指向核心素養(yǎng)下的高中物理教學(xué)策略研究

摘 要：在教學(xué)過程中，為更好地落實對學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，首先，教師在教學(xué)前做好物理單元教學(xué)設(shè)計，以便從整體的角度去實現(xiàn)教學(xué)目標；其次，在具體實施課堂教學(xué)時，要采用多樣的教學(xué)方式，以便提升學(xué)生的學(xué)習興趣

和能力，培養(yǎng)核心素養(yǎng)；最后，隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，教師要善于利用信息化教學(xué)手段來提升課堂效率.

關(guān)鍵詞：教學(xué)策略；單元教學(xué)設(shè)計；教學(xué)方法；信息技術(shù)

中圖分類號：G632?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2023）06-0080-03

“物理觀念”“科學(xué)思維”“實驗探究”“科學(xué)態(tài)度與責任” 是高中物理核心素養(yǎng)的的四個關(guān)鍵詞.為切實把物理核心素養(yǎng)落在實處，筆者結(jié)合新課改理念的要求，就高中物理教育教學(xué)總結(jié)幾點策略.

1 做好物理單元教學(xué)設(shè)計

新高考下，課程標準是教師教學(xué)的指導(dǎo)思想，教師往往通過課時計劃來實施具體的教學(xué)任務(wù).實際教學(xué)情況中，教師對“物理觀念”的落實比較到位，對其他三個方面的培養(yǎng)可能找不到著力點，沒有具體的可操作性.為此，就需要教師從更高的角度出發(fā)去思考和設(shè)計教學(xué)，在制定課時計劃之前先完成單元教學(xué)設(shè)計，把單元教學(xué)設(shè)計理解為是一條介于課程標準和課時計劃之間的紐帶，從大概念和大思路的角度出發(fā)，以一個單元為教學(xué)設(shè)計單位，緊扣學(xué)科核心素養(yǎng)來設(shè)計整個單元的教學(xué)思路與方案，以此系統(tǒng)化地構(gòu)建知識體系，使學(xué)生思維得到鍛煉.單元教學(xué)設(shè)計的研究是課程和課時雙目標的落腳點，也是發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的著力點.

例如：以人教版必修第二冊第六章《圓周運動》為例.

課程標準的要求：會用線速度、角速度、周期描述勻速圓周運動；知道勻速圓周運動向心加速度的大小和方向；通過實驗，探究并了解勻速圓周運動向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系；能用牛頓第二定律分析圓周運動的向心力；了解生產(chǎn)生活中的離心現(xiàn)象及其產(chǎn)生的原因.

教材分析及設(shè)計思路：高中物理必修課本中的機械運動形式，從簡單的直線運動到較為復(fù)雜的勻變速曲線運動（平拋運動），再到非勻變速曲線運動（圓周運動）.對學(xué)生的認知規(guī)律是層層遞進，是學(xué)生對運動與相互作用的理解逐步加深的過程.可以從圓周運動的運動學(xué)描述、力學(xué)性質(zhì)、生活實例應(yīng)用三個方面內(nèi)容開展教學(xué).在第一部分運動學(xué)描述的教學(xué)中，可將生活化的具體情境引入教學(xué)，通過觀察后讓學(xué)生思考：如何比較圓周運動的快慢程度.在學(xué)生原有認知的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生猜想，比如做圓周運動的物體多少時間轉(zhuǎn)一圈？不同物體相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)的圈數(shù)是多少？教師將之與直線運動對比，實現(xiàn)知識的遷移.而后再引出圓周運動中線速度、角速度的定義，比較與直線運動中定義的差異.以此發(fā)展學(xué)生的科學(xué)論證能力，加深對物理觀念的理解；在第二部分力學(xué)性質(zhì)的教學(xué)中，通過學(xué)生的“必做實驗”，探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系來得到向心力的表達式.既對向心力的概念有了深刻地了解，也使學(xué)生的科學(xué)探究能力得到提升.再根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)向心加速度的表達式.課本在《向心加速度》這一章節(jié)的“拓展學(xué)習”部分，安排了從運動學(xué)的角度來推導(dǎo)向心加速度的表達式，其中涉及了矢量運算和極限的思想.教師可以根據(jù)學(xué)生的實際情況進行教學(xué)，增大了教學(xué)的彈性；在第三部分生活實例應(yīng)用的教學(xué)中，教師可通過生活實例引導(dǎo)學(xué)生，例如火車轉(zhuǎn)彎的視頻、汽車過拱橋的視頻、高速公路汽車轉(zhuǎn)彎的視頻等，提出關(guān)鍵點問題：火車的車輪為什么有突出的輪緣？為什么轉(zhuǎn)彎處外軌略高于內(nèi)軌？汽車過拱形橋時，乘客有什么感覺？高速公路轉(zhuǎn)彎處為什么也有高度差？讓學(xué)生充分展開討論和思考，使學(xué)生對用牛頓第二定律來尋找向心力的方法得到充分掌握，也提升了學(xué)生科學(xué)建模的能力，同時緊密聯(lián)系生活，又讓理論知識應(yīng)用于實踐，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會責任；最后，物理各知識點之間均有著極強的聯(lián)系，本章最終的核心是讓學(xué)生理解并掌握運動學(xué)和動力學(xué)知識在圓周運動上的具體應(yīng)用，也是后面研究天體運動、帶電粒子在磁場中運動的必備知識.

2 采用合理的物理教學(xué)方法

核心素養(yǎng)下的高中物理教學(xué)，需要教師不斷優(yōu)化和調(diào)整教學(xué)方法，確立以學(xué)生為主體的課堂教學(xué)模式，改變學(xué)生被動學(xué)習的模式，提高學(xué)生學(xué)習的主動性和積極性.打造高效課堂，落實核心素養(yǎng).

2.1 創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣，提升思維創(chuàng)設(shè)情境，特別是生活化的情境，可以營造出符合教學(xué)內(nèi)容的具體環(huán)境，給學(xué)生提供一個形象化的學(xué)習目標或認知沖突.好處（1）：可以轉(zhuǎn)變學(xué)生對物理課堂的態(tài)度，將復(fù)雜、抽象、枯燥的知識減少，增加形象化、具體化的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，培養(yǎng)學(xué)生對待物理學(xué)科的責任感.好處（2）：生活化的情境讓學(xué)生在進行物理探究時，體會抓住主要因素，忽略次要因素，科學(xué)建立物理模型，認識物理規(guī)律；同時將習得的物理規(guī)律反饋在生活中時，可以更好地學(xué)以致用，提升學(xué)生的思維，提高學(xué)生對物理的學(xué)習熱情.

例如：圓周運動中，對汽車過拱形橋和凹形路面問題的分析時，首先可以播放汽車過兩種路面的視頻，聯(lián)系生活實際.結(jié)合學(xué)生自己的生活體驗，來探究里面包含的物理原理，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣.同時教師準備好配套的探究式問題供學(xué)生參考：問題1：當你坐車經(jīng)過拱形橋面時，有什么感覺？汽車經(jīng)過最高點時對橋面的壓力有何特點？問題2：在分析時把橋面近似看作什么形狀？汽車的運動可看作什么運動？受力情況怎樣？問題3：若汽車在拱形橋面上的行駛速度為v，質(zhì)量為m，橋面的圓弧半徑為R.則汽車在最高點對橋面的壓力為多大？問題4：如果汽車的行駛速度不斷增加，會發(fā)生什么情況？可以播放相應(yīng)的電影特技鏡頭；問題5：當你坐車經(jīng)過凹形路面時，有什么感覺？汽車經(jīng)過最低點時對路面的壓力有何特點？問題6：在分析時把路面近似看作什么形狀？汽車的運動可看作什么運動？受力情況怎樣？問題7：若汽車在凹形路面上的行駛速度為v，質(zhì)量為m，路面的圓弧半徑為R.則汽車在最低點對路面的壓力為多大？問題8：兩種不同的路況，造成汽車對路面壓力的不同，原因是什么？與電梯中的超重、失重現(xiàn)象的原因是否相同？問題9：汽車經(jīng)過哪種路況更容易爆胎？通過一系列的問題，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識，通過模型建構(gòu)、推理論證分析實際生活中的圓周運動.

2.2 小組實驗，合作探究，提升動手能力，培養(yǎng)合作意識

實驗教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分.在物理實驗教學(xué)的過程中，一般都需要團隊的共同合作才能完成，并獲得最終結(jié)果.在教學(xué)之前，教師要充分了解學(xué)生的實際動手能力，再合理對學(xué)生進行分組.課堂教學(xué)中，給每個小組布置好具體的實驗任務(wù)，使每名學(xué)生都置身于團體之中，共同參與學(xué)習.小組合作，不僅能夠增加學(xué)生間的相互交流，迸發(fā)思維的火花，還能充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習積極性，深度參與到物理的課堂教學(xué)中.最后，教師詳細記錄學(xué)生的實驗過程，和學(xué)生一起認真分析實驗結(jié)果，得出實驗結(jié)論.在學(xué)生全程參與的課堂活動中，使學(xué)生的核心素養(yǎng)得到應(yīng)有的培養(yǎng).

例如：圓周運動中，對學(xué)生必做實驗“探究向心力大小的表達式”進行教學(xué)時.可以先讓學(xué)生預(yù)習課本內(nèi)容，提出相應(yīng)的探究式問題供學(xué)生參考.問題1：本實驗采用的物理方法是什么？具體怎么描述呢？問題2：向心力演示儀中，如何測量向心力的大??？問題3：小球的質(zhì)量如何改變？軌道半徑如何改變？如何控制物體的角速度？問題4：請根據(jù)實驗原理，自行設(shè)計實驗步驟;問題5：通過實驗，你得到了什么結(jié)果？定量關(guān)系怎樣？通過對實驗原理和步驟的了解，可按照實驗方法，將學(xué)生分成三部分進行實驗探究，在控制兩個變量不變的情況下，探究向心力與其中一個變量的關(guān)系.在實驗過程中，學(xué)生會遇到一些實際的困難，比如在保證m和r不變的前提下，如何測量角速度的關(guān)系？如何將皮帶從轉(zhuǎn)動輪上拆下？又如何將皮帶套在不同的轉(zhuǎn)動輪上等.讓學(xué)生相互交流、探討共同解決遇到的問題，不僅提升了學(xué)生的動手能力，也培養(yǎng)了合作意識.

2.3 利用現(xiàn)代化信息技術(shù)輔助教學(xué)，提高教學(xué)效率

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的物理課堂中，如多媒體、實物投影、電子白板、各種教學(xué)軟件等被普遍使用.顛覆了“黑板+粉筆”的傳統(tǒng)式教學(xué)，刷新了課堂教學(xué)模式，呈現(xiàn)出了教學(xué)方法的多樣性.對于學(xué)生而言，通過多媒體對一些知識的呈現(xiàn)，不僅提升了學(xué)生學(xué)習的積極性，也使學(xué)生對知識的理解更加形象、直觀，降低了學(xué)習難度，從而提高學(xué)習效率.

例如：在進行《萬有引力與宇宙航行》這一章的教授時，僅僅憑借教師的語言表達，無法直觀、形象地描述我們的地球所處的宇宙空間、相對論對人類的影響、量子化現(xiàn)象等.但通過現(xiàn)代化信息技術(shù)，可以讓學(xué)生觀看紀錄片《宇宙的奧秘》，不但能讓學(xué)生對我們的宇宙空間有直觀地了解，還能激發(fā)學(xué)生對這一章節(jié)的學(xué)習興趣，也為本章的學(xué)習做好了知識鋪墊，做到事半功倍.

3 提升教師信息化教學(xué)水平

教師在采用多樣化的教學(xué)方法進行課堂教學(xué)時，少不了現(xiàn)代信息技術(shù)的支持.現(xiàn)代信息技術(shù)能科學(xué)有效地整合教學(xué)資源，提升課堂效率，將物理情境、物理現(xiàn)象、物理實驗通過圖片、視頻等方式表現(xiàn)出來，還可以利用仿真軟件進行模擬實驗，討論實驗方法，觀察實驗現(xiàn)象，幫助學(xué)生更好理解物理的本質(zhì)，降低實驗誤差.同時信息化教學(xué)手段可以帶給學(xué)生豐富的學(xué)習體驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，強化學(xué)生的形象化記憶，降低物理學(xué)科的抽象性、枯燥性，使教學(xué)效果更為顯著.因此，高中物理老師一定要重視自身信息化水平的提高，將它與教學(xué)深度融合，更好地為教學(xué)服務(wù).

在高中物理教學(xué)過程中，教師只有做好教學(xué)設(shè)計，講究教學(xué)方法，將書本教學(xué)內(nèi)容與實驗教學(xué)相結(jié)合，才能夠在保證教學(xué)質(zhì)量得到提升的同時，激發(fā)學(xué)生們對物理學(xué)科的學(xué)習興趣，從而提高學(xué)生的核心素養(yǎng)能力.

參考文獻：

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［3］ 余冬冬.基于學(xué)習進階的高中物理單元教學(xué)設(shè)計——以“圓周運動”學(xué)習為例［J］.數(shù)理化解題研究，2021（6）：65-66.

［責任編輯：李 璟］

收稿日期：2022-11-25

作者簡介：時建平（1981-），男，江蘇省蘇州人，本科，中學(xué)一級教師，從事高中物理教學(xué)研究.