核心概念在初中物理“简单机械”中教学研究

◎ 王文宝

国际上对核心概念的关注度显著提高,核心概念已经成为一种教学潮流。在初中物理知识的讲授中,核心素养推动了教学变革,变革的责任落到了教师身上。教师只有深刻调动课本中的知识,在给学生传授知识时能够秉承以学生为主体的原则,才能巩固学生的物理知识,提升学生的自主学习和创新能力,满足国家对核心素养的发展需求。

一、明确“简单机械”的核心概念

简单机械知识涉及了传统学生学习的力学与功学的综合知识。在简单机械的认知上,需要从两个角度着手,其一是力的角度上,其二是机械效率上。在初中物理课程中的核心概念的确定,主要以理论知识为主体,在这个基础上理解简单机械部分的知识,并构建这部分的知识体系。

1.课标要求

在初中物理课程中,“简单机械”在课程标准中占据非常重要的地位,在物理知识的讲授中,教师要遵循以下教学原则,保证学生对简单机械具有完善的了解:首先,对简单机械这部分的知识有初步的了解,借助一定的实验,清楚应该在什么条件下保持平衡;其次,完善对机械与功率的认知,将机械与功率和学生的生活进行整合,并运用生活中的案例进行证明;再次,弄清楚机械功率,学会怎样对简单机械的效率进行测量;最后,阐述机械的发展过程,让学生意识到社会的发展是需要机械的推动的。在课程教学环节中,教师需要参考课程标准对学生进行教学,课程标准是国家对学生的一致要求,在学习环节中,核心概念的确定需要以课程标准为基础。

2.核心概念

对人教材课本知识的理解,其中简单机械这部分的知识涉及了杠杆、杠杆滑轮组以及公式,还有机械效率提高的渠道与价值。

针对简单机械的核心概念,从初中物理的核心概念中就可以有所了解,其中涉及了两个部分:机械效率以及杠杆的平衡条件。

简单机械主要有两方面的核心概念,这两部分的概念主要是从对简单机械的了解着手的,其中机械效率主要是以功的方面进行切入,杠杆的平衡主要是从力的方面进行切入。

从简单机械的核心概念的关联图中就可以看到,两部分存在递进性的关系,发展了两种不同的物理规律,并在这个前提下对核心概念的关联进行阐释,不仅可以让学生学到这部分的知识,还要让学生更加深入理解这部分的知识,了解简单机械的认知体系,推动学生核心素养的发展,让学生可以将两部分的知识进行整合,从而提高学生学习的有效性。

二、构建核心概念的学习进阶

在初中教学中,核心内容具有高度总结性。因此,教师在给学生讲授物理知识时不能只给学生讲授核心概念。在抽象的物理知识讲授中,需要以具体事物为凭借,为了帮助学生学习课程中的核心概念,就需要设计一定的下位概念,秉承循序渐进的教学原则,完善学生对物理知识的理解,构建核心概念与子概念的关联,引导学生进阶式学习。

1.学习杠杆的平衡条件的进阶构建

在初中物理课程中的平衡条件,主要涉及了杠杆平衡与二力平衡。

感知杠杆:将理论知识与实际生活进行整合,创设与杠杆知识相关的情境,帮助学生意识到杠杆是一种工具,借助这种形式让学生对杠杆有初步的了解,然后概括杠杆的共同点,了解杠杆的定义。

学生在学习杠杆的平衡条件后,教师在教学中引导学生了解杠杆的平衡条件,借助动手操作,在操作过程中了解杠杆的表格与数据,学生在这个过程中会了解到动力与动力臂的长短存在联系:动力臂越长,动力越小……在这个基础上引导学生不断探究。

杠杆的运用。以杠杆的平衡条件为根据,列举出生活中的杠杆,省力杠杆、等臂杠杆与费力杠杆是生活中的三种杠杆,从生活案例中构建杠杆模型,感受物理学家运用的解决方式,开发学生的物理思维。

2.学习机械效率的进阶构建

机械效率在简单机械中是复合型概念。

学生要弄明白机械效率的定义,机械效率在物理课程中会涉及多个方面,并且概念呈现出了抽象的特征,学生并不能完善对这部分知识的理解。因此,教师可以运用弹簧测力计将钩码提起,等到达一定高度后,将拉力做功为W1,然后,运用动滑轮使用弹簧测力计将钩码提起道相同的高度,计算拉力做的功为W2。将这两组数据放到一起进行对比,可以让学生意识到在机械做功时,会有额外功的产生,让学生对额外功以及共有功进行区分,在了解的前提下,帮助学生轻松学习机械效率,提高学生学习的有效性。

在同一机械中将机械效率放到一起进行对比,在机械中,机械效率的高低与装置本身以及运用条件都存在紧密的联系。在机械中将机械效率的优劣进行对比,探究额外功形成的因素,让学生了解提高机械效率的渠道,并运用到实际生活中。

在学习机械效率时,学生要清楚知道机械省力与效率存在本质上面的差异,不能将二者等同。

机械效率的高低可以反映出机械的优劣。

三、核心素养方向下初中物理简单机械教学

1.创设问题情境,围绕重点知识进行教学

问题都来源于实际情境中,产生于起义的现象与矛盾的说法中,产生于对现象的思考中。创设情境主要是借助生动形象的情境,让学生发现并提出问题,开发学生的认知思维,推动学生不断学习,让学生成为一名探索者,经历设想、感受、实践与反思的环节,运用物理知识与方式组织探究活动,在活动中解决问题。教师在初中物理课程中要围绕重点知识,涉及核心知识、技能与科学态度。教师在创设问题情境时不是让学生重复学习知识,而是要给学生提供运用知识解决问题的机会。

2.提升学生的探究素养,完善学生的品格

实验探究课程的实质就是让学生感受科学家探究的经历,了解物理概念与规律的本质,推动学生科学探究能力的提升,完善学生的品格与素养。探究就是学生获得知识的环节,将学习方式与探究方式放到重要位置。在实验探究环节中,教师要提高学生在课程中的参与度,激励学生动手操作,组织学生相互合作,感受失败与挫折、成功与喜悦,在不断尝试的环节中,不仅可以开阔视野,还能提升学习能力,不仅可以获得物理知识,还能感受到探究的趣味性,透过现象了解到课程的本质,树立端正的学习态度。

结语:在新课改的背景下,要将提升学生的核心素养融入平常的物理课程教学中,以核心素养为方向推动物理课程的变革,教师要树立全新的教学思想,不断对核心概念进行研究,创设问题情境,围绕重点知识进行教学;提升学生的探究素养,完善学生的品格,培养学生的核心素养,构建完整系统的知识体系,提高学生学习的效率,促进学生全方位的发展与成长。