实行物理分层教学 提高学生核心素养

徐旭光

摘   要：在新高考模式下，物理类的考生数量逐年递增，同一班级学生物理学习能力有较大差距，实行高中物理分层教学设计，让不同程度的学生通过差异性的教学指导和分层训练势在必行；文章从提高教师素养、教师教学策略以及学生学习方法三个方面谈实行高中物理分层教学，以期提高学生核心素养。

关键词：分层教学；核心素养；科学思维；小组合作

在新高考“3+1+2”模式中，物理和历史成为二选一的科目，我校物理类的考生近三年来逐年递增，已达83.6%，很自然物理类学生的学习能力和物理成绩就参差不齐，其中物理、化学、生物组合学生占比40%，总体成绩较好，其他学科组合班级相对较弱，同一班级学生物理学习能力仍有较大差距，实行高中物理分层教学设计，对不同程度的学生进行差异性的教学指导和分层训练，能提高学生物理学习积极性和物理学科核心素养。分层教学是班级授课中，教师根据学生在学科基础知识、学习能力、新知识接受能力和个性特点的综合差异将学生分多个层次，在学生最近发展区间内设计不同层次教学目标，采取不同的教学方法，进行全面教学评价的教学方式[ 1 ]。

1   分层教学对教师有更高的要求

1.1  教师要认真贯彻“以学生为中心”的育人理念

自2017 年以来，教育部两次修订的普通高中物理课程标准都指出高中物理课程的根本任务是落实立德树人，提升学生的物理学科核心素养[ 2 ]。教师在教学中应关注自身的学科专业发展，及时更新教学理念和教学方法，提高自己的教学水平，为学生的终身发展奠定基础，促进人类科学事业的传承与社会的发展[ 2 ]。为此，教师要主动参加各类培训，努力提高自己的教育教学水平和能力，才能真正贯彻“以学生为中心”的育人理念。

1.2  教师要充分了解学生，准确找到学生定位

教师要通过学生课堂的表现，了解哪些学生的物理学习积极性高，哪些学生对物理课专注力强；通过课堂练习、课后作业、周练的完成情况可以了解学生对概念、原理、规律的掌握情况；通过与学生的沟通了解学生的需求，对班级学生做出必要的分层。结合以上标准将学生分为三个层次，其中学困生物理基础较差，学习积极性不高，学习能力不强，态度也不够端正；中等生物理基础一般，学习态度端正，学习积极性较高，有一定的自主学习能力；学优生物理基础牢固，学习积极性高，自学能力强。

1.3  教师要及时课后反思，促进自身成长

课后反思是教师成长的最佳途径之一，教师要根据各层次学生课前准备情况、课堂参与的积极性和课堂练习完成情况，反思在教学设计和教学过程中存在的问题，及时修改教学设计、调整教学进度、丰富教学策略；同时教师可以通过课后练习的讲评来弥补课堂学习的不足。教师在分层教学过程中要注重教学活动的学生参与度，保障各个层面的学生都能融入到学习、讨论过程中，创造活跃的课堂教学氛围，以便更好地培育学生核心素养。

2   高中物理分层教学中的教学策略

2.1  通过课前准备，提高学生学习物理积极性

预习是课前最为重要的一环，大多数预习都以学生阅读教材内容为主，不仅显得较为局限，还很难产生良好的预习效果。在高中物理分层教学中，教师应对课前准备的任务提出明确的要求，问题设置必须由易到难，由直观的问题到需要科学思维问题，可以是独立完成的问题，也可以是小组合作学习的问题。让不同层次的学生选择相应的预习任务，有层次地了解课本知识，提高学习积极性，为课堂学习做好充足的准备。例如预习“超重与失重”内容时，让学生完成五个问题：（1）让学生分组带电子秤去电梯里测体重，分别记录电梯静止、电梯启动后较短时间内、电梯快到预定楼层时秤的示数；（2）秤的示数是同学的重力还是同学对秤的压力；（3）哪个阶段秤的示数等于同学的重力；（4）分析站在秤上同学的受力情况，运用牛顿第二定律判断加速度方向；（5）电梯从启动至到达预定楼层过程中，可分为哪几个运动过程？每个过程的加速度方向？这些问题中有小组合作学习内容，又有二力平衡问题、牛顿第三定律、牛顿第二定律等最近发展区域的知识，能提高学生学习物理积极性。

2.2  结合分层提问引导教学设计，构建以学生为中心的課堂

教师在分层教学背景下进行教学优化，做到有的放矢，使各层次学生能够积极地投入学习中，并在学习过程中提升各项能力。教师能够总结经验，给学生设计更加有效的学习步骤，学生就能更加积极地思考。教师一定要注重教学活动的学生参与度，在问题的设计上，教师需融入分层理念，依据学生个体的实际学习情况和思维特点向学生提出不同的问题，让提问环节最大化地满足学生个体的诉求，使得不同层次的学生都经历学习、思考。讨论问题环节。在帮助成绩优秀的学生的拓展能力的时候兼顾为成绩较差的学生打好基础，从而帮助学生在获取物理学习上的成功，推动学生物理学科素养的提升。“超重与失重”教学时，根据课前准备任务，（1）（2）（3）可以提问学困生，同时引出超重与失重概念，让学困生找到成功的喜悦，提高他们的学习积极性；（4）（5）两个问题可以提问中等生，让学优生找出（4）（5）两个问题的联系，并总结出超重与失重的特点。这样便可利用分层教学设计的问题，通过学生解决问题过程完成课堂教学。

2.3  应用信息技术，丰富分层教学

传统的教学模式中， 教师比较侧重于将大量的教学时间用在教师传授学科知识和学生习题训练环节， 对学生前一阶段的知识掌握情况了解不足，学生对新课程的知识背景了解相对较少，必将导致学生处于被动的学习状态。教师可运用现代信息技术，借助学生在一些平台的问答及时了解前一阶段知识掌握情况，及时反馈教学效果。同时将现代信息技术运用于改进教学方法与手段，对提高各层次学生的学习动力、教师的教学质量可以起到良好的促进作用[ 3 ]。在开展“向心力”教学时，利用多媒体设备播放“细绳拉着小球在光滑水平面上做匀速圆周运动”的视频，由学生分析小球都受到哪些力的作用，指出这些力的合力方向，教师根据他们的回答画出小球受力示意图，引导学生得出向心力的概念。在“抛体运动的规律”教学过程中，教师先利用多媒体设备播放“飞机在水平飞行时投下的炸弹在空中飞行过程”“从桌边水平击出的小球在空中下落的放慢视频”等，学生通过观看、讨论平抛运动的特点，指出本节课将从理论分析的角度进一步分析抛体运动的规律，使其通过回顾旧知识的方式浅层次地引出新课内容，让他们都快速进入到学习状态。接着，通过平抛竖落仪比较从同一高度做平抛运动与自由落体运动小球的共同点，教师提升教学层次，引导学生将平抛运动分解成水平和竖直两个方向的运动，学生便可发现这两个方向运动既相互独立，又具有等时性，进一步巩固平抛运动的规律。之后，教师继续提升教学层次，带领学生构建一个平面直角坐标系处理数据。在完成“超重与失重”教学任务后，可以播放宇航员太空授课视频，激发学生科学探究精神。

2.4  通过课堂练习，促进学生科学思维发展

课堂练习是检测学生对本节课物理概念、原理、规律掌握情况的最好手段，课堂练习就必须设置成一题多问，由易到难，层层深入，能体现学生最近发展区域的知识，让不同层次的学生都能找到合适的问题思考。例如，课堂练习题：如图1所示，水平放置的两平行金属板A、B，两极板充上等量的异种电荷，板间形成匀强电场，两极板的长度L，一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0紧贴A极板左侧垂直于电场线方向进入该电场，刚好从B极板右侧边缘射出，离开极板时速度恰与水平方向成30°角，如果不考虑粒子重力，求：

（1）带电粒子离开电场时速度的大小；

（2）带电粒子穿过电场时电场力所做的功；

（3）匀强电场的电场强度大小；

（4）A、B两板间的距离。

在学困生做答时可以在问题前加上三个问题：（1）带电粒子进入电场后水平方向和竖直方向受力情况；（2）带电粒子进入电场后做什么运动；（3）处理上述运动的方法是什么。在学优生作答时可以把条件“不考虑粒子重力”改成“考虑粒子重力”重新表述，并比较两种情况的特点，让学生都能找到合适的问题思考，促进不同层次学生科学思维发展。

2.5  通过及时评价与反馈，促进知识、能力、素养提升

教师对学生的评价与反馈多数是侧重形成性评价和阶段性评价，将月考、期中、期末考试成绩作为评价依据。在高中分层教学中可以利用微信、微博、QQ等交流方式实现及时评价与反馈功能，例如：运用微信平台允许学生一次作业多次提交，每次提交作業教师都认真批改，也就促进学生认真修改，对提高学习兴趣，增强信心，最终提高学习成绩有很显著的效果；学生录制短视频表述解题思路让同学或教师修改，配合部分探究性活动，培养学生分析和解决实际问题的能力，实现知识、能力与素养的螺旋式上升[ 3 ]。

3  高中物理分层教学学生如何学

学生的学习方法大多数是取决于教师如何引导，结合我校三个年段近千名学生的问卷调查及教师的分层教学经验，总结出以下四点。

3.1  经历学习，理解物理概念和规律，提升学生物理观念

物理概念的形成过程要经历对物理事件的感知，对事物的属性进行分析、综合、比较。物理规律一般是在观察与实验的基础上，通过归纳推理、演绎推理、类比推理等方法得到。学生学习过程必须经过必要的推理、演算才能更好地掌握物理规律。根据认知心理学的认知环节，结合物理学科的特征，人对现象的认识需要经历：感觉、知觉、分析、综合、归纳、演绎[ 4 ]，学生只有经历学习，才能提升物理观念。

3.2  小组合作，展示质疑，发展学生科学思维素养

将同一层次的五、六个学生分成一小组，在独立思考、完成教师布置的分层练习后，由小组学生轮流讲述解题思路和根据的物理原理，其他学生予以评价，提出质疑，并录制短视频发到教师邮箱，把学生阅读、思考、表达的内容可视化。学生在小组活动中表达出自己的观点、解题思路供同伴点评，既锻炼学生的胆识，又锻炼学生的思维能力，教师观看视频后进行点评，可以起到督促学生做好充分准备，真正进行小组合作学习，发展学生的科学思维，最终达到共同进步。

3.3  实验探究，寻找本质，发展科学探究素养

实验探究可以将不同层次的学生分在同一小组，学生除共同完成课本安排的探究实验外，可以将教材上的演示实验转化为分组探究实验。例如，在探究电流的磁效应时，可以提供一些小磁针、导线、螺线管，干电池、滑动变阻器等，让学生用小磁针探究通电导线、螺线管周围的磁场情况。在做光的双缝干涉实验，可以让学生去做不同的双缝，找各种类型的激光笔加以组合进行实验探究，使内容更加丰富多彩。在电阻测量实验中可以提供：电压表（0-3 V），电流表（0-0.6 A），滑动变阻器（0-20 Ω），待测电阻 50 Ω左右，干电池 2 节，开关 1 个，导线若干。学生通过设计实验电路，连接实物图，要求观察移动滑动变阻器滑片的过程中，电压表、电流表的示数变化情况。学生很容易发现：①电压表示数有明显变化，电流变化不明显，并且示数太小，误差太大；②由学生提出减小误差的方法；③在给定器材的情况下，用限流电路无法将电压调到1.50 V，提出改进方案。这样可以让学生在实验中发现问题，通过小组合作学习讨论解决实际问题，发展科学思维。

3.4  开展主题研究和专题阅读与交流，培养正确的科学态度和社会责任感

在物理教材中很多单元都给学生布置一系列可供选择的主题研究作业，这些作业与这阶段所学物理知识有很好结合度[ 5 ]。例如，在学习运动学部分知识时可让学生研究“运动会上的物理问题”；学习超重与失重后可让学生“测量电梯的加速度”；学习电磁感应现象知识后可让学生开展“自制发电机”等主题研究。开展主题研究有助于各个层次的学生小组合作探究，培养学生科学探究能力，也能反映学生的科学态度和责任。开展专题阅读与交流能促进不同层次学生间的交流与学习。例如学习磁场、电磁感应现象和电磁波知识后，学生开展物理学史的阅读，概括法拉第、奥斯特、麦克斯韦、赫兹等科学家的简历和主要贡献，特别是法拉第这位出生在普通家庭的科学家，一生只上过两年学，最终却成为十九世纪科学史上最影响力的人物之一，这对广大农村的孩子有很大的激励作用。梳理与专题有关的应用及社会问题，如电磁武器、北斗定位、电磁辐射、电磁污染等[ 5 ]，可引导学生形成正确的科学态度和社会责任感。

参考文献：

［1］ 黄雪静.高中物理隐形分层教学策略研究[D].重庆：西南大学，2022（1）：4-5.

［2］ 廖伯琴.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）解读[M].北京：高等教育出版社，2021（7）：33-34.

［3］ 王祖源.增强教师教学能力 提升学生核心素养[J].物理教学探讨，2021，39（10）：1-4.

［4］ 唐洋.基于问题解决的课堂教学改革探析 [J].上海教育科研，2021（10）：75-79.

［5］ 林春辉.周世平.构建“物理学科”教室，培育学科核心素养[J] .物理教学，2017，39（6）：5-7.