建构“抛锚式”课堂教学 落实物理核心素养

王炯

摘 要：2016年核心素养开始进入课程，走进中小学，在义务教育课程标准尚未做新修订的情况下，义务教育阶段的教师也应把学科核心素养有机地融入自己的学科教学实践中.本文以苏科版物理八年级“摩擦力”为例，谈一谈在核心素养导向下，应用抛锚式教学法该如何进行教学设计.

关键词：核心素养;摩擦力;抛锚式教学;教学设计

文章编号：1008-4134（2019）22-0055 中图分类号：G633.7 文献标识码：B

2016年核心素养开始进入课程，走进中小学，在义务教育课程标准尚未做新修订的情况下，义务教育阶段的教师也应把学科核心素养有机地融入自己的学科教学实践中.物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的关键成分.物理教学通常是以知识为线索展开的，我们在设计和开展教学时必须以物理核心素养为导向，将物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等要求，至始至终贯穿在教学活动之中，使物理教学过程成为学生核心素养的形成过程.

建构主义理论的核心可以概括为：以学生为中心，强调学生对知识的主动探索、主动发现和对所学知识意义的主动建构.由于建构主义所要求的学习环境得到了当代最新信息技术成果的强有力支持，这就使建构主义理论日益与广大教师的教学实践普遍地结合起来，从而成为国内外学校深化教学改革的指导思想.建构主义理论的教学思想指出：学生的学习是一个积极主动的建构过程，教师要为学生创设良好的学习环境，设置适当的问题情境，引起学生的认知冲突，激发学生的积极思维.教学活动是教师通过创设良好的外部学习情境，引导学生主动建构知识意义的过程，核心是促进学生积极主动地思维.

抛锚式教学是建构主义的教学模式下，目前已开发出的、比较成熟的教学方法之一，这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上.确定这类真实事件或问题被形象地比喻为“抛锚”，因为一旦这类事件或问题被确定了，整个教学内容和教学进程也就被确定了（就像轮船被锚固定一样）.本文将以“摩擦力”这一课题为例，立足培养学生的核心素养，应用抛锚式教学方法设计教学过程.

1 教学背景分析

1.1 教材分析

本节课选自苏科版物理八年级下册第八章“力”的第三节“摩擦力”，位于力和弹力、重力之后，在力的相互作用和二力平衡知识点之前.内容包括初步认识摩擦力、影响滑动摩擦力大小的因素及生活中的摩擦力.摩擦力是学生学习了弹力、重力后的又一种重要而且常见的基本力，为后面的力的相互作用规律、力与运动、简单机械和功甚至高中的学习奠定基础，在促进学生的思维从具体的形象思维向抽象的逻辑思维过渡起到重要的作用.此外，摩擦现象无处不有，无处不在，它与人们的生产、生活息息相关，与学生的日常生活紧密相连，可以很好地丰富学生的感性认识.

1.2 学情分析

八年级的学生正处于由形象思维到抽象思维过渡的阶段，经过了大半年物理的学习，学生已经初步具备了探究和设计探究实验的能力，但物理观念和科学思维还比较薄弱.学生虽然知道生活中有摩擦力，但是前概念中对摩擦力的特点和影响滑动摩擦力大小的因素都存在一定的认知错误或者模糊不清.

1.3 教学设计流程

教学设計应该以培养学生的核心素养为中心，教师根据课程标准要求，围绕核心素养的物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任，确立教学目标，以教学内容为线索，运用建构主义教学理论和“抛锚式”教学方法，合理地设置学生活动和问题，引领学生在探究过程中逐步获取知识、学会运用物理观念解决实际问题，以期提升学生的综合能力.教学设计流程如图1所示.

2 教学重难点

2.1 教学重点

（1） 滑动摩擦力概念的建立.

（2）探究影响滑动摩擦力大小的因素，控制变量法的应用.

2.2 教学难点

（1）认识滑动摩擦力.

（2）运用控制变量法探究影响滑动摩擦力大小的因素.

3 教学目标（见表1）

4 教学过程

4.1 引入新课

师：今天我们进行一个游戏：分组夹玻璃珠比赛，四人小组派出一个代表，在规定时间内比赛谁夹的弹珠多即为获胜.（其中一组的筷子头上缠有橡皮筋）

师：经过比赛发现有一组同学夹的弹珠远比别的组多获得了冠军，这一组获胜的奥秘我们将在本节课结束的时候由他们来向同学们介绍.

师：要把玻璃珠夹起来需要什么力？引入摩擦力

【设计意图】以竞赛游戏的方式在第一时间吸引学生的注意力，让学生体会摩擦力太小无法夹住弹珠，设置一组悬殊成绩获胜组引起悬念，激发学生的好奇心，对摩擦力的学习产生兴趣.抛锚式教学的第一个环节是创设情境——使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生，直观可以使抽象的知识具体化、形象化，有助于学生感性认识的形成，并促进理性认识的发展. 英国教育家洛克说得好：“儿童学习任何事情的最合适的时机是当他们兴致高、心里想做的时候”.

4.2 进行新课

4.2.1 初识摩擦力

学生活动一：如图2所示，手拿起矿泉水瓶，逐渐减小握力，有什么发现？观察思考是什么力使得矿泉水瓶不掉下来？这个力发生在什么地方？

学生活动二：如图3从高处下滑到水平桌面上的木块能一直运动下去吗？观察思考是什么力使得运动中的木块停下来？这个力发生在什么地方？

师：引导学生感受摩擦力的存在和摩擦力对物体运动的阻碍作用，同时介绍摩擦力的种类分为静摩擦力和滑动摩擦力.

师：今天先研究滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上滑动时，会受到阻碍它运动的力，这种力叫做滑动摩擦力.

学生活动三：将手掌紧压在桌面上，并慢慢地向前滑动，手有什么感觉？观察思考滑动摩擦力发生在什么地方？方向如何？

学生活动四：用力分别在毛巾上水平匀速直线向左推动牙刷，观察刷毛的方向，你有什么发现？观察思考滑动摩擦力发生在什么地方？方向如何？

师：请学生列举生活中的滑动摩擦力现象，引导学生从滑动摩擦力的产生和力的三要素角度，思考这些实验和生活实例（如图4所示）中滑动摩擦力有哪些共同特点？

【设计意图】抛锚式教学的第二个环节是确定问题——在上述情境下，选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容.选出的事件或问题就是“锚”，这一环节的作用就是“抛锚”.摩擦力知识有一定的复杂性，从初中到高中都会涉及到，学生对知识的掌握是螺旋式上升的过程.那么在八年级学生需要掌握哪些内容，掌握到什么程度就需要教师根据课程标准和核心素养培养的目标进行选择，不宜设计过深的相对运动问题和静摩擦力，应该在初步认识和研究滑动摩擦力的内容上“抛锚”.

此环节重在培养学生的科学思维，能对客观事物进行抽象和概括，构建反映事物本质特征共同属性的物理模型和概念.物理概念是客观事物的本质属性在头脑中的反映，是物理事物的抽象结果.物理概念教学中，概念形成的过程、学生通过探究、理解、内化概念的过程和概念应用的过程中，也是让学生形成物理观念，掌握物理科学思维方法、发展学生的科学探究能力，培养学生的科学态度和社会责任的过程.以学生原有认知和生活经验为基础，以四个学生实验和循序渐进的提问，使学生在教师的有目的的指导下通过“再观察——比较——概括——抽象”的思维过程，促进学生对类比、对比、归纳等科学方法的掌握，找出滑动摩擦力的共同点，发展思维能力.

4.2.2 探究影响滑动摩擦力的因素

学生活动五：利用身边的物品设计实验体验滑动摩擦力的存在，并尝试改变滑动摩擦力的大小，分享你的实验和猜想.通过学生手压在桌面上滑动、推动书本、橡皮擦纸面……各种活动进行交流，提出影响滑动摩擦力大小因素的猜想.

师：科学是严谨的，我们需要设计科学的实验进行探究，设计实验应从两个方面入手：一是如何显示滑动摩擦力的大小;二是如何探究某一因素对滑动摩擦力大小的影响.指导学生自学课本信息快递知道如何显示滑动摩擦力大小的方法.

师：如何研究其中某一个因素对滑动摩擦力的影响？引导学生讨论以探究速度对滑动摩擦力的影响为范例，需要什么器材？需要控制哪些物理量相同？如何控制？需要改变哪些物理量？如何改变？

学生活动：分组实验，探究速度对滑动摩擦力的影响，讨论交流，得出结论滑动摩擦力大小与速度无关.

【设计意图】抛锚式教学的第三个环节是自主学习——不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索，并特别注意提高学生的“自主学习”能力.学生的科学探究能力不是一蹴而就的，需要在教师的引导下逐渐学会应用科学方法进行科学探究，教师必须设计出循序渐进的问题和系列的学生活动，学生在教师的带领下走上科学探究之路.

学生活动六：基于图5器材，小组分工进行影响滑动摩擦力的其他猜想因素的研究，按照表格完成探究任务，准备交流内容（见表2）.

师：引导学生汇报实验设计方案、实验数据和结论，小组之间进行交流，汇总实验结论，进行实验反思.

师：摩擦力产生的机理和制约因素都很复杂，对摩擦的研究已形成一门系统的学科“摩擦学”，其中一些问题至今仍在探索中.

【设计意图】抛锚式教学的第四个环节是协作学习——讨论、交流，通过不同观点的交锋，补充、修正，加深每个学生对当前问题的理解.此过程的设计对落实核心素养的科学探究、科学思维和科学态度与责任有重要的意义.在之前探究过速度对滑动摩擦力的影响实验后，学生自主选择想要探究的因素，小组相互协作、讨论，设计完成实验;通过小组汇报的形式开展各小组之间的交流，相互補充和修正，比如在探究接触面积大小对滑动摩擦力大小的影响时，有小组得出了滑动摩擦力大小与接触面积大小有关的结论，经过别的小组交流，发现没有控制接触面粗糙程度相同导致了错误，及时进行了修正;有的小组通过实验发现测滑动摩擦力大小时很难做到使弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动，经过别的小组支招也成功地改进了实验等.此环节不仅促进学生分析综合、推理论证等科学思维方法的内化，学生通过事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而培养证据意识和批判性思维的意识.同时还很好地培养学生的自主、合作、探究能力，还能培养学生实事求是地进行实验的科学态度和科学精神，增强学生的合作意识和团队精神.

4.3 学以致用

师：想一想生活中我们身边的哪些物品在设计时或使用时是为了增大摩擦力的？是用什么方法增大摩擦的？

师：在夹弹珠游戏中（如图6所示），冠军小组以明显的优势获胜，同学们根据今天所学习的内容分析一下他们获胜的原因.引导学生进行热烈的猜想和讨论，最后由冠军小组来进行揭秘.

【设计意图】此环节可以培养学生的科学态度与责任.利用生活中的物品是如何增大摩擦来巩固所学的知识，传递“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念.促使学生保持学习和研究物理的好奇心与求知欲，实事求是，能基于证据和推理发表自己的见解.

5 结束语

构建核心素养是教育本质的全面回归，在根本上体现了从知识本位到以人为本的转变.建构主义教学理论是反映教学本质的主要基本理论之一.将核心素养抛锚在课堂教学中，巧妙创设情境，带领学生自主进行科学探究，促进科学思维的培养，加强对物理观念的理解，塑造学生的科学态度和责任意识，让学生感受到物理学科的魅力，将过程落实到课堂，还需要教师不断地实践和探索.

参考文献：

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（收稿日期：2019-07-18）