物理学科核心素养在复习课中渗透研究

物理学科核心素养在复习课中渗透研究

抚顺十二中 佟军

我国的基础教育课程改革从过去重视知识传递的“双基”教学目标发展到“三维教学目标”，重视科学探究，合作交流等学习方法的运用。但从立德树人，培养全面发展的人角度来看，上述改革还是不够的。基于党和国家新时期对人培养的要求，教育要以立德树人，培养学生的核心素养为新目标。 一、什么是物理学科核心素养

高中物理提出了如下四方面构成核心素养的教学目标。第一，“物理的观念与应用”，它是指从物理学发展的历史中，从物理学家在建立物理概念、寻找物理规律的过程中，以真实的物理情景为基础形成学生的物质观、运动观及相互的作用观。第二，“科学思维与创新”，它是指从物理学的视角，对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的一种认识，是基于经验、事实等建构出一种理想模型的抽象概括过程；是一种综合分析、推理论证的科学思维方法的内化；是基于事实、证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，其中主要包括：模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。第三，“科学探究与交流”重点是指知识的传承上摒弃过去教师主导的讲授，回归知识的本源，通过情境的创设，问题的提出，运用科学探究的方法，让学生经历知识的形成过程，并在此过程中形成合作交流的团队精神。第四，“科学态度与责任”主要指对待科学的态度与价值观，即能否正确认识科学的本质，具有学习与研究物理的求知欲与好奇心，能主动与他人合作，实事求是，不迷信权威，具有节约资源、保护环境、促进可持续发展的责任感等能力。 二、如何在物理复习课教学中培养学生的核心素养 （以“动量和能量的综合问题：物块+滑板模型”为例） （一）以实际情境为基础，培养学生的物理观念与应用的核心素养

动量和能量的综合问题：物块+滑板模型涉及的知识点多，综合性强，是难度较大的一个模型。同时，也是高考的高频考点，一般以压轴题的形式出现，学生在这方面的失分很严重。究其原因，是在以往的教学中没有很好地培养学生的物理观念与应用的核心素养。

以往在这部分内容的教学中，一般是教师首先给学生一个物理模型（学生

可能根本就不知道这个模型跟实际生活中的哪些运动相对应，也不知为何要建立这样的模型），接着由教师来分析这个模型的受力情况、运动情况。然后再运用各种物理规律，如牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律进行推导得出结论。最后学生记住结论，再进行相似题型的训练，达到掌握的目的。这样的教学过程，学生完全没有参与到知识的构建过程之中，因此，也无法在学生的头脑形成正确的物理观念。

新的物理核心素养要求物质观、运动观、相互作用观是在实际的物理情境中建立起来的。因此，教师需要对教学过程做新的调整。首先，教师和学生一起做一个简单的实验：在桌面上放张硬纸板，在纸板的下面垫几只圆柱形的笔，在硬纸板上面放一个文具盒或者新华字典。记下白纸和文具盒相对桌面的位置及文具盒在纸板上面的位置，然后用力敲击文具盒，使文具盒在纸板上动起来。观察文具盒、纸板的运动情况，比如，纸板、文具盒相对桌面的位移，文具盒相对纸板的位移以及分析文具盒和纸板之间的作用力。

这样学生在真实的情境中参与到了知识的形成过程，因此，就能非常准确的分析出物体之间的摩擦力（摩擦力对学生来说是一个难点），能准确地找到他们的对地位移及相对位移。这样的教学过程，很好地突破了教学的难点，真正地培养了学生的核心素养。

（二）以实际情境为基础，构建模型，引导学生重构知识体系，培养学生科学探究的核心素养

科学的探究是解决物理问题一切问题的有效手段。在现实生活中，问题是层出不穷的，寻找问题的解决办法并不容易。但学生只要掌握科学探究的方法，最终就能解决问题。因此，科学探究方法是物理核心素养之一。正是基于这种考虑，现在的教学一改以前由教师总结规律，学生记忆结论，然后通过大量习题练习达到掌握的传统教学模式。没有模型的构建就没有物理学，新的教学模式在前述实际情境的基础上，由学生来构建物理模型。我们在构建物理模型时，鉴于研究的可行性，不可能将所有的因素都考虑到。所以，在构建模型时要引导学生抓住问题的主要矛盾和关键点。如图1所示：一个长木板放在光滑的水平面上，一物

块以V0的初速度滑上长木板。 图1

由学生自己提出模型中可能隐含的物理问题：物块和木板的受力是怎样？

它们是如何运动的，最终的运动状态如何？它们的能量是如何转化的等。学生自己设置已知、未知来解决提出的问题。总结这类模型的解决方法和规律，在此基础上再让学生解决实际的问题。

如图2所示，可以在教学过程中要求学生根据教师设置的题目，在将环境理想化的情况下，忽略地面的摩擦，构建物理模型。同时，教师在学生构建模型的过程中，引导性地向学生提出知识点，如物块与小车之间存在哪些作用力，并指导学生针对各个作用力进行分析，然后教师在学生完成模型设计之后提出相应的问题。例如，物块在车面上滑行的时间是多少，若使物块不从小车右端滑出，物块上小车左端的速度v0应该不超过多少？通过物理模型的构建分析问题，让学生掌握有关摩擦力的知识点。质量m1=0.3 kg的小车静止在光滑的水平面上，车长L=1.5 m，现有质量m2=0.2 kg可视为质点的物块，以速度v0 =2 m/s的从左端水平向右滑，最后在车面某处与小车保持相对静止。另外，物块与车面间的动摩擦因数μ=0.5，取g=10 m/s2。

求：物块在车面上滑行的时间t为多少？若使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v0应该不超过多少？学生亲身经历从模型构建，到实际问题的解决，提高了他们抽象、概括的思维能力，培养了学生科学探究的思想，提高了学生的核心素养。

图2 不计地面摩擦的物理模型

（三）打破原有思维结构，重组新的物理模型，培养学生思维与创新的核心素养

培养学生的思维能力是每一门学科的教学目标，物理教学中对学生的抽象概括能力、逻辑推理能力、分析推理能力要求较高。因此，物理教学过程中必须十分重视学生思维能力的培养。为了培养学生的创新能力，教师设计了以下教学。

模型的拓展：与其他的模型组合。

拓展一：前述例题，要求学生掌握摩擦力的知识点，为了能够拓展学生的逻辑推理和分析能力，可将例题的车长设置为实际数值，且仍以v0的速度滑上小车，同时，向学生提出滑块落地时与小车距离的思考问题。

拓展二：为增加对知识的进一步理解及培养学生的创新思维能力，可对拓展一增加难度，将小车右端固定的一个竖直半圆形轨道半径设为R，要求物块不脱离轨道，要求学生思考R的取值范围。

拓展三：教学的实施：在这部分教学中，将学生分组，引导学生以组为单位，在上面例题的基础上，对题目进行改造，每一组改编一个新的题型。

这种模式应是一种不同于过往的大胆尝试。在以往的教学中，题目往往是教师直接给学生的。学生只是被动的完成教师布置的任务，在完成的过程中，学生很难将题目与学过的模型对应起来，因此，解决起来就非常的困难，更难理解教师的出题意图，很难做到举一反三。新的教学模式由学生自己设置模型，一是能激发学生学习的兴趣，增强学生学习的内驱力。二是营造一种自主的学习氛围，突出学生的主体地位。同时，也增强学生的自信，敢于挑战权威（教师），敢于质疑。三是通过对模型的重组和习题的编制培养学生科学的思维和创新能力。

（四）以小组合作为基本的教学组织形式，培养学生交流与协作及科学态度和责任的核心素养

以往的教学中，教师复习课的主要工作是对例题习题的讲解，这往往占据课堂的绝大部分时间。这种教学方式的弊端非常明显，一是无法满足不同学生的学习要求，二是教师的讲解缺乏针对性，三是学生学习的主观能动性被削弱，四是没有给学生提供相互交流展示自我的机会。现在的教学过程是在传统教学的基础上，对每组改编的习题进行展示，本组组员对该题设计的思路和运用的模型进行解释。其他组可以对该题的合理性和真实性进行评价。这样做，一是培养合作精神。由于单凭个人的力量要成功改编一道习题是不容易的，那么学生在改编习题的过程中必须要加强与本组成员的合作。学生会在这种合作中体会到成功的喜悦，同时，体现了自己在团队中的价值，合作交流就会成为一种习惯。二是在学生讨论合作交流中培养学生的语言能力和沟通能力。三是在题目真实性和合理性的评价中培养学生相信真理，服从真理的科学品质。从而培养了学生的交流与协作及对科学的态度和责任的核心素养。

三、结语

借用福建师范大学教师教育学院院长、基础教育课程研究中心主任余文森教授的话，“核心素养是最基础、最具生长性的关键素养，等同于房屋的地基，决定着房屋的高度。因此，核心素养的形成具有关键期，错过了此刻就很难弥补”，而高中阶段就是关键期。因此，教师无论在上哪一门课，都要紧紧围绕物理学的核心素养设计和展开，不要仅将学生视为知识的容器。

2018年4月26日

物理学科核心素养在复习课中渗透研究

抚顺十二中 佟军 2018年4月26日

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