基于物理核心素养导向的教学设计实践探索

方志荣

【摘要】良好的课程设计可以提高课堂教学的有效性，加强学生的学科核心素养，从而促进学生的全面成长。因此，课程开发要从学生做起，使用有效的、有创意的教材，依照新的课程标准，为学生的教育选择合适的课程。这些已经成为学校与教师的重点关注部分。

【关键词】物理核心素养;教学设计;案例

物理学科的核心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，如何在教学过程中坚持以学生为中心，了解每位学生的物理知识认知水平，促进学生的学会探索与创新，是这个时代赋予物理教师的历史责任。笔者以物理课《摩擦力》的课堂教学设计为例，分享基于物理核心素养导向的教学设计的一些探索。

一、物理概念课的教学设计案例——《摩擦力》教学设计

（一）学习目标

1.熟识物理观念

（1）知道滑动摩擦力的产生条件。

（2）知道静摩擦力的特点。

（3）知道影响滑动摩擦力大小的因素。

（4）知道静摩擦力的特点。

2.培养科学思维

（1）会判断静摩擦力、滑动摩擦力的方向。

（2）能用二力平衡条件判断滑动摩擦力和静摩擦力的大小和方向。

（3）能够分析生活中简单而又较常见的问题中的摩擦力。

（4）通过实验探究滑动摩擦力的大小影响因素及其关系。

3.增强科学态度与责任

（1）培养学生实践——认识（规律）——实践（解决实际问题）的思想。（新增）

（2）在研究问题时，要培养学生突出主要矛盾、忽略次要因素的思维方法。（新增）

（二）教材分析

教科书的知识呈现符合学生的认知规律。教材设置“思考与讨论”栏目，让学生理解静摩擦力的含义与特点，再引导学生通过实验了解滑动摩擦力、静摩擦力之间的关系。课程的顺序基于经验、假设和实验步骤，建立在学生所学知识的基础上。本课的重点是通过实验了解滑动摩擦力的影响因素。因此，教师需要在教材提供的示范实验的基础上，开发和改进实验设备，提高实验的有效性，引导学生了解科学研究方法，逐步开展科学实践。

（三）教学思路

二、教学过程设置任务

任务1：了解静摩擦力特点。

情景：请一名学生站在教室前，将手浸入肥皂水中，手里拿着一个杯子，老师继续往杯子里倒水，其他学生观察。

问题1：杯子为什么不掉下来？

问题2：往杯子里倒水的时候手有什么反应？为什么？

問题3：静摩擦的特点是什么？

教学建议：

（1）让学生说出他们在实验过程中的感受;

（2）教师尽量引导学生自己回答问题;

（3）在探索静摩擦的特点时，让学生实行自我评价。

任务2：学习判断静摩擦力的方向。

情景：老师用力推讲台，但讲台没有动。

问题1：为什么讲台不动？

问题2：讲台有没有受到摩擦力？什么方向？

问题3：如何判断静摩擦力的方向？

问题4：什么是相对运动趋势？如何评估相对运动趋势？

教学建议：

（1） 推荐使用假设法分析相对运动趋势;

（2）相对运动趋势这一概念非常抽象，学生难以理解。这是难点。

（3）板刷实验可用于指导学生分析相对运动趋势以确定静摩擦力的方向

任务3：利用二力平衡条件判断静摩擦力及其方向。

情景：分小组实验研究静摩擦力。

问题1：弹簧测力计用较小的力，水平向右拉动木块。木块没动。摩擦力大小如何？方向如何？

问题2：逐渐加大弹簧测力计的拉力，木块仍然保持静止，摩擦力大小如何变化？方向如何？

问题3：当弹簧测力计的拉力达到一定程度时，木块向右做匀速直线运动，此时的摩擦力大小如何？方向如何？

问题4：继续加大弹簧测力计的拉力，使木块向右做加速运动，此时的摩擦力大小如何？方向如何？

教学建议：

（1）学生分组讨论实验活动，观察指导教师进行实验演示;

（2）记录摩擦力的大小变化，引导学生掌握用二力平衡原理去分析静摩擦力和滑动摩擦力;

（3）根据木块运动状态、拉力与摩擦大小等参数制作表格记录摩擦力数据。

（4）如果条件允许，可使用传感器和集成教室计算机进行测试，数据处理可以直接显示在大屏幕上，效率更高。

任务4：了解滑动摩擦力的产生条件以及判断其方向。

场景：板刷实验，向前推动板刷。

问题1：仔细观察实验，毛刷卷曲的原因是什么？

问题2：产生滑动摩擦力的条件是什么？

问题3：如何判断滑动摩擦力的方向？

教学建议：

（1）实验过程中用手推桌子，演示滑动摩擦的方向;

（2）引导学生理解运动的相对方向是什么以及“相对”二字的含义。

任务5：探究滑动摩擦力大小影响因素。

情景1：引导学生寻找生活中存在滑动摩擦力的场景;

情景2：演示实验。

问题1：滑动摩擦力的影响因素是什么？

问题2：根据控制变量法，保持木块对木板的压力不变，改变木块和木板间接触面的粗糙程度，观察弹簧测力计示数的变化。能得到什么结论？

问题3：保持木块和木板间接触面粗糙程度不变，在木块上放置一个砝码，改变木块与木板间的压力，观察弹簧测力计示数的变化。通过分析数据，能得到什么结论？

教学建议：

（1）当你演示实验时，让学生分析为什么要让木块做匀速直线运动？

（2）采用表格，记录弹簧测力计读数;

（3）让学生讨论，可以怎样改善实验器材？

任务6：能够分析常见生活场景中的摩擦力。

情景：用投影仪展示几个图片，学生小组讨论：哪几种现象受静摩擦力、哪几种现象受滑动摩擦力？生活中有哪些例子？

教学建议：

（1）学生分组讨论，发表意见，互相交谈;

（2）用所学知识分析生活中利用或减少摩擦力的例子。

三、结论

通过观察真实现象能有效激发学生物理探索兴趣，提高学习积极性。在课堂上的实验和互动中，提高了学生的动手能力和交流能力，达到培养学生物理学科基本素养的目标。教学方法、选项、问题模型都符合学习目标的设定，知识的发展也符合学生思维发展规律。但仍有需要改进的地方，如应确保课堂上正确使用介绍性语言;每个学习环节的连贯性和问题解决要立足于学习者的实际情况;可以增添生活中的例子，帮助学生更好地理解等。

【参考文献】

[1]包慧军.基于物理核心素养导向的教学设计——以摩擦力教学为例[J]. 物理教学探讨：中学教学教研版， 2018（2）：3.