核心素养下物理课堂直觉结构模式构建策略

【摘 要】核心素养下物理课堂直觉结构模式，是教师基于课堂演示实验，展现与学生经验和直觉不一样的现象，提出问题，科学探究，解决问题，分析应用，让学生在直觉思维发展的过程中体会物理思维，最终构建新经验的学习模式。该模式注重学生核心素养的培养，学生对相关知识的印象会更深刻，学习效率会更高。

【关键词】高中物理;直觉结构模式;演示实验;核心素养

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）22-0108-02

核心素养下物理课堂直觉结构模式能够通过合理预设，教师引导，使学生在训练直觉思维的同时，通过分析综合与结构转换，构建新经验，形成物理学科独有的认知结构。本文以人教版高中物理选修1“牛顿第三定律”教学设计为例，注重学生核心素养的培养，分析直觉结构模式构建的过程[1]。

1   模式拆分和课堂预设

1.1  教学设计思路

设计思路：激发兴趣—全体学生参加—互动生成物理观念—科学探究。教学设计思路分解见图1[2]。

1.2  教学重难点分析

本节课主要是对牛顿第三定律进行学习，教学重点是理解作用力和反作用力等大反向，区分作用力和反作用力。這些内容对于高一学生来讲跨度较大，因此教学难点是分解学生的认知跨度，引导学生思考，有效地调控课堂。对此，笔者进行了如下设计：由演示实验入手，使学生得出与直觉经验不一样的结论，再进行多组实验探究，推导出作用力和反作用力反向的结论，再让学生自主实验，得出作用力和反作用力等大的结论，慢慢改变学生的认知，用新的知识解释课前小实验，从而形成新的认知经验。教学设计流程见图2。

2   直觉结构模式具体实践——教学过程

2.1  演示实验导入——创设情境，用直觉经验分析实验现象

拔河比赛是一项很有趣的娱乐活动，为探究双方作用力的情况，教师把两队运动员简化为两个人，让一个高大强壮的男生与一个瘦小柔弱的男生在讲台上手拉手拔河。两人都使出全力，最终强壮男生赢。

师：强壮男生赢的原因是什么？

生：他质量大，力气大。

让高大强壮的男生站在滑板上，再次进行拔河比赛，结果瘦小男生赢。

师：瘦小男生为什么会赢，拔河比赛胜负的根本原因是什么？我们通过本节课的学习一起来解决这个问题。

设计意图：以学生拔河引入，通过两种不同结果的反差引起学生的思考及兴趣。

教师演示小实验。

（1）风扇与空气（如图3）。打开小风扇，风向前吹，车往后退。

（2）车与纸板（如图4）。车向前跑，纸板向后

运动。

师：这些实验说明什么？

生：力的作用是相互的。

板书：如图5。

师：猜一猜作用力和反作用力之间存在什么关系。

2.2  结构转化——创建合作探究学习氛围，分组实验

学生根据自己的猜想，以两个弹簧测力计为实验材料设计实验方案。请小组代表展示，然后探讨出有效的实验方案。接着让学生以小组为单位进行实验探究，将表1补充完整。教师需密切关注学生的探究过程，观察学生能否提出问题并解决。

结论

教师演示力学传感器，演示静止时作用力和反作用力的变化关系，再演示运动时作用力与反作用力的运动情况，发现不管是运动状态还是静止状态，作用力和反作用力都是相等的。

教师总结：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，这就是牛顿第三定律。

接着教师向学生介绍牛顿发现牛顿第三定律的小故事，通过对物理学史的了解，让学生无惧困难，迎难而上，积极探索物理知识。

师：生活和生产中体现牛顿第三定律的例子很多，你还知道哪些？

设计意图：引导学生在实验中寻找共性，体会科学探究的魅力。

2.3  应用延伸——构建新经验

师：现在请同学回答在课前拔河小游戏中输赢的关键是什么。

生：两个同学拔河产生的拉力是一样大的，胜负的关键是地面与人的摩擦力。受的摩擦力大的一方获胜。

师：大家会产生错误认知的根本原因就在于大家把一对平衡力和一对作用力与反作用力的概念混淆。请大家回忆什么是一对平衡力。

师：一对平衡力和作用力与反作用力唯一不同的地方就是一对平衡力作用在同一物体上，可以分解合成，所以它们的作用效果可以相互抵消;一对作用力与反作用力是作用在两个物体上，它们的作用效果是无法抵消的。如将两个球对碰，A球对B球的力和B球对A球的力是作用力和反作用力，它们各自产生的效果是不能相互抵消的，两个球都会受到一定的力。

设计意图：学习新知识，引导学生用所学知识解决实际问题。

总之，核心素养下物理课堂直觉结构模式的核心是以学生为本，让学生在直觉思维发展的过程中形成物理思维，最终构建新经验的学习模式[3]。该模式能够促进学生物理核心素养的发展，帮助学生掌握科学思维方法，从定性方向对相关问题进行科学推理，找出规律，形成结论，提高课堂学习效率。

【参考文献】

[1]汪永鸿.核心素养背景下高中物理高效课堂构建策略研究[J].软件（教育现代化）（电子版），2019（2）.

[2]邢红军.论物理教育中的直觉思维及其对教学的启示[J].课程·教材·教法，2004，24（4）.

[3]中华人民共和国教育部.通高中物理课程标准[S].北京：人民教育出版社，2018.

【作者简介】

彭娜娜（1987～），女，汉族，湖北大冶人，硕士，中学一级教师。研究方向：飞秒激光诱导纳米自组织生长周期结构。