核心素养视域下优化初中物理教学策略初探

2022-02-21曾艳兰

广东教学报·教育综合 2022年13期

关键词：初中物理核心素养

曾艳兰

【摘要】核心素养成为全球范围内教育政策、教育实践和教育研究领域的重要议题。本文以《比热容的概念》教学为例，阐述基于培养物理核心素养的教学设计，该设计让学生亲身经历科学探究、概念建构的完整过程，深刻理解比热容概念。

【关键词】初中物理;核心素养;单元整体设计;建构模型

一、设计背景

（一）课改要求

物理核心素养根据物理学科特有的特点，归纳为四大要素：物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任。四大要素是对新课程三维目标的整合、提炼与升华。

在课改的背景和核心素养导向下，教学进行单元整体设计，通过大概念来组织单元，确立主题，把单元结构化。倡导创设情景，问题引领，开展以物理实验为主的多样化探究活动，注重物理知识的学科价值和社会价值的体现。开展启发式、探究式、建构式教学，促进学生自主探究，实现深度学习。

（二）教材分析

比热容，是初中物理热学的重点概念，内容抽象，而且涉及的物理量比较多，在热学部分乃至整个初中物理教学中都是一个难点。同时它也是今后高中学习热学的基础。

（三）学情分析

1.知识现状

（1）无法比较两种物质吸收热量的多少。

（2）实验方案设计不完善。

（3）对概念的本质理解不够，无法完整地建构概念模型。

2.能力储备

具有一定合作交流能力、实验动手能力、问题探究能力。

3.素养发展点

（1）形成对比热容概念的科学认识，提升科学思维。（2）新旧知识关联，以物理视角进行科学探究，科学学习思维。

（四）课时划分

在大概念“内能”的统领下，以通过科学探究，发展学生建模、用模的科学思维，形成科学的物理观念，实现学科价值的核心素养为目标，提取核心概念“比热容”，以“比较不同物质的吸热的情况”为核心实验素材。对单元“比热容”进行课时划分：

课时1：比热容的概念

①通过探究，比较不同物质的吸热能力。②建构比热容概念。③会使用比热容表，尝试用比热容解释简单的自然现象。

课时2：热量的计算

能根据比热容进行简单的热量计算。

二、课时1 《比热容的概念》目标

单元整体教学设计“教—学—评”一体化的特征，确立本课时目标：

（一）通过实验探究，理解相同条件下不同物质吸收热量多少是物质本身的一种固有属性。有针对性地观察实验现象，运用控制变量法及转化法设计实验，分析和处理实验数据，建构比热容模型，发展学生运用比较、分析、归纳的科学方法及构建思维模型的能力。（重点）

（二）通过水的比热容较大在日常生活生产的应用，发展学生从物理视角分析和解决实际问题的能力。（难点）

三、教学策略

围绕本课时目标，采取下列教学策略：创设情景;问题引领;小组合作;实验探究;建模、应用。

四、教学过程

（一）教学流程

本课时围绕着“通过建构比热容概念模型，发展核心素养”的核心任务，把本课时分解成四个核心问题，并对应设置四个教学环节。

并以五条线索：情景线、问题线、知识线、能力线、素养线贯穿其中。

（二）教学过程设计

1.课前预学案

【设计意图】：本课时学习前的探查和准备。

2.环节一：创设情境，引入新课

出示自制教具：储物箱内置加热灯，对箱内质量相同的水和沙子进行加热。

【提出问题1】同样的条件下，为什么沙子和水的温度不一样？

【设置任务1】请参与体验，交流观点

【学生活动1】学生亲身感受。学生对教师的设问，进行小组讨论，产生不同的观点。

【设计意图】情景引入，问题引领，设置任务，激发认知冲突。

【评价指标】参与体验，发表观点，建立新旧知识联系。

3.环节二：借力经验，击破难题

创设情境：烧水泡杯面

【提出问题2】烧水时，怎样比较水吸收热量的多少？水吸收热量的多少与哪些因素有关？

【设置任务2】与生活经验进行关联，分析、归纳。

【学生活动2】学生对教师的设问，结合生活经验，进行思考，得出：烧水时，通过比较加热时间的多少来比較水吸收热量的多少。水吸收的热量与水的质量、升高的温度有关。

【设计意图】从生活走向物理，以支撑性的真实情境，设置疑问，解决了在实验中如何比较“吸收热量多少”这个难题，进一步巩固转换法的使用。

【评价指标】①理解“加热时间”的作用，体会转换法的思想。②理解影响物质吸收热量多少的因素。

4.环节三：科学探究，构建概念

【提出问题3-1】加热相同质量的水和食用油，使它们升高相同的温度，它们吸收的热量相同吗？

【设置任务3-1】分组充分讨论，改进教材方案，进行探究，交流探究结果。

【学生活动3-1】学生分小组讨论，完善实验方案，设计实验表格，进行实验。各小组完成探究后，交流探究结果，教师适当参与并引导学生对所有数据结果进行定性分析，得出正确的实验结论。

【设计意图】针对学生的探究活动，教师细致引导，意在鼓励学生亲身经历科学探究过程，不迷信权威和书本，理解“实践是检验真理的唯一标准” 的观点，培养学生的科学思维，有意识地引导学生充分讨论，确保实验探究有序、有效进行。改进后的实验操作虽然简单，但实验仪器的安装、仪器启动、记录数据等，需要全组同学通力合作，意在培养学生的“协作、合作、管理、组织和人际交往”能力。

【提出问题3-2】如果质量和升高温度都不同，还能比较水和食用油的吸热吗？

【设置任务3-2】运用类比方法，采用密度的定义方式，比较那个量能反映物质特性？

【学生活动】对实验数据进行定量分析，发现：

的值反映物质的特性。因加热时间反映物体吸收热量的多少，准确来讲，反映物質的特性，定义为“比热容”，符号为c，公式c= 。

【设计意图】让学生经历概念建构的完整过程，深刻理解物理概念。进一步培养学生的物理思维、实验探究能力和实事求是的科学精神。

5.环节四：内化巩固，应用拓展

【提出问题4】尝试用比热容解释自然现象

【设置任务4】阅读“一些物质的比热容表”，借助数学工具，得出相关变形公式解释自然现象。

【学生活动4】①阅读“一些物质的比热容表”，阐述常见物质比热容的物理意义。②借助于数学工具，得到相关的变形公式。回到开始的情境“相同的光照条件下，沙子和水的温度不一样”，判断自己之前的观点是否正确。③在常见的物质中，水的比热容最大，在日常生活中有许多应用，请举例。

【评价指标】初步学会应用概念，解释自然现象。

【设计意图】运用概念模型解决实际问题，深化认识。利用相关公式，可以快速、准确地解释现象，减轻学生的思维负担。理论联系实际，体现从物理走向社会的学科理念。

6.课堂小结