基于物理核心素養(yǎng) 把握教學(xué)設(shè)計思路
——以“力 彈力”的教學(xué)為例

(江蘇省揚州市邗江區(qū)黃玨學(xué)校,江蘇 揚州 225118)

1 引言

在課堂教學(xué)中發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)，是物理教學(xué)領(lǐng)域探討的重要話題。筆者參加了江蘇省中學(xué)物理教學(xué)改革創(chuàng)新展示活動,親歷了“力 彈力”教學(xué)設(shè)計的變化過程,深切地感受到物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成需要教師精準(zhǔn)把握課堂教學(xué)設(shè)計思路。

2 把握教材,確定教學(xué)重點

在教學(xué)設(shè)計中，用物理觀念統(tǒng)領(lǐng)物理概念、物理規(guī)律的教學(xué),把握本節(jié)內(nèi)容在發(fā)展學(xué)生物理觀念中的地位和作用;在概念的建立和規(guī)律探究的過程中，發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維能力和探究能力;將習(xí)得的規(guī)律應(yīng)用于解決與學(xué)生生活、科技、社會有關(guān)聯(lián)的問題,進(jìn)一步理解科學(xué)本質(zhì),從而培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

蘇科版物理八年級下冊第八章第一節(jié)“力 彈力”由“力是什么”“形變和彈力”“力的測量”三個模塊組成，教學(xué)重點為：建構(gòu)力的概念，探究彈力大小與彈性形變程度的關(guān)系，正確使用彈簧測力計。筆者以魔術(shù)表演設(shè)置問題情境,激發(fā)學(xué)生探究欲望,以不同形式的活動為主線,將“知識問題化，問題情境化”,并利用獨立思考與小組合作學(xué)習(xí)相結(jié)合的方式,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對教師設(shè)置的問題情境進(jìn)行觀察、思考和質(zhì)疑,從中發(fā)現(xiàn)問題,尋求問題解決的方法,在問題解決過程中,完成相應(yīng)的探究活動,讓學(xué)生既知其然又知其所以然,幫助學(xué)生提高思維能力,提升他們的核心素養(yǎng)。

3 把握學(xué)情,確定教學(xué)難點與目標(biāo)

針對本節(jié)內(nèi)容，分析學(xué)生現(xiàn)有認(rèn)知水平,把握學(xué)生從現(xiàn)有水平發(fā)展到課程標(biāo)準(zhǔn)所要求水平的障礙。

在生活中,學(xué)生只是對力有了一些直觀感性的認(rèn)識,認(rèn)為力就是“握緊拳頭”“掰手腕”“拿起一個物體”“火星撞地球”等等,所以在教學(xué)中要進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)力的概念。通過實驗探究發(fā)現(xiàn)彈力產(chǎn)生的原因以及影響彈力大小的因素,是學(xué)生普遍感到困難的問題,因此確定本節(jié)教學(xué)難點為彈力和探究彈力大小與彈性形變程度的關(guān)系。為此,在教學(xué)中筆者精心創(chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生自主設(shè)計實驗,利用形象直觀的實驗幫助學(xué)生突破難點,并讓學(xué)生在親歷探究的過程中,體驗到探究未知的樂趣，領(lǐng)悟科學(xué)探究的真諦。

同時確定學(xué)習(xí)目標(biāo)為:知道力是物體對物體的作用;通過實驗探究,知道彈力是由于物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的；通過探究彈力大小與彈性形變程度的關(guān)系,領(lǐng)悟彈簧測力計的原理,學(xué)會用彈簧測力計測量力的大小;知道國際單位制中力的單位;經(jīng)歷彈簧測力計的制作及展示過程,培養(yǎng)學(xué)生樂于參與、勇于創(chuàng)新的意識，提高學(xué)生的實驗設(shè)計、實驗操作能力,培養(yǎng)學(xué)生合作、探究的能力。

4 把握學(xué)生需求,設(shè)計符合學(xué)生“口味”的教學(xué)過程

4.1 把握課堂導(dǎo)入,暗引教學(xué)主題

本節(jié)課利用“神秘魔術(shù)——絲巾變魔棒”引入教學(xué)內(nèi)容，教師拿著一條絲巾晃一晃動(如圖1),絲巾不見了，空手變出一根魔術(shù)棒，表演中教師將彈棒壓縮扣緊，拉動絲巾并松手，彈棒由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生彈力，在彈力的作用下瞬間彈出(如圖2)，以此作為課堂導(dǎo)入,從而引出“魔”力――彈力,學(xué)生倍感驚奇,并積極探尋其中的奧秘,通過魔術(shù)這種形式更能激發(fā)學(xué)生主動思考的學(xué)習(xí)熱情,增強學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。

圖1

圖2

4.2 把握合作體驗,建構(gòu)物理概念

在物理概念的建構(gòu)過程中，從學(xué)生熟悉的身邊事物出發(fā),還主動權(quán)給學(xué)生。本課原先的設(shè)計是將“力是什么”的知識點直接呈現(xiàn)給學(xué)生,再讓學(xué)生結(jié)合課本圖片，分析歸納得出力的概念,忽視了學(xué)生的體驗和將物理知識內(nèi)化的過程。改進(jìn)后的設(shè)計是讓全體學(xué)生利用身邊的物體體驗力的作用，尋找身邊的力。學(xué)生可以自主選取身邊的同學(xué)、課桌、教科書以及桌上擺放的器材,將力的體驗過程填入表格中,小組代表在黑板上寫出力的作用情景,若學(xué)生寫出的全是人施力的情景,則教師可以提問:“是否只有人才能產(chǎn)生力的作用呢?”小組再討論,補充新的發(fā)現(xiàn)。利用大量物體對物體的事例，為后續(xù)建構(gòu)力的概念提供素材,引導(dǎo)學(xué)生自主分析、小組合作展示,由特殊到一般,使用歸納法建構(gòu)力的概念。

4.3 把握學(xué)習(xí)主線,進(jìn)行合作探究

原先的設(shè)計只是一個個知識點的再現(xiàn),過渡僵硬、不流暢，阻斷了學(xué)生思維的連續(xù)性,阻礙了學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。改進(jìn)后的設(shè)計利用學(xué)生對開場魔術(shù)的好奇心,自然過渡到對彈力的探究。學(xué)生利用生活經(jīng)驗和身邊的器材，展示與“絲巾變魔棒”相似的“魔”力，小組合作探尋身邊的“魔”力,提出有意義的物理問題和猜想,自主設(shè)計多樣化的實驗，驗證自己猜想。學(xué)生通過小組合作，設(shè)計方案并實驗驗證，建構(gòu)彈力的概念：物體發(fā)生彈性形變時會產(chǎn)生彈力。順其自然揭秘魔術(shù)中“魔”力就是彈力,學(xué)生非常興奮地按照安全提示,規(guī)范操作,人人參與，再現(xiàn)魔術(shù)。

學(xué)生又提出新的問題:彈力的大小與什么因素有關(guān)呢?運用實驗探究,合作設(shè)計實驗方案,小組代表說明本組方案,其他組進(jìn)行安全性、可行性評估,篩選出最佳方案進(jìn)行實驗,自主選擇器材完成實驗,分析實驗數(shù)據(jù),尋找科學(xué)規(guī)律,體驗科學(xué)探究的樂趣,通過方案評估和交流討論提升科學(xué)思維能力。

教師順勢提出學(xué)習(xí)任務(wù)：能否用已做的實驗比較提起身邊物體所需力的大小?引導(dǎo)學(xué)生自制測力計,初步學(xué)會比較力的大小,既符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,又拓展了學(xué)生的思維。之后,明確力的單位,學(xué)生小組合作競賽，尋找身邊的1牛,關(guān)注學(xué)生的體驗感悟,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和積極性。學(xué)生積極尋找身邊物體進(jìn)行嘗試,引出“裁判”——彈簧測力計,學(xué)會力的測量。

4.4 把握科學(xué)價值,感知科學(xué)力量

新知識的發(fā)現(xiàn)依賴于技術(shù)的運用,同時新知識又能促進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。原先的設(shè)計是將最新科技應(yīng)用——新型的彈力樓梯系統(tǒng)視頻展示給學(xué)生,讓學(xué)生談?wù)劷裉焖鶎W(xué)知識的價值。改進(jìn)后的設(shè)計是創(chuàng)設(shè)情境，關(guān)注老年人上下樓很吃力的問題,再設(shè)置課外活動，學(xué)生小組合作設(shè)計一款“爬樓神器”,畫出設(shè)計圖紙,從力的角度寫明設(shè)計思路,既能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力,又能提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力,體現(xiàn)科學(xué)態(tài)度和責(zé)任的培養(yǎng)要求。

5 反思與總結(jié)

要想有效地達(dá)成物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)，教師對教學(xué)設(shè)計思路要精準(zhǔn)的把握，需要從不斷激發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)的欲望、為學(xué)生營造自主學(xué)習(xí)的空間、重視學(xué)生個體學(xué)習(xí)活動和小組合作學(xué)習(xí)研究活動的質(zhì)量出發(fā),引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)研究過程中生成新問題,及時進(jìn)行指導(dǎo)和調(diào)控,要全面放手讓學(xué)生討論、思考解答、尋找歸納、建構(gòu)概念等,教師作為傾聽者、建議者和指導(dǎo)者，引領(lǐng)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動。