核心素養(yǎng)視野下以人為本的物理課堂實(shí)踐研究

摘 要：經(jīng)過(guò)多年的教育改革，素質(zhì)教育成效顯著，但是與立德樹(shù)人的總要求還是存在一定的距離.主要表現(xiàn)在重智育輕德育，大部分學(xué)校過(guò)分追求分?jǐn)?shù)和升學(xué)率，學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力較為薄弱.隨著核心素養(yǎng)的提出，試圖從頂層設(shè)計(jì)去解決目前存在的問(wèn)題，核心素養(yǎng)最為關(guān)鍵的理念是“以人為本”.本文從物理課堂教學(xué)的角度，闡述如何在教學(xué)中使物理核心素養(yǎng)生根落地.

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；以人為本；物理教學(xué)

作者簡(jiǎn)介：連培惠（1981-），女，山東榮成人，碩士，中學(xué)一級(jí)教師，主要研究新課程改革下的物理教學(xué)高中物理的核心素養(yǎng)是指學(xué)生在接受物理教育過(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過(guò)物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特征的品質(zhì).用著名物理特級(jí)教師吳家澍的話來(lái)講，就是把所學(xué)的物理知識(shí)都忘掉后，所剩下的給人終身受用的東西；或者說(shuō)，學(xué)過(guò)的物理能給學(xué)生打下什么烙印，他跟沒(méi)學(xué)過(guò)物理的人相比會(huì)有怎樣的差異.從專業(yè)角度講，物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”、“科學(xué)思維”、“實(shí)驗(yàn)探究”、“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”等四個(gè)方面的要素構(gòu)成.本文結(jié)合作者在實(shí)際教學(xué)中積累的案例，討論如何使物理核心素養(yǎng)在課堂內(nèi)外的教學(xué)中生根落地.

1 努力轉(zhuǎn)型課堂教學(xué)理念——從知識(shí)本位到以人為本

長(zhǎng)期以來(lái)，物理的課堂教學(xué)通常是以知識(shí)為線索展開(kāi)，很容易導(dǎo)致教師把教學(xué)的重點(diǎn)放在知識(shí)的落實(shí)上，而忽視了育人的功能.為了防止這種傾向，在設(shè)計(jì)和開(kāi)展教學(xué)時(shí)，必須以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，將“物理觀念”、“科學(xué)思維”、“實(shí)驗(yàn)探究”、“科學(xué)態(tài)度和責(zé)任”等要求貫穿在教學(xué)活動(dòng)中，使物理教學(xué)過(guò)程成為學(xué)生核心素養(yǎng)形成的過(guò)程.不管是新課教學(xué)、復(fù)習(xí)課教學(xué)還是習(xí)題課教學(xué)，物理課堂都要從知識(shí)本位向以人為本轉(zhuǎn)型，通俗地講就是在課堂教學(xué)中更多地關(guān)注人，關(guān)注人的全面發(fā)展.

案例1 在《牛頓第一定律》的教學(xué)中，以知識(shí)為本位的做法是：重復(fù)伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)（圖1），從“毛巾桌面”、 “粗布條桌面”、“木板桌面”等得出牛頓第一定律內(nèi)容，然后將定律內(nèi)容的關(guān)鍵詞進(jìn)行拓展，最后再加以用題目，當(dāng)堂檢測(cè)知識(shí)掌握情況.

這樣的課型主要存在兩個(gè)問(wèn)題：一是單靠老師的講授，缺失學(xué)習(xí)者的主動(dòng)參與和建構(gòu)，即使對(duì)所學(xué)的知識(shí)，學(xué)生也是難以深入理解、切實(shí)掌握的；二是這種一步到位的教法，更是有悖于科學(xué)的本質(zhì)（科學(xué)講究證據(jù)，科學(xué)總是試圖確定和避免偏見(jiàn)）.若長(zhǎng)此以往，將使學(xué)生對(duì)科學(xué)形成錯(cuò)誤的認(rèn)知，認(rèn)為科學(xué)發(fā)現(xiàn)總是一帆風(fēng)順的；甚至?xí)云湃?，有礙科學(xué)思維的培養(yǎng).

如果有同學(xué)問(wèn)你，僅僅從伽利略斜面實(shí)驗(yàn)就能說(shuō)明“一切物體…”，這樣的邏輯關(guān)系成立嗎？所以，通常為了更為直觀地說(shuō)明規(guī)律的內(nèi)容，筆者往往在從理想斜面實(shí)驗(yàn)得出規(guī)律后，再加以輔助實(shí)驗(yàn)（如圖2、圖3、圖4所示）：①敲擊下面的象棋子，上面的象棋子保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)落下.說(shuō)明固體有慣性；②突然推動(dòng)小車(chē)，車(chē)上面杯中的水保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)會(huì)向后溢出；突然止住運(yùn)動(dòng)的小車(chē)，杯中的水保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向前溢出，說(shuō)明液體有慣性；③向一點(diǎn)燃的蠟燭吹一口氣，可看見(jiàn)火苗依次擺動(dòng)或熄滅.說(shuō)明氣體有保持原來(lái)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的慣性.再讓學(xué)生從這三個(gè)小實(shí)驗(yàn)中總結(jié)：不管固體、液體還是氣體，都具有慣性.

案例2 在進(jìn)行復(fù)習(xí)課教學(xué)時(shí)，有這樣一個(gè)題目：已知汽車(chē)質(zhì)量m，行駛速度vo，汽車(chē)安裝有防抱死剎車(chē)系統(tǒng)（ABS）， 制動(dòng)力恒為f，設(shè)駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為to，問(wèn)從駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到完全停車(chē)共經(jīng)過(guò)多少距離？答案是x=mv202f+v0t0，單純從知識(shí)層面來(lái)看，答案的得出意味著教學(xué)的結(jié)束，但是知識(shí)以外還能教給學(xué)生哪些更有用的東西？引導(dǎo)學(xué)生思考具體情境中影響x的具體因素.質(zhì)量、速度和反應(yīng)時(shí)間，再具體到不超載、不超速、不疲勞駕駛或不酒后開(kāi)車(chē)等等.

教師是落實(shí)核心素養(yǎng)的第一責(zé)任人，面對(duì)核心素養(yǎng)，理念要先行，課堂要轉(zhuǎn)型，才能使學(xué)生在學(xué)到知識(shí)的同時(shí)，獲得學(xué)生終身受益的核心素養(yǎng).課堂教學(xué)從“知識(shí)本位”到“以人為本”的轉(zhuǎn)型是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，需要老師們不懈地努力.

2 發(fā)掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)的真善美——從“少”做實(shí)驗(yàn)到“多”做實(shí)驗(yàn)

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，著名物理學(xué)家丁肇中曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：所有的自然科學(xué)都是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，再好的理論如果與實(shí)驗(yàn)不相符，那么理論就不存在，實(shí)驗(yàn)可以推翻理論，理論永遠(yuǎn)無(wú)法推翻實(shí)驗(yàn).

長(zhǎng)期以來(lái)，我們的物理課堂，有重知識(shí)，輕實(shí)驗(yàn)的傾向.以往叫做“黑板上做實(shí)驗(yàn)”，現(xiàn)在叫做“電腦上做實(shí)驗(yàn)”，或者“試卷上背實(shí)驗(yàn)”，這三種對(duì)待實(shí)驗(yàn)的態(tài)度都是不利于學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”能力的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是發(fā)展物理核心素養(yǎng)的有效途徑.筆者始終追求能利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的器材完成的，盡量自己動(dòng)手做，讓同學(xué)體會(huì)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真善美，而不是停留在理論上.

案例3 如圖5所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1=800和n2=200的兩個(gè)線圈，上線圈兩端與u=51sin314t （V）的交流電源相連，將下列線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是

A.2.0VB.9.0VC.12.7VD.144.0V

該題是2011年浙江省高考題，是典型的“實(shí)驗(yàn)”推翻“理論”.原因是在平時(shí)的練習(xí)中都是理想變壓器，所以在學(xué)生頭腦中形成了強(qiáng)烈而穩(wěn)定的認(rèn)知——“線圈匝數(shù)之比等于電壓之比”.在以后的教學(xué)中，筆者每次碰到變壓器新授課的時(shí)候，總是從非理想變壓器開(kāi)始測(cè)數(shù)據(jù)（圖6），讓學(xué)生體會(huì)到電壓之比不等于匝數(shù)之比，慢慢移動(dòng)鐵芯，使之形成一個(gè)閉合回路時(shí)，才近似滿足書(shū)本上的規(guī)律公式.讓知識(shí)的構(gòu)建經(jīng)歷“漫長(zhǎng)”的過(guò)程，在學(xué)生的腦海中留下深刻的印痕.

案例4 如圖7所示為靜電力演示儀，兩金屬極板分別固定于絕緣支架上，且正對(duì)平行放置.工作時(shí)兩板分別接高壓直流電源的正負(fù)極，表面鍍鋁的乒乓球用絕緣細(xì)線懸掛在金屬極板中間，則

A.乒乓球的左側(cè)感應(yīng)出負(fù)電荷

B.乒乓球受到擾動(dòng)后，會(huì)被吸在左極板上endprint

C.乒乓球共受到電場(chǎng)力，重力和庫(kù)侖力三個(gè)力的作用

D.用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸，放開(kāi)后乒乓球會(huì)在兩極板間來(lái)回碰撞

該題是浙江省高考題，本演示實(shí)驗(yàn)蘊(yùn)含了靜電感應(yīng)、庫(kù)侖力等知識(shí)點(diǎn).筆者在高三復(fù)習(xí)課講到靜電場(chǎng)的時(shí)候不僅從理論上分析，還挖掘其中的實(shí)驗(yàn)因素，用生活器材演示了此實(shí)驗(yàn)（圖8）.筆者讓左邊的大球通電起電機(jī)帶上電，然后小球彈開(kāi)一定的角度，然后筆者用自己的手充當(dāng)右邊的極板，會(huì)發(fā)現(xiàn)金屬球開(kāi)始左右搖擺，開(kāi)始跳舞了，學(xué)生看到這個(gè)現(xiàn)象感覺(jué)物理太神奇了，有點(diǎn)像永動(dòng)機(jī).教師順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，發(fā)現(xiàn)根源是同種電荷相互排斥，而不是所謂的永動(dòng)機(jī).

著名心理學(xué)家皮亞杰指出：“只有學(xué)生的心理積極作用于環(huán)境，其認(rèn)知發(fā)展才能順利進(jìn)行.只有當(dāng)學(xué)生對(duì)情境的刺激進(jìn)行同化和順應(yīng)時(shí)，其認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展才能得到保障.”教師有目的、有計(jì)劃地努力發(fā)掘教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)素材，為學(xué)生積累感性材料，有利于學(xué)生的觀察、猜測(cè)和想象.學(xué)生不再是單純的是知識(shí)接收者，而是課堂活動(dòng)的參與者，他們?cè)诟语@性的實(shí)驗(yàn)中始終保持著思維上的高度“興奮”，進(jìn)而促進(jìn)對(duì)知識(shí)主動(dòng)、高效的建構(gòu)，這正是實(shí)驗(yàn)的魅力所在.

3 學(xué)生參與習(xí)題討論——從教師講解到學(xué)生參與

不容質(zhì)疑，習(xí)題教學(xué)占據(jù)了整個(gè)高中階段相當(dāng)比例的教學(xué)時(shí)間.單純就題論題的習(xí)題教學(xué)方式，往往會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生倦怠感，體會(huì)不到“物理是有用的，有趣的”，作為老師，要努力挖掘習(xí)題背后的生活因素.

案例5 如圖9所示，當(dāng)M靜止在斜面上，再放一個(gè)m在M上面，問(wèn)M將如何？如果單從知識(shí)層面講，整體法即可解決，再配套幾個(gè)變式訓(xùn)練即可鞏固，但這樣的講解是缺乏生命力的，沒(méi)有關(guān)注到學(xué)生，沒(méi)有這個(gè)知識(shí)背后的應(yīng)用.如果讓學(xué)生思考：停在斜坡的汽車(chē)，如果再上來(lái)幾個(gè)乘客，汽車(chē)是否會(huì)下滑，那么就會(huì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性.讓學(xué)生學(xué)會(huì)動(dòng)腦去思考生活現(xiàn)象背后的物理知識(shí).

再比如在進(jìn)行《原子核式結(jié)構(gòu)模型》新課教學(xué)時(shí)，有一個(gè)數(shù)量級(jí)的估算，原子半徑是10-10m，原子核半徑是10-15m，還拿操場(chǎng)和小水滴做比較.但這樣的舉例沒(méi)有學(xué)生的參與，學(xué)生缺少相應(yīng)的感知，筆者在新課教學(xué)時(shí)，讓某個(gè)同學(xué)報(bào)出自己的身高（1.80m）以此當(dāng)作原子核直徑，然后再按照比例換算，擴(kuò)大105后，半徑變?yōu)?0km.也就是如果同學(xué)作為一個(gè)原子核大小，那么原子大小將是以學(xué)校為圓心，方圓90km為半徑的一個(gè)圓，再具體點(diǎn)，就是東到上海，西到杭州，北到蘇州，南到寧波范圍，這樣用α粒子打中原子核的概率是非常小的，再次體會(huì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)結(jié)論，瞬間明白為什么會(huì)是這樣的.

當(dāng)學(xué)生主動(dòng)參與到習(xí)題中后，這不正是體現(xiàn)了以人為本的理念嗎？放手讓學(xué)生主動(dòng)去發(fā)現(xiàn)，主動(dòng)去構(gòu)建，主動(dòng)去分析，那么習(xí)題教學(xué)也不難了.

4 培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑精神——從知識(shí)灌輸?shù)街鲃?dòng)質(zhì)疑

創(chuàng)新是一個(gè)民族不斷進(jìn)步的靈活，屬于科學(xué)思維的重要組成部分，是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見(jiàn)解的能力與品質(zhì).“學(xué)起于思，思源于疑.”質(zhì)疑，是物理學(xué)發(fā)展的開(kāi)始，也是物理學(xué)發(fā)展的動(dòng)力.科學(xué)上很多重大發(fā)明與創(chuàng)新，與其說(shuō)是疑問(wèn)的解決者促成的，不如說(shuō)是疑問(wèn)的尋求者促成的.伽利略對(duì)亞里士多德“自由落體定理”的質(zhì)疑，才導(dǎo)致他完成了比薩斜塔實(shí)驗(yàn).瓦特質(zhì)疑燒開(kāi)水時(shí)壺蓋為什么會(huì)跳由此改良了蒸汽機(jī)，直接推動(dòng)了人類(lèi)社會(huì)由農(nóng)業(yè)文明進(jìn)入工業(yè)文明.牛頓從蘋(píng)果為何會(huì)落地的疑問(wèn)發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力定律.這些理論與實(shí)踐，非常有力地證明了一個(gè)簡(jiǎn)單卻是十分重要的命題：一切創(chuàng)新都始于質(zhì)疑.沒(méi)有質(zhì)疑，將沒(méi)有創(chuàng)新和批判，再多談科學(xué)素養(yǎng)和終身發(fā)展也就沒(méi)有多大意義了.

筆者在進(jìn)行電磁感應(yīng)教學(xué)時(shí)，提到錄音和放音原理不一樣時(shí)，有個(gè)比較靈活的學(xué)生馬上就提出：老師磁帶的A、B面是怎么分的？是不是磁帶正面為A，反面為B.對(duì)于學(xué)生的問(wèn)題，選擇了查閱資料，尋找答案.如果一味搪塞過(guò)去，勢(shì)必會(huì)挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，下次再也不敢提問(wèn)了.

同樣，在解一個(gè)氣體狀態(tài)方程時(shí)，方程和參考答案一樣，因?yàn)楣P者沒(méi)有算，直接抄了個(gè)答案給學(xué)生講，當(dāng)時(shí)沒(méi)有一個(gè)同學(xué)提出來(lái)，就這樣過(guò)去了.但過(guò)了一天，學(xué)生跑過(guò)來(lái)對(duì)筆者說(shuō)，自己無(wú)論如何也算不出答案，請(qǐng)老師看看自己錯(cuò)在哪里.經(jīng)過(guò)筆者幾番演算，發(fā)現(xiàn)原來(lái)是答案算錯(cuò)了，如果沒(méi)有這位同學(xué)孜孜不倦的追求，不知道原來(lái)是答案錯(cuò)誤.

因此，教師在平時(shí)教學(xué)中應(yīng)該重聆聽(tīng)，少阻止；重鼓勵(lì)，少批評(píng)；重引導(dǎo)，少告知.平等地對(duì)待每一位同學(xué)，俯下身子傾聽(tīng)學(xué)生的聲音，創(chuàng)造和諧平等的課堂，學(xué)生才敢說(shuō)出自己不同的聲音.倒逼教師潛心鉆研，積極備課，兩者相互促進(jìn)相互成長(zhǎng).

5 筆者的反思

核心素養(yǎng)的提出，從根本來(lái)說(shuō)不是一件新的事物，而是我們的教育在不斷地創(chuàng)新升級(jí)，教育慢慢地在回歸本真.從最初的“雙基目標(biāo)”到上一輪新課改提出的“三維目標(biāo)”到本輪的“核心素養(yǎng)”，其本質(zhì)關(guān)系是層層遞進(jìn)的關(guān)系，關(guān)注面從知識(shí)轉(zhuǎn)向人，體現(xiàn)以人為本的理念，教師們不必感到恐慌和抗拒，從目前接觸的情況看，還是存在一些問(wèn)題的.

首先是理念先行不夠深入，部分老師習(xí)慣了原來(lái)的教法，以自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)為中心，開(kāi)展教學(xué)，忽視了教學(xué)的主體——學(xué)生.

其次是實(shí)驗(yàn)教學(xué)重視程度不夠.比如有的老師拿來(lái)了氣墊導(dǎo)軌，但需要用腳充氣，由于學(xué)生踩得不均衡，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效果不佳，然后老師就唐塞過(guò)去.給人的感覺(jué)，明明做不出來(lái)，非要照著書(shū)本去說(shuō)的感覺(jué).

再次是對(duì)常態(tài)課注重視不夠，往往老師們很重視優(yōu)質(zhì)課的備課，磨課，充分挖掘“核心素養(yǎng)”的落腳點(diǎn)，但對(duì)常態(tài)課，思考程度不夠，形成常態(tài)課、優(yōu)質(zhì)課兩張皮的感覺(jué).真正的優(yōu)質(zhì)課，肯定源自優(yōu)秀的常態(tài)課，常態(tài)課才是落實(shí)核心素養(yǎng)的主陣地.

我們相信，核心素養(yǎng)的全面落實(shí)需要一個(gè)過(guò)程，目前碰到的一些困難，將會(huì)不斷解決.教育的關(guān)注度會(huì)最終慢慢回到“以人為本”的軌道上來(lái).

參考文獻(xiàn)：

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