学科素养下的高中物理课堂教学设计与案例分析

摘 要：什么是物理的学科素养？什么是课堂的教学设计？在高中物理课堂教学设计中要体现哪些主要的教学要素？在此，我们应用美国著名教育家、心理学家加涅的一段话：“课堂教学可以被看成是一系列教师提前精心安排的外部事件，这些经过设计的外部事件是为了支持学生内部的学习过程”。通过这段话，可以帮助我们初步了解高中物理课堂教学设计对教学的重要意义和重要作用。

关键词：高中物理;课堂教学;智慧

在现代教育科学的视野中，在高中物理核心素养下，课堂教学设计就是依据教学理论、学习理论和传播理论，运用系统科学的方法，对课堂教学目标、教学内容、教学媒体、教学策略、教学评价等课堂教学要素和课堂教学环节进行有目的分析、计划并做出具体安排的过程。

在高中物理课堂教学中，教学设计的主要主旨应是怎样的呢？我认为：

第一，在高中物理课堂教学中，赋予学生发现的眼睛

“在课堂教学中，赋予学生一双发现的眼睛”，即通过课堂教学设计，实现在高中物理的课堂教学中，学生能主动学习，主动探究，自主发现问题，主动研究问题，自觉解决问题，在学习的过程中，充满内在的学习动力和热情。

因此，在平时的课堂教学设计的每一个环节、每一个课堂活动，不管是教师的活动、学生的活动、还是师生的互动，其出发点都应是着眼于学生积极主动的学习，着眼于在课堂教学中学生能够以明亮的眼睛注视课堂，以发现的眼睛获取知识。这样的课堂教学设计，实施于平时的物理课堂教学实践中，课堂教学再不会是教师的“满堂灌”“一言堂”和“独角戏”，这样学生就能真正成为课堂教学的积极参与者和实践者，使学生在学习的过程中体会成功的乐趣，感受进步的喜悦。只有学生乐学、乐思、好问、好钻，在课堂听讲中，才能始终处于认真听讲、积极思考和努力进取，才能处于主动获取物理知识的状态。

第二，在高中物理课堂教学中，赋予学生智慧的头脑

“在高中物理课堂教学中，赋予学生智慧的头脑”，指的是通过课堂教学设计，学生在学习中能够锻炼各种思维，提高各种能力，只有这样，高中物理课堂教学才能够培养学生的各种智慧。这样的课堂教学设计和教学理念，体现了教师对高中物理课堂教学目标的理解和把握。高中物理课堂教学，最终的目标不仅仅是学生对物理知识的了解和认识，不仅仅是学生在高考中取得优异成绩，从而得以顺利步入理想的大学深造。高中物理课堂教学，更重要的教学目标是学生物理学科核心素养的培育，能力的发展，思维的优化，学生成为智慧的人，全面发展的人，社会的人。无论是在平时的学习中，还是在今后的工作和生活中，学生具备辩证的思想，全面的眼光，能一分為二地看待事物的“正”与“反”两面，能敏锐地透过现象认识事物的本质，更好地运用所学的物理知识，选择更为恰当有效的方法和方案，认识和解决实际问题。

第三，在高中物理课堂教学中，赋予学生动手的能力

苏联教育家苏霍姆林斯基曾经说过：“学生的智慧在他们的手指尖上。手和脑之间有着千丝万缕的联系，这些联系起着两方面的作用，手使脑得到发展，使它更加明智，脑使手得到发展，使它变成创造的、聪明的工具，变成思维工具和镜子。”因此，我们在课堂教学中要放手让学生参与操作活动，使他们在摆、拼、剪、折、量、画等活动中，体会主动参与学习的乐趣，提高动手的能力。对学生动手能力的培养，主要是通过其生活的环境来进行，即学校生活和家庭生活。学校是对学生进行动手操作训练的主要场所，动手操作应贯穿高中学生的平时生活中，有目的、有计划地进行。

学生动手能力的培养没有固定的模式，它包括在各类活动之中，要在各学科的课堂教学中加以渗透。同时，使动手与动脑、动口等相结合，培养学生的综合能力。培养学生的动手能力，要注意面向全体学生，要注意在课堂教学中创造让学生自己动手的机会，当然要注意可接受性原则。

俗话说：授人以鱼，不如授人以渔。知识的记忆是短暂的，方法的掌握是长远的，知识使学生受益一时，而方法将使学生受益终生。培养学生的动手能力应贯穿其人生成长的全过程中，但其中又以中学阶段尤为重要，这需要我们广大教师、家长共同努力，并保持一致，多给学生学习锻炼的机会。

下面以人教版高中物理选修3-3第七章、第七节《分子的热运动》为例，进行部分课堂教学环节的展示：

教学引入 “酱油在蛋清中的扩散”图片的展示

教学环节一：“看一看”篇

投影 “溴蒸气地扩散”的图片

问题 “溴蒸气”为什么可以“扩散”？

回顾 “扩散”的条件是什么？

思考 “扩散”与“混合”的区别是什么？混合的条件是什么？

投影 “红墨水在清水中的扩散”实验的视频

问题 为何给清水加热，红墨水在清水中扩散得更快了？

投影 “墙角堆放煤炭”的图片

问题 “煤灰”为什么会渗入墙中？为何时间越长，渗入的深度越深？

小结 扩散的条件：不同的物质，不管是固体、液体还是气体，只要有接触，则都会彼此进入对方。

教学环节二：“猜一猜”篇

投影 “把表面特别平滑地铅片和铜片紧紧地挤压在一起”，过很长时间会发生何种现象？

学生活动 学生进行大胆地推测和相互交流，阐述自己的主张和观点。

问题 怎样使铅和铜彼此进入对方？

讨论 电焊的工作原理及方法：电焊是利用焊条通过电弧高温熔化金属部件需要连接的地方而实现的一种焊接操作。其工作原理是通过电焊机里的变压器降低电压，增强电流，并使电能产生巨大的电弧热量融化焊条和钢铁，而焊条熔融使钢铁之间的融合性更高。

讨论 怎样自制一台电焊机？

问题 使用自制电焊机时，需要准备什么物质？可选用何种材料为焊条？采用怎样的装置？

投影 常用的电焊机的类型

用电焊几乎可实现任何两种金属材料，以及某些金属材料与非金属材料之间的焊接;可实现以小拼大，制成大型的、经济合理的结构;可以在结构的不同部位采用不同性能的材料，充分发挥各种材料的特点;用电焊还可实现超薄、超细材料之间的焊接。

教学环节三：“做一做”篇

问题 如何才能观察到分子运动了？

讨论 高温，显微镜，间接的方法

问题 生活中有哪些状态的物质容易扩散？

问题 常见的加速或加速扩散的措施有哪些？

讨论 与物理实验相关问题：

在做“二氧化氮与空气的扩散实验”中，为何要选红棕色的二氧化氮气体？为何在抽掉玻璃片之前，要把装有密度大的气体的集气瓶放到下面？

教学环节四：“走向生活”篇

学生活动 在教室撒一点“花露水”

实战演练 在显微镜下观察花粉的无规则运动，即布朗运动，并探讨如何能使花粉的布朗运动更明显？

科学应用 如何快速的腌“咸鸭蛋”？

…….

本节课的教学内容，相对比较简单，在实际的课堂教学中，教师容易忽视，可能会简单处理，一带而过，甚至教师不讲而让学生自学。而学生因为不重视，也可能受教师对教学内容处理方式的影响，对这节课的学习内容缺乏内在的学习热情和动力。一方面，我们在课堂教学中，教师不能只是着眼于学科知识的学习，只是教会学生应对考试;另一方面，我们常说“浅者入深”，即对于相对浅显易学的内容，更要重视课程资源的开发与整合，充分发掘教学内容的潜在价值。因而，对于这些学习内容，更需要重视其与生活实际的密切联系，通过精心恰当的课堂教学设计，充实课堂教学内容，完善课堂教学过程，从而达成学生素养的培育、能力的提升。

在这节课的课堂教学设计中，第一部分为“看一看”篇，以学生熟悉的現象，如“酱油在蛋清中的扩散”等创设课堂教学引入情境，激发学生去积极思考。在课堂教学中联系相关物理原理，引导学生以物理的视角认识生活现象，解释和解决生活中的问题。学生用发现的眼睛观察、思考和学习生活中的物理。

第二部分为“猜一猜”篇，以实验“把表面特别平滑地铅片和铜片紧紧地挤压在一起，过很长时间会发生何种现象？”，创设课堂教学情境，将学习内容以猜想的视角呈现出来。学生发现实验现象竟然也能与物理原理相联系，兴趣盎然，在这一系列的课堂教学活动中，学生能够充满热情地学习和探究电焊机的工作原理。

第三部分为“做一做”篇。课堂教学中借用“二氧化氮在空气中的扩散实验”，让学生观察气体的扩散实验，从生活现象到物理实验，使学生对分子的扩散有了较为全面认识和深入的学习。

第四部分为“走向生活”篇，在“教室撒花露水”“用显微镜来观察没有生命的花粉在水中的布朗运动”等活动，则是学生对所学知识的应用、练习和巩固。将课堂所学习的物理知识与生活实际再次紧密联系起来，体现了物理源于生活，用于生活，高于生活的特点。

在课堂教学设计中，突出学习热情和兴趣的激发，学生在“看一看”“猜一猜”这样的教学活动中，产生疑问，探知物理原理，以探寻的眼睛认识物理，从物理的角度认识生活，充分体现了课堂教学设计中“赋予学生发现的眼睛，赋予学生智慧的头脑”的主旨，做到了学生在兴趣盎然中，自主学习，主动探求，应用物理知识认识生活现象，解决生活中的问题，体会物理与生活实践密不可分的关系。

如同对上述教学内容的精心处理，高中物理教师，要坚持在课堂教学实践中，认真完成课堂教学设计。同时，在课堂教学中和教学结束后，用心感受课堂教学设计中的得与失，认识到教学设计对课堂教学能起到至关重要的导入和推进作用，对学生的学习热情能起到激发作用，在平时的教学中，对课堂教学设计不但要重视而且要有浓厚的兴趣。这样，课堂教学能以精心完成的教学设计为先导和基础，而课堂教学中的种种体验和感受，又能给教师的教学设计提供第一手的素材、方法、改进启示和丰富经验，两者相互促进和完善，对教师的教学和学生的成长与进步，都能发挥重要的引导和推动作用。而且，来自教学实践的感触和体会，教师对教学设计也逐步深入和全面的认识。

总而言之，课堂教学设计的核心，就是学生的发展与进步，在课堂教学中“赋予学生发现的眼睛，赋予学生智慧的头脑，赋予学生动手的能力”。也就是说，在物理学科的素养下，我们的课堂教学设计，应更多地着眼于学生的未来的发展，更多地体现学生的活动和思考，更多地发展学生的动脑、动手的能力，发挥学生自主学习的才能。

作者简介：

王汉雄，甘肃省兰州市，兰州市第六十一中学。