加强初中物理课堂训练培养学生的核心素养

康建平

（石家庄市裕华区教育局，河北 石家庄 050021）

在新一轮基础教育改革形式下，让学生成为学习的主体这一新课程理念获得普遍认同。我们物理教师应顺应教学改革的趋势，努力实现中学物理课程的总目标，并在课堂教学中充分发挥学生学习的主体性，使学生在教师的引导下主动获得必要的物理基础知识和技能；同时使学生初步了解物理学的发展历程，经历物理知识的形成过程，感受、认识并运用物理学的基本思想和基本方法，由此可使学生受到科学精神的熏陶，以养成良好的学习习惯和科学态度，并逐步形成正确的世界观、人生观和价值观；同时使学生初步具备现代社会成员所必需的基本能力和科学素养。

基于此，我们物理教师应立足课堂教学，加强实例分析训练，以培养学生的应用能力；加强母题思想训练，以培养学生的思维能力；加强实验过程训练，以培养学生的探究能力；加强知识拓展训练，以培养学生的分析综合能力。同时教师还要引导学生积极参与课堂学习，组织学生进行自主学习与小组合作学习，以激发学生的学习兴趣，形成浓厚的课堂学习氛围，如此可培养学生进行自主学习的习惯和合作学习的能力，进而可让课堂成为学生学习知识和培养物理学科核心素养的主阵地。

一、加强实例分析训练，培养学生的应用能力

基础教育改革强调不仅要让学生掌握“双基”，还要注重学生核心素养的培养。物理学科核心素养是学生在学习物理的过程中内化形成的物理观念和科学思维，是在应用所学物理知识解决实际问题的过程中形成的科学探究方法和科学态度。因此在培养学生物理学科核心素养的过程中，需要教师引导学生加强实例分析和专题训练，并使其经历教师的例题分析过程，包括思路引导、方法总结、解决问题的过程性分析过程和解题格式的示范性板书过程，由此可培养学生的分析与综合、归纳与演绎、推理与论证能力，以及严谨的科学态度和责任，进而可实现学生物理学科核心素养的全面培养。

例如：（2021 年河北中考第25 题）斧子的斧头变松了，人们常用撞击斧柄下端的方法使斧头紧套在斧柄上，这是因为____________。这样斧头就会牢牢地套在斧柄上了。斧柄下端撞击凳子时，以斧柄为参照物，斧头是_______（选填“运动”或“静止”）的。请在图1 中画出斧头所受重力的示意图。

图1

本题考查了惯性概念的分析和应用、运动和静止的相对性以及画力的示意图等知识，既考查了学生对基础知识的理解，又突出了重点内容的应用，既考查了过程分析，又考查了语言表达。同时结合课本素材，以不同的物体为参照物分析了物体的运动情况以及物体的受力情况等等。这些都体现出物理学科对学生学习的要求，即在理解物理知识的基础上，通过练习、应用来使学生达到掌握方法和规律，培养分析、解决问题的能力，提高物理学科核心素养的目的。

二、加强母题思想训练，培养学生的思维能力

教师在初中物理课堂上进行典型例题分析，同时设计“一题多解”“一题多变”的发散思维训练，如此可引导学生建立母题思想，进而通过条件变换可深层次夯实学生对概念、规律内涵和外延的理解。同时深入剖析、总结典型例题的分析过程和解题技巧，如此可使学生达到举一反三、理解知识、把握规律、灵活应用、提高能力的目的。

例如：（2021 河北中考第24 题）如图2 所示是一幅撑竿跳高的图片。关于撑竿跳高运动涉及的物理知识，回答下列问题。

图2

（1）问题：运动员对竿的力的作用效果是什么？回答：______________________________。

（2）请从机械能角度提出一个问题并回答。

问题：______________________________？

回答：______________________________。

本题主要考查机械能的有关知识。对运动员被弹起的过程进行受力分析，并结合运动员的运动变化过程分析其机械能的转化。教师在引导学生分析时，最重要的就是引导学生抓住三个核心问题：一是具有什么形式的能；二是不同形式的能的大小变化；三是不同形式的能是如何转化的，如此可让学生知道如何着手设问、明确解答思路。同时教师还可以拓展机械能的相关题型，如蹦极、弹簧弹起、蹦床以及火箭发射、陨石坠落等，然后结合其运动过程中的平衡态和非平衡态分析物体的受力，推导其运动的变化，判断其机械能的转化。

例如：（2020 河北中考第25题）蹦极是一种运动游戏。图3中A点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，B点是游戏者所能到达的最低点。当游戏者离开跳台向A点运动的过程中（忽略空气阻力），其重力势能逐渐转化为_______能；游戏者从A点到B点的过程中，绳子具有的_________能逐渐增加；到达B点时游戏者受到的弹力大于重力，所以游戏者在B点时______（选填“是”或“不是”）处于平衡状态。

图3

本题结合蹦极运动员的下落过程，分析运动员所处不同位置时的运动情况、受力情况和机械能的转化情况。本题的难点在于未标出平衡状态的位置，需要直接分析在弹性绳原长和运动员处于最低点两个非平衡状态。因此，教师在引导学生分析该运动过程时，可分解出如图4 所示的三个位置，其中在B点时运动员受到弹性绳向上的弹力和运动员本身的重力二力平衡，故此时的速度最大，动能最大，由此可分析出A点到B点的过程重力大于弹力，做向下加速运动，重力势能转化为动能；B点到C点的过程重力小于弹力，做向下减速运动，重力势能、动能转化为弹性绳的弹性势能。由此可总结出在解题时，学生需先把握运动员下落过程中平衡态的受力分析这一关键，然后从平衡态的受力分析入手，再分析由非平衡态到达平衡态之前以及过了平衡态之后等不同阶段的受力、运动和能量转化情况。剖析典型例题，抓住关键问题，总结解题规律，由此可引导学生树立母题思想。

图4

结合例题分析加强同类型的专题训练，这不仅能使学生更牢固地掌握和运用所学知识，还能帮助学生从不同角度、不同层次理解相关知识，提升灵活运用物理规律及数学知识解决物理问题的能力，进而可把握解题的最佳途径和方法。如此既拓展了学生的科学思维，又快速提升了学生的物理学科核心素养；既有利于激发学生学习物理的兴趣和求知欲，又培养了学生的创造性思维，提高了学生分析问题及解决问题的能力。

三、加强实验过程训练，培养学生的探究能力

初中物理实验除包括《普通高中物理课程标准（2017 版）》中要求的20 个必做实验外，还涵盖课上、课下的演示实验、探究性实验和拓展、发散性实验，因此需要物理教师一方面在课堂中设置合理的实验探究内容，以让学生经历完整的探究过程；另一方面还要加强课下实验培训等，以促进学生对物理知识的理解和科学思维的发展，进而可培养学生的科学精神和实验探究素养。

例如受限于学生实验器材数量不足、场地受限、课堂纪律和课堂流程难以把握等问题，在课堂中讲实验、演示实验和播放实验视频等依然是常见的实验教学方式，学生进行实验探究的次数较少，学生设计实验、动手操作、观察实验现象并分析数据、总结结论等方面的实验能力也有待提高。因此，要提升学生的实验探究能力，培养学生的科学素养，就需要每一位物理教师在平时的教学实践中多反思、多思考、多总结，并从以下四个方面加强训练。

（一）培养学生的发散思维和善于观察、质疑的习惯，提升学生的提问能力

例如有关浮力的问题，教师在教学过程中需要先设计问题，引导学生分析物体的受力情况，即先比较物体各面的压强大小，再分析上、下两个面的压力差，由此得出浮力是物体各表面所受液体压力的合力；接下来引导学生分析物体处于悬浮静止状态时的受力情况，思考浮力和重力是否二力平衡，或所受液体向下的压力、向上的压力和重力三力是否平衡，由此得出压力的合力与浮力的等效替代效果；接下来抛出问题，比较一个长方体横放、竖放在液体中各面的压强和压力，然后让学生通过分析比较，得出各种摆放方式上下底面的压力差相等这一关键认识；随后再引导学生分析比较物体在液体中处于不同深度时的浮力大小情况，以及在不同液体中的浮力大小情况，由此可推出浮力大小只取决于液体密度和排开液体体积两个因素。在该过程中，教师引导学生真正理解了浮力的概念，加强了对学生发散思维的训练，提升了学生学会提问、善于提问的能力。

（二）培养学生善于思考和实践的习惯，提升学生设计实验的能力和操作技能

例如有关浮沉的问题，对于漂浮的物体受到浮力，学生理解起来比较容易，但对沉底的物体也受到浮力表示怀疑。对此教师可以把石块挂在弹簧测力计下，然后用手向上托，发现示数变小，由此引导学生自行设计实验，通过类比把挂在弹簧测力计下的石块浸在液体中，发现弹簧测力计的示数也会变小，这证明沉底的物体也受到浮力。在物理课堂上，教师设计开放的实验环节，让学生分组合作亲历实验探究过程，由此可促进学生动脑设计实验和动手操作技能的提升。

（三）培养学生善于进行实验验证和规律探究的习惯，并提升学生的探究能力

例如有关大气压强的问题，大气压强看不到、摸不到，人们不易感觉大气压强的存在，特别是有关大气压强的证明和测定问题，在学生头脑中有许多错误观念，因此让学生确信大气压强存在是教学难点。所以在教学过程中，除了演示实验，教师还可以设置一些小实验如“覆杯实验”“吸管提水实验”“压扁易拉罐实验”，让学生参与并亲身感受大气压强的存在，然后得出大气压强确实存在的结论。如此不仅提高了学生学习物理的兴趣，还培养了学生的探究能力。

（四）培养学生观察现象和进行数据对比分析的能力，加强学生进行分析和总结的能力

例如伏安法测电阻实验，该实验要求学生分别测量定值电阻和小灯泡的电压和电流，然后计算电阻。待实验结束后，教师要有意识地引导学生结合图像分析，发现几次测量出的定值电阻阻值虽然很接近但是有偏差，由此引出减小误差应采用求平均处理的方法；同时发现小灯泡的电阻随着电压的变化，测量的电阻数据变化较大，由此可得出灯丝电阻随温度升高而增大的规律。通过探究、真实感受灯丝电阻的变化，可培养学生的科学探究能力，并使其养成实事求是的科学态度。

例如：（2020 年河北中考第34 题）学习了电功率后，小明利用电路图来探究小灯泡功率跟电阻的关系。

（3）下表是实验中的相关数据。

第1 次实验中电源电压U=4 V，L3的阻值R3=4 Ω。

（4）分析表中数据可得出，规格不同的小灯泡消耗的实际功率跟电阻的关系是：

①当电流相同时，电功率与电阻成正比；

②当电压相同时，电功率与电阻成反比。

数据处理是科学探究的重要环节，对实验数据的分析和推理是探究能力的深化和升华。学生在答题过程中存在的问题主要是：表述不准确，表达不全面，不清楚定性结论和定量结论的区别，对“控制变量法”的应用理解不到位，归纳分析能力欠缺，逻辑思维、科学思维不够严谨，以上这些方面的欠缺需要一个长期的训练来弥补，这就要求我们教师在平时的教学中要注重物理学科核心素养的培养。

四、加强知识拓展训练，培养学生的分析综合能力

物理概念的建立和物理规律的形成从来都不是孤立的，每一个物理概念之间都是有着脉络关系的，各种物理知识都交织在一起形成了网络化的结构关系。因此，教师在物理课堂教学中要通过讲授内容、分析例题来引导学生理解知识本身，同时还要使其了解物理知识的来龙去脉，以形成知识网络，使其在学习知识点的同时把握整体框架，以形成规律网络。例如在学习晶体熔化的特点时，通过对比分析晶体和非晶体熔化的图像，得出晶体熔化的过程吸收热量但温度不变的结论。内能概念比较抽象，学生在学习时比较困难。对此教师在课堂上可结合晶体熔化的特点，引导学生分析晶体在熔化阶段的内能一定增大的原因，其中由于温度没升高导致分子的动能没增大，而由固态到液态时分子的间距变化导致分子的势能增大，进而导致物体的内能增大。这种知识的拓展和延伸，使学生对内能的概念有了一个透彻的理解，进而在分析内能、温度、热量之间的关系时，就能做到正确辨析，灵活分析了，如此还可在潜移默化中培养学生的分析综合能力。

例如在学习“欧姆定律”时，教师可引导学生通过实验探究“导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比”。由此学生可初步认识到导体两端的电压越大，电阻越小，通过的电流越大。然后教师进一步引导学生明确“导体的电阻是由导体本身的性质决定的，与电流、电压无关”，因此不能说导体的电阻跟导体的电流成反比；而电压是电路中形成电流的原因，当导体两端不加电压时，电流为零，但导体的电阻依然存在，因此不能说电压跟电流成正比。在此基础上，教师在课堂上进一步提出问题：“串联电路中两个电阻的电流相等，那其两端的电压与电阻是什么关系呢？并联电路中两个电阻的电压相等，那各支路电流与电阻又是什么关系呢？”从而引发学生讨论，动脑理解串联分压规律和并联分流规律，进而达成对欧姆定律内涵的真正理解，如此可于潜移默化中培养学生的科学思维能力。

顾明远教授强调“教育的本质是培养思维……”；林崇德教授提出“落实核心素养，思维教学是首要问题”。因此，在初中物理课堂教学中，物理教师要注重培养学生的物理学科核心素养和思维品质，并加强其对课堂教学的积极导向作用，杜绝传统的知识灌输型课堂教学，如此可加强学生物理观念、科学思维和科学探究等素养的落实和培养；教师在课上教学活动中引导学生理解物理概念和规律，观察、分析物理现象，构建物理模型和知识体系，如此可使学生形成物理观念和科学思维，实现从传授“知识”到培养“核心素养”，从“生活走向物理”到“从物理走向社会”，从“学会”到“会学”，进而可培养学生的物理学科核心素养。