例谈提升高中生物理学科核心素养的教学策略

陈光才

(江苏省南京市第二十九中学,江苏 南京 210036)

物理学科素养的形成是需要众多物理知识与思维方法支撑的，笔者在教学实践中，从知识本原、学生本位和三叠教学入手，对提升学生物理学科素养起到了较好的作用。

1 探寻知识本原，体现学生本位

“知识本原”就是知识溯源的过程，即探寻事物的根本、源头。“知识本原”是指能够揭示某一类知识中最为原始、朴素、本质的观念、思想和方法，是对某一类问题深度提炼出具有代表性的“净知识”，是在学习过程中经过分析综合、去粗取精、去伪存真后保留下来的知识，是需要学生花费一定的工夫去思考、去琢磨,具有一定难度的核心知识。“知识本原”需要学生具备比较扎实的基础知识和良好的科学思维品质，对于模型构建、科学推理、科学论证和质疑创新等核心素养的培养具有积极意义。

“学生本位”就是以学生为主体，学生是学习的主人。学会学习是教学的出发点和归宿,故教学设计要服务于学生的学。课堂上教师是学生思想的引领者、学习的陪伴者。因此,“学生本位”就是要在“教与学”的过程中,引导并支持学生“主动学”“真正习”，在课堂上要给学生充足的时间思考、讨论、领悟、提升。

当“学生本位”遇到“知识本原”时,发生的一定是真正的、深刻的、扎扎实实的、硕果累累的学习，收获的一定是知识、是能力、是核心素养。

例1:如图1所示，水平面上的长方体物块被沿对角线分成A、B两块。物块在水平力F的作用下,保持原来形状，沿力F的方向匀速运动,若增大力F,那么物块A和B是否会发生相对滑动？

图1

溯源:学生初遇此题时,可能会无从下手,甚至不能理解问题的意思。此时教师要引导学生尝试从受力分析的角度来解决问题，试着用正交分解来处理，写出两个方向上的受力平衡方程。问题解决的基本策略是化整为零、化繁为简、化难为易。教学策略是降阶处理，一步一个小台阶，为学生搭建学习支架。

另一方面，寻找“原型”也是一种策略，如图2所示,B滑块可以静止在斜面体A上面,这是个熟悉的问题，B能够静止在斜面上,需满足mgsinθ≤μmgcosθ。如图3所示，在滑块B上面再放一个物块C，会发生什么情况？学生刚开始还会尝试去讨论物块C质量的大小对问题的影响,当写出(m+M)gsinθ≤μ(m+M)gcosθ时,就恍然大悟了,甚至有的学生会拍手叫绝,原来是sinθ≤μcosθ,即tanθ≤μ。至此,通过学生自己的分析,找到了问题的本原,原来是由μ和θ的大小关系决定的，再回到原来的问题,发现是同类问题。

图2

图3

评析:这类问题的解决可以通过探寻知识本原，提高学生物理建模的能力。物理建模就是从复杂的物理现象和过程中抽象出研究对象的本质特征并进行简化。物理模型是对事物原型的简化和提纯,使其回归本原,去伪存真,取其精华。在问题解决的过程中,学生主动思考、讨论、分析、总结,教师适时给予帮助，为学生铺铺路、搭搭台阶。对于这样的核心内容,不仅要学一遍、教一遍,还要做一遍。

如图4所示,斜劈B固定在弹簧上,斜劈A叠放在斜劈B上,A和B保持相对静止,待系统平衡后用竖直向下的变力F作用于斜劈A上,用F缓慢压缩弹簧,弹簧形变一直在弹性限度内,则在压缩弹簧的过程中,斜劈A有没有可能相对斜劈B滑动？

图4

通过做一遍及时了解学生的学习状态，一是看他们是否真正学会了，二是看学生在不同情境下，能否对知识进行溯源，运用模型解决物理问题。

2 从学生本位到“三叠教学”

“三叠教学”是从三个维度将学习引向深度学习，一是“内容叠”,把课堂教学内容划分为基础内容、核心内容、实践内容;二是“方法叠”,针对核心内容学一遍、教一遍、做一遍;三是“流程叠”,以问题的设计与提出、活动组织与引导、内容总结与升华展开教学。“叠”是环环相扣、重而不复、螺旋上升，是灵活多变、量体裁衣、突出重点的设计,不是一成不变、生搬硬套地将所有内容程序化地过一遍;基础内容灵活学，核心内容重点学，实践内容遴选学;突出核心内容,设法将课堂教学逐步深化,最终使学生形成新的经验。

在“内容叠”中要突出核心内容,变革现行课堂教学对教学内容平均用力的状况,对于核心内容,要充分体现学生本位,教师要大胆放手把问题交给学生。有的教师担心学生讨论会影响教学进度,自己匆匆、“认真”地快速分析、解答完毕。这样的教学恰恰是浪费时间的做法,问题一遍讲不透,需低效重复很多次。可以让学生充分讨论,把问题讨论透，在深度讨论的基础上,由学生自主讲解,其他同学可以补充或者反驳,经过这样的学习过程,学生不仅能够理解核心内容的本原,而且能充分消化吸收、举一反三,做到学一题会一类、触类旁通，达到事半功倍的效果。

在“方法叠”中针对核心内容不仅要重点学,而且要反复学,学一遍、教一遍、做一遍,层层递进、持续上升。

例2:某研究性学习小组用图5所示的电路测量某干电池的电动势E和内阻r。实验中通过多次改变电阻箱的阻值R,从理想电压表上读出相应的示数U,该小组同学发现U与R不成线性关系,那么接下来该如何处理，才能求出电源电动势和内阻？

图5

图6

图7

图8

做一遍:要测量某电源的电动势和内电阻,某同学按如图9所示的电路图连接好电路并进行如下操作。

图9

(1) 闭合开关S1,多次调节电阻箱的阻值,并记录下每次的电阻值R及对应的电流表的示数I(电流表的内阻很小,可忽略不计);

图10

3 结语

探寻知识本原的过程、体现学生本位的过程、核心内容“学一遍、教一遍、做一遍”的三叠教学过程是浑然一体、相融共生于同一个教学活动中的,这正是一个培养学生的物理学科素养的自然过程,是一个可持续的、以人为本的、促进个人终身发展的学习过程。物理学科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。使用这种模式学习,学生的学习是主动的、自发的、满足内在需要的，基础知识、基本技能、基本的思想方法和基本的活动经验是扎实的、有效的、促进个人终身发展的，发现问题的能力、提出问题的能力、分析综合问题的能力和解决问题的能力是过硬的、有创造性的、满足社会发展需求的。