培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)之物理科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的課例研究

◎黃振

隨著課程改革的不斷深入，對(duì)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)受到更大程度的關(guān)注，而物理學(xué)科對(duì)人類的發(fā)展作用巨大，所以有關(guān)物理核心素養(yǎng)問(wèn)題，更是成為關(guān)注的焦點(diǎn)。普通高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)包括物理觀念與應(yīng)用、科學(xué)思維與創(chuàng)新、實(shí)驗(yàn)探究與交流、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面，下面結(jié)合教學(xué)課例，談?wù)勎以诮虒W(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)的一些初步嘗試。

一、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維素養(yǎng)

物理科學(xué)思維主要包括發(fā)現(xiàn)質(zhì)疑、模型構(gòu)建、科學(xué)推理、理論論證等，是基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)構(gòu)建理想模型的抽象概況、分析綜合、推理論證等科學(xué)思維方法的內(nèi)化，是從事實(shí)證據(jù)、科學(xué)推理、邏輯分析對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論的質(zhì)疑、批判，物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維素養(yǎng)有效途徑之一。在《牛頓第二定律》的教學(xué)過(guò)程中，設(shè)計(jì)以下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案：

1.根據(jù)加速度與物體質(zhì)量及物體受力的關(guān)系，我們很容易猜想他們之間可能是正反比的關(guān)系，那么我們?nèi)绾蝸?lái)正是自己的猜想？培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)質(zhì)疑，科學(xué)推理的思維，定性分析說(shuō)明力、加速度、質(zhì)量三者之間的關(guān)系。

2.確實(shí)需要實(shí)驗(yàn)求證，那么我們?cè)撚迷鯓拥难芯糠椒▉?lái)確定三個(gè)物理量值的關(guān)系？引導(dǎo)學(xué)生猜想影響加速度的因素，確定需要研究的物理量，將問(wèn)題量化。

3.實(shí)驗(yàn)器材選擇，我們知道質(zhì)量能用天平測(cè)量，力可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量，那么加速度該如何來(lái)測(cè)定？根據(jù)學(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)來(lái)確定實(shí)驗(yàn)原理，可以使學(xué)生體會(huì)如何將所學(xué)的知識(shí)指導(dǎo)實(shí)踐，加深對(duì)知識(shí)的應(yīng)用。

4.自主設(shè)計(jì)試驗(yàn)計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可行性論證，完成對(duì)計(jì)劃的實(shí)施及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與分析。通過(guò)實(shí)驗(yàn)的探究，初步學(xué)會(huì)用控制變量法解決問(wèn)題的方法和程序，培養(yǎng)學(xué)生理論論證的科學(xué)素養(yǎng)。

二、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀念素養(yǎng)

科學(xué)觀念素養(yǎng)是指從探究萬(wàn)物客觀存在的道理，而形成的關(guān)于物質(zhì)機(jī)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、相互作用及功能轉(zhuǎn)化等的基本認(rèn)識(shí)，是對(duì)物理概念和物理規(guī)律的提煉與升華。

新課程理念要求教師在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，將學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程放置于具體的、有意義的問(wèn)題中去，在認(rèn)知從迫切的需求中產(chǎn)生，思維在疑惑或驚奇中開(kāi)始，目標(biāo)從嘗試中實(shí)現(xiàn)，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生不斷尋求科學(xué)本質(zhì)的素養(yǎng)，以《變壓器工作原理》為例，設(shè)計(jì)以下問(wèn)題問(wèn)題情境來(lái)組織教學(xué)：

問(wèn)題1，變壓器原、副線圈不相通，為何在次級(jí)線圈有輸出電壓U2？

問(wèn)題2，原、副線圈的電壓與什么因素有關(guān)系？請(qǐng)你用學(xué)過(guò)的知識(shí)猜想。

問(wèn)題3，實(shí)際的變壓器在運(yùn)行時(shí)候有沒(méi)有能量損失？如果有，那些方面會(huì)有能量的損失？閉合的鐵芯起到什么作用？

問(wèn)題4，什么樣的變壓器是理想變壓器？理想變壓器為何在原、副線圈兩端均有電勢(shì)降落？

問(wèn)題5、理想變壓器原、副線圈兩端電壓之比與那些因素有關(guān)？

通過(guò)設(shè)計(jì)一系列的問(wèn)題，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，引起學(xué)生對(duì)問(wèn)題1、3、4產(chǎn)生疑惑，油然而生渴望獲取新知的期盼，即可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能夠?qū)訉舆f進(jìn)，探求到變壓器改變交變電壓的本質(zhì)規(guī)律。

三、聯(lián)系實(shí)際生活，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神素養(yǎng)

隨著課程改革的不斷深化，中學(xué)物理教學(xué)擔(dān)付培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神責(zé)任重大，傳統(tǒng)物理課程以知識(shí)內(nèi)容為重，與科學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀脫離，對(duì)學(xué)生科學(xué)精神培養(yǎng)較少，在新的教育教學(xué)理念下，日益重視學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)?？茖W(xué)精神是指學(xué)生在科學(xué)教育實(shí)踐中生成的對(duì)科學(xué)技術(shù)正確的價(jià)值判斷，形成責(zé)任的學(xué)習(xí)態(tài)度，既勇于探索新知又能實(shí)事求是，既能敢于獨(dú)立思考與有互助合作的個(gè)人品質(zhì)，科學(xué)精神素養(yǎng)是長(zhǎng)期科學(xué)探索獲取科學(xué)成就過(guò)程中積淀而成的精神氣質(zhì)的集中表現(xiàn)。

以我的日常課《核裂變》為例，讓學(xué)生觀看二戰(zhàn)經(jīng)典紀(jì)錄片美軍轟炸廣島和長(zhǎng)崎，思考問(wèn)題：原子核內(nèi)蘊(yùn)藏著巨大的能量，人類如何才能利用核能呢？圖文介紹1939年德國(guó)物理學(xué)家哈恩和他的助手斯特拉斯曼，用中子轟擊鈾核時(shí)發(fā)現(xiàn)重核裂變現(xiàn)象。然后我請(qǐng)學(xué)生就新中國(guó)第一顆原子彈爆炸的歷史和社會(huì)背景、我國(guó)兩彈元?jiǎng)奏嚰谙鹊氖论E、二戰(zhàn)中廣島和長(zhǎng)崎被投放原子彈的積極與消極意義等進(jìn)行科學(xué)倫理的討論。

我讓學(xué)生在課后思考：原子彈爆炸是一種劇烈的、迅速釋放高能量的核反應(yīng)，能不能將鏈?zhǔn)椒磻?yīng)置于人為控制之下，將核能緩慢釋放出來(lái)？由此將課堂學(xué)習(xí)延伸到課后，為核電的和平利用等埋下伏筆。通過(guò)這樣一系列的活動(dòng)，學(xué)生逐漸形成對(duì)科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度以及責(zé)任感。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)，是高中物理教學(xué)中應(yīng)該特別關(guān)注額問(wèn)題，是高中物理教學(xué)的靈魂，形成也不是一蹴而就，而是貫穿落實(shí)在平常教學(xué)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，潛移默化，逐漸滲透。

[1]《物理教師》作者：王高 篇名：《物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)淺探》2016年12期。

[2]學(xué)術(shù)期刊 《中國(guó)考試》2017年3期 作者：湯玉林 唐挈 篇名：《給學(xué)生一個(gè)基本完整和全面的物理世界——物理選修3-5作為高考物理必考內(nèi)容的必要性》。

[3]學(xué)術(shù)期刊《考試周刊》2017年79期 作者：李寶才 篇名：《基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)初探》。