优化教学设计，着力培养核心素养

余利锋

【摘要】以培养学生的物理核心素养为指向，用一节课堂教学为载体，阐述了从物理核心素养的四个方面实施课堂教学的具体策略。

【关键词】核心素养；物理观念；科学思维；科学探究；科学态度与责任

本文以“用牛顿运动定律解决问题”教学为例，探索课堂教学中培养学生的核心素养的方法与策略。从不同的角度对物理核心素养的培育聚集于物理课堂的教学之中作如下探索，供大家思考与讨论。

一、以实验探究为载体，培养学生的“科学探究”能力

实验是物理理论形成的基础，脱离了实验，物理理论的建立便成了空中楼阁。让学生参与实验探究过程，或亲历物理学大师的探究之路，有助于学生了解理论的前因后果，也有助于增强课堂的趣味性。

（一）用趣味实验激发学生的好奇心和求知欲

教学片段1：如图1所示，用一矿泉水瓶，在其底部开一个直径2cm的小孔（作为通气和注水孔），把一块较好弹性的橡皮膜扎在瓶口上。向瓶内注入适量的水。

师：瓶中的水能将橡皮膜撑破吗？

生：应该可以，不断向瓶子里注入水。

（教师不断向瓶子里注入水，直到灌满，未发现橡皮膜破裂，只是橡皮膜略有增大，形成一个小的水球。）

师：看来瓶子里的水不够啊，你们还有什么办法能让水压破橡皮膜呢？

（思考片刻）教师突然将瓶子加速往上提，橡皮膜破裂，水撒一地。全体学生为之诧异，一脸茫然。

师：从实验可以看出，瓶子加速向上时水可以撑破橡皮膜。同样一瓶水，为什么静止时不能而加速向上时可以呢？我们能否用已学的物理知识解释这种现象？

（二）巧妙设疑，引发认知冲突，提升学生的探究兴趣

教学片段2：如图2所示，教师本人站在电子秤上。

师：你们能读出老师的体重吗？

生：809.2N（异口同声）

（播放教师乘坐电梯的视频，引导学生观察台秤的示数以及电梯所到的楼层）

师：此时，你们能准确地读出老师的体重吗？反思：学生缺乏日常生活知识，通过电子秤称重、坐电梯上下楼是很常见的生活经历，但学生很少会关注电子秤以及电梯中的物理知识，最多也只是浅层次的感受。通过前后两次对比，使学生产生认知冲突，但又不失客观真实现象，提升学生的探究兴趣。

（三）让学生参与实验，让学生亲生经历物理规律的探究过程

教学片断3：将一装满水的矿泉水瓶侧面戳一个小洞，拧开盖子后，水不断流出。

师：水为什么会流出？

生：压强。

生：水由于重力对瓶子有压力。

师：我现在要将瓶子扔到教室后面，瓶子从你们“上空”掠过，你们还敢坐在那里吗？

（学生表情诧异，略有害怕。话音刚落，老师将瓶子斜抛出去，教室中间的学生迅速用手抱住头，神情惊慌。）

师：瓶子中的水撒到你们了吗？你们能用今天我学习的超重、失重现象解释吗？

生：瓶子抛出去后，瓶子里的水和瓶子一起具有向下的加速度g，水处于完全失重状态，对瓶子的压力等于0，所以不会流出。

（学生经历“提出问题—分析问题—解决问题”，从而将本堂课所学知识内化。通过此类问题的研究，让学生不但学会用牛顿运动定律解决问题，也从中学习用物理知识解决现实问题的方法，从而提升学生探究问题的能力。）

二、注重学生独立思考，培养学生的“科学思维”习惯

学生的物理核心素养是一种行为习惯和思维惯性，习惯和能力的形成离不开学习者的自身实践。教师需要依据学生的思维和认知发展规律，构建思维平台，引导学生不断判断、质疑、辨析、内化以及应用，培养自身的科学思维的能力和习惯。

教学片断4：

师：请大家回忆之前我们学习的运用牛顿运动定律解题的一般步骤。

生：确定研究对象、运动分析、受力分析、正交分解求合力、列方程。

师：请大家完成已下发的讲义（如图3所示），完成对电梯里的人的运动分析、受力分析。（指导学生完成讲义、纠正学生思维上的漏洞）

师：根据牛顿第二定律，各个过程中，人所受弹力相同吗？都等于重力吗？

生：静止、匀速时支持力等于重力。加速向上时，合力、加速度均向上，支持力大于重力。减速向上时，合力、加速度均向下，支持力小于重力。

师：那你们能解释为什么电子秤的示数为什么会变化吗。生：运用牛顿第三定律，作用力与反作用力的关系。

三、重视规律的探究过程，培养学生自我构建“物理观念”的能力

核心素养提出的“物理观念”是学生在理解相应的物理概念和规律的基础上，发展并形成的对物质世界的整体的总结性认识。

通过悬念的设计（教学片断1）、实验的探究（教学片断2）、科学思维的研究（教学片断4），学生自我构建“物理观念”水到渠成。通过ppt展示超重、失重的概念，加深学生对物理观念的理解，避免进入超重是重力增加，失重是重力减小的误区。

四、拓展延伸，培养学生严谨的科学态度与责任

“科学态度和责任”的建立应贯穿于物理教学中，并努力达到学生追求科学的真实、简单、和谐的境界。科学态度和责任的核心就是“求真”这和陶行知先生的“求真、务实”的育人理念不谋而合。基于内心驱动的主动学习、主动构建、主动合作，是一种从内心迸发的强烈的学习欲望。

从现实情境出发，通过实验探究、理论分析，最终回归现实，将学生务实、求真的科学态度和责任贯穿于课堂。

【参考文献】

[1]葉晟波.物理实验教学中的过程设计[J].物理教学，2013（1）：6—18

[2]罗松.基于核心素养的物理教学实践[J].中学物理教学参考，2017（5）

[3]马朱林.以“楞次定律”为例，践行核心素养教学[J].中学物理教学参考，2018（2）：5—8