聚焦核心素養(yǎng) 構(gòu)建初中物理深度學(xué)習(xí)課堂

文 / 李厚文

引 言

核心素養(yǎng)是指初中生適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展所需的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生在接受教育的過程中逐步形成的。深度學(xué)習(xí)是以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為追求的學(xué)習(xí)活動(dòng)。在教師引導(dǎo)下，學(xué)生圍繞學(xué)習(xí)主題，全面參與學(xué)習(xí)探究、思考、反思等，獲得成功體驗(yàn)、學(xué)習(xí)進(jìn)步的過程。《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》強(qiáng)調(diào)，物理課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)，主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。在核心素養(yǎng)視角下，構(gòu)建初中物理深度學(xué)習(xí)課堂是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要教師明確核心素養(yǎng)內(nèi)涵，確定培養(yǎng)方向，設(shè)計(jì)高質(zhì)量的深度學(xué)習(xí)活動(dòng)。

一、深度解析抽象現(xiàn)象，樹立正確物理觀念

物理觀念包括物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)、相互作用、能量等關(guān)鍵要素，是物理理論的提煉與升華，更是理論研究和實(shí)踐探索的基礎(chǔ)。教師從學(xué)生難以理解的抽象物理現(xiàn)象入手，通過深度解析與講解，可以幫助學(xué)生樹立正確的物理觀念。所以，教師應(yīng)明確核心素養(yǎng)培養(yǎng)方向，依托深度解析活動(dòng)，幫助學(xué)生理解抽象的物理現(xiàn)象，樹立正確的物理觀念[1]。

在人教版物理八年級（上冊）“測量物質(zhì)的密度”一課中，教師可以解析固體和液體質(zhì)量變化這一現(xiàn)象，帶領(lǐng)學(xué)生測量密度，鑒別生活中的物質(zhì)，進(jìn)一步體會物質(zhì)密度概念，理解密度測量原理，形成正確的物理觀念。首先，教師可以用天平測量小石塊的質(zhì)量，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)對應(yīng)數(shù)據(jù)，用密度公式（單位關(guān)系：1 g/cm3=1×103kg/m3）”計(jì)算，經(jīng)歷測量不規(guī)則形狀物體質(zhì)量的過程。然后，教師可以運(yùn)用量筒測量液體的體積，引導(dǎo)學(xué)生將適量水倒入量筒中，觀察液面的形狀，以測量塑料密度和鹽水密度。為了幫助學(xué)生樹立正確的物理觀念，教師可以讓學(xué)生思考問題：“用什么測量物理量比較方便？為何先測質(zhì)量，后測體積？”引導(dǎo)學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐和動(dòng)腦思考中，深度解析抽象的物理現(xiàn)象，從細(xì)微差別中發(fā)現(xiàn)物理真諦。教師還可以點(diǎn)燃一支蠟燭，讓學(xué)生分析蠟燭燃燒前后密度的變化情況，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使之通過自主實(shí)踐、深度思考，運(yùn)用所學(xué)質(zhì)量測量方法測量，最終得出正確結(jié)論，熟練掌握密度公式及其變形公式，理解抽象物理現(xiàn)象中的道理。最后，教師對學(xué)生的測量結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，列出實(shí)驗(yàn)步驟和密度公式的表達(dá)式、變形式，讓學(xué)生在深度學(xué)習(xí)中復(fù)習(xí)和反思，明確自身的知識體系建構(gòu)情況，確定下一步的學(xué)習(xí)方向。

二、設(shè)計(jì)深度思考問題，提升科學(xué)思維品質(zhì)

科學(xué)思維包括建模、推理、論證、質(zhì)疑、創(chuàng)新等要素，是從物理角度對事物屬性、規(guī)律、關(guān)系進(jìn)行認(rèn)識的思維能力。設(shè)計(jì)指向核心素養(yǎng)培養(yǎng)的多元化問題，可以激活學(xué)生的物理思維，提升學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì)[2]。因此，教師應(yīng)圍繞教學(xué)內(nèi)容設(shè)問，引導(dǎo)學(xué)生深入思考，提升學(xué)生的科學(xué)思維品質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)能力的發(fā)展。

在人教版物理八年級（下冊）“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”一課中，教師可以設(shè)計(jì)與壓強(qiáng)相關(guān)的問題，使學(xué)生了解流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，圍繞生活中與流體壓強(qiáng)、流速相關(guān)的物理現(xiàn)象進(jìn)行探究，提升科學(xué)思維品質(zhì)。首先，教師要引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)壓強(qiáng)公式認(rèn)識流體的壓強(qiáng)與流速有關(guān)的現(xiàn)象，由此導(dǎo)入新課，讓學(xué)生體會由流體壓強(qiáng)差異導(dǎo)致的奇特現(xiàn)象。然后，教師可以為學(xué)生提供機(jī)翼模型、鼓風(fēng)機(jī)、硬幣、紙條、泡沫等材料，運(yùn)用多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)以下情境。（1）飛機(jī)起飛升空；（2）乘客在“一米線”外等候高鐵；（3）卡洛斯踢“香蕉球”。教師引導(dǎo)學(xué)生觀察以上三個(gè)畫面，思考各種現(xiàn)象背后的奧秘，分析氣體壓強(qiáng)的大小與氣體流速之間的關(guān)系，引發(fā)學(xué)生探究物理的興趣。教師還要引導(dǎo)學(xué)生利用身邊的材料做實(shí)驗(yàn)，分析固體、氣體、流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，引出本節(jié)主要探究的課題，提升學(xué)生的思維品質(zhì)。最后，為了讓學(xué)生了解流體壓強(qiáng)現(xiàn)象的本質(zhì)，教師可以從以下三個(gè)方面設(shè)問：（1）手握住兩張自然下垂的紙，從中間向下吹氣，能發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象？（2）在桌面上平放一枚鋁質(zhì)硬幣，在硬幣上方用力吹氣，會發(fā)生什么現(xiàn)象？（3）向并排漂在水上的兩塊塑料泡沫之間噴射水流，會發(fā)生什么現(xiàn)象？以上三個(gè)問題可以驅(qū)動(dòng)學(xué)生深度思考，通過實(shí)驗(yàn)和反思來理解流體壓強(qiáng)現(xiàn)象，流速越大則壓強(qiáng)越小、流速越小則壓強(qiáng)越大。

三、開展深度合作實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)科學(xué)探究能力

科學(xué)探究是發(fā)現(xiàn)、提出、解決、反思物理問題的能力，主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素。實(shí)驗(yàn)是初中物理教學(xué)的重要組成部分，基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)開展深度合作實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，能助力學(xué)生形成良好的科學(xué)探究能力。教師可以聯(lián)系實(shí)際生活，在實(shí)驗(yàn)中深度合作，引導(dǎo)學(xué)生自行分析、解決問題，使其在積極動(dòng)腦思考和動(dòng)手實(shí)踐的過程中，形成良好的科學(xué)探究能力。

在人教版物理九年級“電阻的測量”一課中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生用電壓表和電流表測電阻，引導(dǎo)學(xué)生熟悉不同測量器具的使用方法、規(guī)則，學(xué)會運(yùn)用“伏安法”測量電阻，了解如何設(shè)計(jì)電路，科學(xué)探究未知電阻。首先，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)歐姆定律表達(dá)式及其變形式然后，讓學(xué)生根據(jù)課題選擇實(shí)驗(yàn)器具，合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、制訂實(shí)驗(yàn)操作方案，開展深度合作實(shí)驗(yàn)探究。教師在確認(rèn)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，應(yīng)讓學(xué)生代表回答電路的設(shè)計(jì)理念，向?qū)W生滲透選擇器材、保證實(shí)驗(yàn)安全的意識。在深度合作實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)巡視，提醒學(xué)生以下注意事項(xiàng)：（1）注意將電流表、電壓表“調(diào)零”；（2）開關(guān)要始終處于斷開狀態(tài)，直至電路連接完成；（3）滑動(dòng)變阻器滑片要在阻值最大的位置上，以免電流過大燒壞實(shí)驗(yàn)器材；（4）正對刻線讀數(shù)，以確保讀數(shù)準(zhǔn)確無誤。然后，教師鼓勵(lì)學(xué)生記錄自己的實(shí)驗(yàn)體會，總結(jié)“伏安法”測量電阻得到的不同數(shù)據(jù)及自己的創(chuàng)新性想法，在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后交流。最后，教師可以引出話題“沒有電流表該如何測電阻？”，引導(dǎo)學(xué)生在掌握“伏安法”測電阻技巧后舉一反三，提出不同的測電阻方法，并在實(shí)驗(yàn)中加以驗(yàn)證。

四、加強(qiáng)深度學(xué)習(xí)互動(dòng)，強(qiáng)化科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任

科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上形成的，也是探究物理本質(zhì)的動(dòng)力、認(rèn)真研究的品質(zhì)、科學(xué)探索的自覺行為及推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的使命擔(dān)當(dāng)。教師利用深度學(xué)習(xí)互動(dòng)，了解學(xué)生對物理知識的掌握情況，引導(dǎo)學(xué)生反思現(xiàn)實(shí)與物理學(xué)習(xí)，可以讓其獲得探索物理的內(nèi)在動(dòng)力，形成科學(xué)本質(zhì)觀、社會責(zé)任感。教師要利用好深度學(xué)習(xí)互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生思考現(xiàn)實(shí)問題，運(yùn)用所學(xué)物理知識探究解決問題的科學(xué)方案，形成良好的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。

在人教版物理九年級“家庭電路中電流過大的原因”一課中，教師可以通過電路分析讓學(xué)生理解家庭電路中的電器功率變化情況，理解保險(xiǎn)絲的作用，養(yǎng)成安全用電的良好習(xí)慣，強(qiáng)化自身的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。首先，教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)電功率和電流、電壓的關(guān)系式“P=UI”導(dǎo)出“公式總結(jié)電器總功率過大會引起的電流變化。然后，教師圍繞“短路”與學(xué)生深度互動(dòng)，讓學(xué)生分析家庭電路發(fā)生“短路”的原因，引出“保險(xiǎn)絲”概念，使學(xué)生理解改裝電路、電線或電路使用年限過長、火線和零線直連、電器進(jìn)水等均會導(dǎo)致“短路”，從而觸發(fā)保險(xiǎn)絲熔斷，達(dá)到切斷電路、保護(hù)電器的目的。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考在燈泡兩端并接大功率的電熱器會發(fā)生的變化，運(yùn)用多媒體技術(shù)演示，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)“保險(xiǎn)絲立即熔斷”，由此理解家庭電路中電流過大的原因。最后，教師鼓勵(lì)學(xué)生在課后了解家用電器的種類，嘗試運(yùn)用所學(xué)公式計(jì)算功率，根據(jù)電能表的銘牌分析最大通過電流，在深度學(xué)習(xí)中設(shè)計(jì)家庭安全用電方案。

結(jié) 語

綜上所述，核心素養(yǎng)培養(yǎng)并非一日之功，需要教師不斷更新教學(xué)理念，改進(jìn)教學(xué)方法，讓學(xué)生在深度學(xué)習(xí)的過程中積累豐富的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，不斷提升學(xué)習(xí)主動(dòng)性，形成良好的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。教師應(yīng)為學(xué)生解析抽象的物理現(xiàn)象，設(shè)計(jì)能引發(fā)學(xué)生深度思考的問題，幫助學(xué)生樹立正確的物理觀念，提升學(xué)生的思維品質(zhì)。