討 2024年12期

        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)。

        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。

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