促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的高三物理復(fù)習(xí)課教學(xué)策略

蘆敬毅

目前，高三物理復(fù)習(xí)課仍存在學(xué)生反復(fù)記憶概念、規(guī)律，模仿典例，而后進(jìn)入“題海戰(zhàn)”的狀況，學(xué)生的復(fù)習(xí)機(jī)械、被動(dòng)，很難將物理知識(shí)、物理方法和物理思想聯(lián)結(jié)起來形成全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，影響其核心素養(yǎng)的發(fā)展。為此，筆者在教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出促進(jìn)核心素養(yǎng)發(fā)展的高三物理復(fù)習(xí)課“五步法”教學(xué)策略，試圖在復(fù)習(xí)過程中，突出學(xué)生的主體性，強(qiáng)化學(xué)生的分析、理解和概括能力，并促使其形成運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力、善于與他人合作的能力以及不斷探索不斷學(xué)習(xí)的能力。

一、促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的高三物理復(fù)習(xí)課“五步法”教學(xué)策略

基于核心素養(yǎng)發(fā)展的高中物理復(fù)習(xí)課“五字訣”教學(xué)策略，即引導(dǎo)學(xué)生“說”出自己對(duì)知識(shí)的已有認(rèn)知；學(xué)生“寫”出重要規(guī)律的產(chǎn)生過程；學(xué)生“用”所學(xué)知識(shí)解決具體情境中的問題；進(jìn)行學(xué)生自評(píng)、互評(píng)及師評(píng)的多元“評(píng)價(jià)”；引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)與思維的“擴(kuò)展”。這一策略，突出了學(xué)生在復(fù)習(xí)過程中的主體性，將學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展建立在學(xué)生自己積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)行為之上。

二、《萬有引力定律的應(yīng)用》“五步法”復(fù)習(xí)教學(xué)實(shí)踐

學(xué)生已經(jīng)復(fù)習(xí)了萬有引力定律的基本知識(shí)，知道宇宙中的一切物體都在萬有引力的支配下運(yùn)動(dòng)，并且知道可以利用萬有引力定律計(jì)算太陽、地球等巨大天體的質(zhì)量，本節(jié)課主要從天體的運(yùn)動(dòng)、人造衛(wèi)星的發(fā)射與回收的角度來研究萬有引力定律的應(yīng)用。

環(huán)節(jié)一：“說”，即讓學(xué)生說出對(duì)物理規(guī)律的元認(rèn)知

本環(huán)節(jié)，教師先讓學(xué)生陳述做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)條件，接著以地—月模型為例，要求學(xué)生口頭表述出月球所受的萬有引力指向地心，并充當(dāng)它做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。通過學(xué)生的口頭表述，可以較清楚地了解學(xué)生對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)基本知識(shí)的理解和掌握情況，并逐步建構(gòu)天體的圓周運(yùn)動(dòng)模型。

環(huán)節(jié)二：“寫”，即要求學(xué)生寫出物理規(guī)律、公式以及和公式相應(yīng)的推導(dǎo)過程

1.寫出向心力大小的計(jì)算公式。

2.以地—月模型為例，推導(dǎo)月球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度、線速度、角速度和周期的表達(dá)式。

學(xué)生寫出推導(dǎo)過程后，教師則以實(shí)物投影的形式將有代表性的書面推導(dǎo)過程展示出來，并要求所有學(xué)生共同檢查是否存在錯(cuò)誤并糾正。通過“寫”這個(gè)環(huán)節(jié)，很直觀地暴露出學(xué)生在今后考試中容易出現(xiàn)的書寫錯(cuò)誤，并及時(shí)糾正。

環(huán)節(jié)三：“用”，即用所學(xué)知識(shí)去解決情境中的問題

教師設(shè)置不同情境并提出問題，并對(duì)所提問題逐層建構(gòu)，學(xué)生在回答問題的過程中體會(huì)知識(shí)的內(nèi)涵和外延，可將所學(xué)知識(shí)進(jìn)一步提煉和升華。

在“用”這個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)了兩個(gè)任務(wù)。

任務(wù)1：以多大的速度拋出這個(gè)物體，它才會(huì)繞地球表面運(yùn)動(dòng)，不會(huì)落下來？①已知：Ｇ=6.67×10-11 Nm2/kg2， 地球質(zhì)量M=5.89×1024 kg， 地球半R=6400km；②若僅已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2和R=6400km，能否計(jì)算出該速度？

任務(wù)1從基礎(chǔ)知識(shí)出發(fā)，構(gòu)建人造衛(wèi)星發(fā)射的空間模型，運(yùn)用動(dòng)力學(xué)理論，萬有引力和重力關(guān)系，得出地球第一宇宙速度的兩種推導(dǎo)方法。實(shí)際教學(xué)中，教師請(qǐng)一位學(xué)生到黑板上板演推導(dǎo)過程，其他學(xué)生在學(xué)案上自主推導(dǎo)。學(xué)生經(jīng)歷整個(gè)推導(dǎo)過程，體會(huì)到在研究同一個(gè)問題時(shí)，要根據(jù)已給的條件，選擇合適的方法進(jìn)行解答。

任務(wù)2：從衛(wèi)星運(yùn)行軌道、速度、周期等幾個(gè)角度出發(fā)，分析常見類型地球衛(wèi)星（近地、同步衛(wèi)星）的特點(diǎn)。

通過任務(wù)2，逐步引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建衛(wèi)星運(yùn)行的空間模型，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)知識(shí)解決問題的能力，信息提取和知識(shí)遷移能力。

環(huán)節(jié)四：“評(píng)”，包括自評(píng)、互評(píng)和師評(píng)

本節(jié)課在“評(píng)”這個(gè)環(huán)節(jié)，根據(jù)前面所復(fù)習(xí)的內(nèi)容設(shè)置了一個(gè)順勢(shì)拓展問題：衛(wèi)星變軌。

此前我們所提及的都是衛(wèi)星在同一個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)的情況，是非常理想的情況，在此順勢(shì)提出衛(wèi)星的變軌問題該如何處理？

1.知識(shí)支撐

做離心運(yùn)動(dòng)和近心運(yùn)動(dòng)的條件：Ｆ供＝Ｆ需，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；Ｆ供＞Ｆ需，物體做近心運(yùn)動(dòng)；Ｆ供＜Ｆ需，物體做離心運(yùn)動(dòng)。

如何發(fā)射一個(gè)高軌道衛(wèi)星呢？需要變軌。

（1）為了節(jié)省能量，在赤道上順著地球自轉(zhuǎn)方向發(fā)射衛(wèi)星到圓軌道Ⅰ上，如右圖所示。

（2）想到達(dá)更高的軌道，必須得做離心運(yùn)動(dòng)，可在A點(diǎn)（近地點(diǎn)）點(diǎn)火加速，導(dǎo)致在A點(diǎn)萬有引力不足以提供衛(wèi)星在軌道Ⅰ上做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ。

（3）橢圓軌道經(jīng)過在B點(diǎn)（遠(yuǎn)地點(diǎn)），再次點(diǎn)火加速進(jìn)入圓形軌道Ⅲ。

2.以衛(wèi)星變軌過程為例設(shè)計(jì)問題

速度：設(shè)衛(wèi)星在圓軌道Ⅰ和Ⅲ的速率為v1、v3，軌道Ⅱ上過A點(diǎn)和B點(diǎn)時(shí)速率為vA、vB，比較四個(gè)速度的大小。

周期：比較三個(gè)軌道上運(yùn)行周期T1、T2、T3的大小。

機(jī)械能：比較衛(wèi)星在三個(gè)軌道上的機(jī)械能E1、E2、E3的大小。

在該環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生將情境進(jìn)行發(fā)散。通過自評(píng)和互評(píng)，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)不同概念和規(guī)律的差異，辨析規(guī)律的適用范圍和條件，學(xué)會(huì)科學(xué)理性地接受信息。師評(píng)則提倡以鼓勵(lì)和賞識(shí)為主，針對(duì)學(xué)生無法解決的問題，給出合理化的建議，或提供新的解決問題的方法。該環(huán)節(jié)所設(shè)置的情境應(yīng)由淺入深，逐步構(gòu)建，使各層次的學(xué)生都能有所收獲。

環(huán)節(jié)五：“擴(kuò)”，概括、總結(jié)、反思、提升

在課的最后，讓學(xué)生說出自己對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，以及知識(shí)與相應(yīng)情境的聯(lián)系，該環(huán)節(jié)將不斷拓展思維空間，提升學(xué)生對(duì)物理知識(shí)、方法與物理思想的認(rèn)識(shí)。

教師要求學(xué)生在課后對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行反思，不僅反思知識(shí)的掌握情況，更重要的是要回顧所復(fù)習(xí)知識(shí)的衍生、推導(dǎo)過程，以及在具體情境當(dāng)中是如何對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行遷移，而習(xí)得這種學(xué)習(xí)的方式，將給學(xué)生今后的復(fù)習(xí)帶來更多的啟示。

三、教學(xué)反思

高三物理復(fù)習(xí)教學(xué)要落實(shí)核心素養(yǎng)發(fā)展目標(biāo)，就要在教學(xué)策略中滲透促進(jìn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)整合和發(fā)展的元素，根據(jù)課程目標(biāo)和實(shí)際學(xué)情，系統(tǒng)地規(guī)劃和開展教學(xué)活動(dòng)。

本文以《萬有引力定律的應(yīng)用》為例，探討高三物理復(fù)習(xí)課的“五步法”教學(xué)策略，關(guān)鍵在于將具體的核心素養(yǎng)目標(biāo)的落實(shí)建立在學(xué)生自己的“說”“寫”“用”“評(píng)”“擴(kuò)”的學(xué)習(xí)行為之上。

責(zé)任編輯 羅 峰