核心素养视域下高中物理“泰微课”应用策略

“泰微课”是泰州市中小学微课程的简称，一节“泰微课”由一段5分钟以内的短视频和2—5道配套习题构成，以便学生在最短时间内解决一个知识点。目前“泰微课”有自己专门的微课程学习辅导平台，也有适合手机和平板使用的泰微课APP，资源丰富。

核心素养是制作和用好一节“泰微课”的理论依据。课前、课中、课后都可以使用“泰微课”，学知识、训能力、塑品格都是核心素养的体现。“泰微课”要采用“发挥优势、合理使用”的应用策略，要切合教学需要，不能为了使用而使用。要灵活处理，穿插使用，要根据课型和教学的需要，对已有泰微课资源进行筛选、分类，将资源链接或二维码推送给学生，学生根据自身情况有选择地使用。

一、充分创设物理情境，发挥“泰微课”在形成物理观念上的作用

物理观念是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识;是物理概念和规律在头脑中的提炼和升华;是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。物理观念主要包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。

高中物理涉及大量的物质观，如力学中的质点、连接体、弹簧、物块、纸带、传送带、斜面、轻绳、轻杆，电磁学中的点电荷、静电场、磁场、带电粒子。

鞠福桃老师制作的《什么是电场》，以动画形式重现19世纪法拉第和安培的辩论，重力、电力、磁力是不需要媒介超距作用还是在它们周围存在场。学生通过轻松愉悦的学习，知道了最终的胜利属于法拉第，头脑中形成了电场的物质观，了解了电荷周围存在电场，电场对放入其中的电荷有力的作用。

高中物理中的运动观有静止、匀速直线运动、匀变速直线运动（竖直上抛）、匀变速曲线运动（平抛运动）、圆周运动、反冲运动等。

杨成方老师制作的《斜抛运动是匀变速运动》，首先回顾了如何判断匀变速运动和非匀变速运动，然后介绍了如何判断直线运动和曲线运动的依据，自然而然得出抛体运动是匀变速曲线运动，让学生不仅在头脑中形成了相应的运动观，还掌握了判断物理运动性质的基本方法。

高中物理中的相互作用观有作用力与反作用力、重力、弹力、摩擦力、万有引力、库仑力、电场力、安培力、洛伦兹力等，能量观有动能、重力势能、彈性势能、机械能、内能、电势能、电能、光能等。

许源老师制作的《机械能守恒定律》，先用飞流直下的瀑布、拉弓射箭、过山车介绍了势能与动能的转化，再从情景问题推导出在只有重力做功的系统内，动能和重力势能可以相互转化，在只有弹力做功的系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。创设的情境让学生头脑中有了动能、重力势能、弹性势能的直观认识，理论推导让学生对能量之间的转化规律有了理性认知，形成了正确的能量观。

在微课中创设情境，有效降低物理知识的学习难度，让学生在潜移默化中形成物理观念。授之以鱼，不如授之以渔，泰微课具有很强的知识性、新颖性、灵活性和趣味性，突破了时间、空间的局限性，使抽象的知识更加简单、具体，便于学生进行更好地学习和理解。

二、通过问题导引和理论推导，应用“泰微课”培养科学思维

科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式;是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判、检验和修正。科学思维主要包括模型建构与应用、科学推理、科学论证和质疑创新等。

建构与应用模型是物理学最重要的研究方法之一，也是物理学的核心学科特色。高中物理中的模型有共点力平衡、动态平衡、点电荷、闭合电路、氢原子跃迁、反冲、左手定则、电磁感应等。

姜林老师在制作的《作图法求解动态平衡问题》中，首先介绍了作图法就是根据已知力的变化情况，画出平行四边形的边角变化情况，确定未知力的大小、方向的变化，然后通过一则具体问题案例，详细说明作图法在动态平衡问题中的应用方法。

科学推理是科学思维的核心组成部分，可分为归纳推理、演绎推理、分析综合、抽象概括等方面。如：整体法与隔离法、动量定理、闭合电路欧姆定律的应用过程。用类比法由重力做功与重力势能变化关系推理得出电场力做功与电势能变化关系，就是将力学中的重力势能的概念移植到电磁学中，就像德布罗意将爱因斯坦光的波粒二象性关系式移植到实物粒子中一样。

胡小军老师在制作的《安培力的方向》中，首先提出问题：电场中，电场强度方向是正电荷受力方向，那么在磁场中，磁感应强度方向是不是通电导线受力的方向？而后，通过动动手，体验改变磁场方向和改变电流方向，线框的偏转方向是否改变？通过推理得出安培力的方向既与磁场方向垂直也与电流方向垂直，可以通过左手定则形象判断。

科学论证是面向未确定的科学问题，通过协作过程，为各自的观点提供支持，并批驳相异的观点，以解决问题获取知识的活动。如：伽利略研究得到斜面上静止下滑的物体位移与时间的平方成正比，用数学方法推理得到速度与时间成正比;继续增大斜面倾角，这一规律仍然成立。如果倾角为90°，即物理自由下落速度与时间成正比。

胡小军老师制作的《法拉第磁生电的思考》，介绍了奥斯特最早发现了通电导体周围存在磁场，法拉第通过思考认为磁体也应该能在导线中产生电流，并通过长期大量的实验发现了电磁感应现象。

质疑是创新的基础，物理学中新概念的提出都是科学家在对前人结论质疑的基础上，运用创新思维综合已有的研究成果实现的。质疑创新、批判性思维是科学思维的重要特征。如：牛顿在前人研究的基础上，质疑“地心说”，并通过积累的实证资料，提出了万有引力定律。

樊明强老师制作的《伽利略是怎样论证亚里士多德的观点是错误的》，以轻松诙谐的方式重现了1590年的场景，以纸上谈兵的方式分析了将重物和轻物用绳子拴在一起，下落时间并未变短，质疑亚里士多德重的物体比轻的物体下落快的论断，充分体现了逻辑的力量。

三、理论探究与实验探究相结合，在“泰微课”中进行科学探究

科学探究是指提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制定方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并做出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。科学探究已经作为目标、内容和教学方式进入物理课程标准，教学中需要关注问题、证据、解释、交流等要素对学生发展的作用。

孙林燕老师制作的《影响电容器电容的因素》是一个典型的实验探究，首先给出了电容的定义和公式，接着通过实验探究影响电容的因素，静电计张角越大说明电势差越大，这样，测量电量一定的电容器时，张角越大说明电容越小，从而得出电容与两板距离成反比，与正对面积、介电系数成正比。

钱宏春老师制作的《纸带处理方法——逐差法》则是一个综合探究，探究的问题是如何测量匀变速直线运动的加速度，证据就是通过纸带点迹信息，用刻度尺量得相邻计数点之间的距离，然后通过理论推导得出逐差法的公式，最后交流测量误差来源于那些地方，是否还有其他方法提高测量的精确度。

四、理论与实践相结合，在“泰微课”中体现科学态度与责任

科学态度与责任是指在认识科学本质、理解STSE关系的基础上，逐渐形成应用的科学态度和社会责任感。科学本质，是指对于科学知识、科学研究过程、科学方法、科学精神、科学历史、科学价值、科学限度等方面最基本特点的认识。良好的科学态度是科学学习的重要保障，形成尊重事实、敢于质疑、善于反思、勇于创新的科学态度。STSE是科学、技术、社会、环境的英文缩写，主要涉及对于科学和技术的本质、科学技术与社会的相互关系，以及科学和技术对自然环境和可持续发展的影响等的理解和认识。

秦桂宝老师在制作的《光的折射定律》中，用一束光射向半圆形玻璃砖的圆心，观察到反射光线和折射光线，不断改变入射角，量得相应的折射角。通过实验探究，得到入射角的正弦与折射角的正弦始终成正比，并通过三个问题对光的折射进行巩固理解。这当中，光的折射定律和反射定律即为科学本质，探究过程中体现求实创新的科学态度，池水看起来变浅、海市蜃楼为STSE，用科学技术解释社会生活中的现象。

物理中基本规律、定理、定律都是科学本质，如：匀变速直线运动规律、电路串并联规律、牛顿第二定律、动能定理、原子跃迁理论等。细心、耐心、严谨、认真、求实、创新、实事求是、知行合一等都是物理学习中该持有的科学态度。利用物理原理解决实际问题、学以致用、节能环保、STSE的研究体现了物理的社会责任。

乔月梅老师在制作的《应用动量定理解决生活问题》中，要求分析问题时，先抓住不变量，再根据动量定理表达式讨论变量之间的关系。如：跳高时垫很厚的海绵垫、接球时手的回收，都是在动量变化一定时，延长力的作用时间，从而减小作用力，保护自己。

物理核心素養的四个方面是相互联系、共同发展的，物理观念的形成过程是学生经历科学思维和科学探究的过程，同时伴随着对科学本质的认识不断深化的过程和科学态度与社会责任的发展过程。泰微课制作可以侧重某一方面，但要尽可能多地体现相互融合这一理念。

总之，高中物理泰微课的制作要充分体现物理核心素养要求，使用要坚持发挥自身优势、合理选择运用的原则。一节课使用的泰微课不在多贵在精，资源数不超过3个，时间不超过20分钟，要给学生留有学习、思考、动手的时间。教师要对泰微导学案进行二次开发和利用，形成校本化教学案，切实用好泰微课，上好“智慧课堂”。

[本文系江苏省泰州市教育信息化研究2017年重点课题“核心素养视域下高中物理泰微课应用研究”（课题编号：TZDJ2017006）阶段性研究成果]

秦桂宝   江苏省泰州市姜堰区张甸中学，高级教师。泰州市学科带头人，市优秀教育工作者。