基于核心素養培養的物理教學

劉立楠

今年十月，我們高二物理組開展了核心素養與學科教學改革初探的同課異構活動。在這次活動中我們高二物理組的五個人講的是人教版選修3-1帶電粒子在勻強磁場中的運動這節課。我們共同研究和探討，充分尊重教材和大綱，精心設計了導學案和課件，反復斟酌，反復修改。其間王凱老師利用大量時間精心制作了課件，趙鳳祿老師耐心地聽其他人的課并在課后細心地進行分析和指導...我們大家對教學內容和環節不停地討論和修定。我們全體人員在這次活動中分工協作，群策群力，讓我深深體會到集體力量的魅力。

核心素養成為新課程改革深化的新目標，通過基于核心素養的教學，幫助學生形成必備品格和關鍵能力。物理核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質，是學生科學素養的重要構成，主要包括物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任。物理教學就是要讓學生掌握物理的核心知識，形成核心能力，擁有科學的興趣、態度，合作意識，為學生進入社會后更好的發展做準備。結合以上四項內容，我談談我們的具體落實措施。

一、物理觀念

從物理視覺角度形成的關于物質、運動與相互作用、能量等的基本認識，是物理概念和規律等在頭腦中的提煉和升華。我們主要是利用復習提問環節對以前學習的知識進行熟悉和鞏固。李付勇、王鍇和王磊老師在這個環節的落實尤為突出，為新內容的學習打下了良好的基礎。

二、科學思維

從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式，是基于經驗事實建構理想模型的抽象概括過程；是分析綜合、推理論證等科學思維方法的內化；是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判，進而提出創造性見解的能力與品質。科學思維主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素。科學思維恰恰是物理核心素養的核心。在物理課堂上，應該讓學生重演物理知識的發生過程；體驗核心概念的形成過程；探尋物理規律的發現過程；并且注重過程分析，讓學生親歷物理問題的解決過程。

為此，我們在復習提問的環節，側重點放在了洛倫茲力的大小和方向上，重點強調了洛倫茲力總是垂直于帶電粒子的運動方向、對帶電粒子不做功；所以帶電粒子的受力和運動特點和前面學習的勻速圓周運動的特點完全一致，那一定就是做勻速圓周運動。而接下來要求學生推導帶電粒子在勻強磁場中的運動的規律。我們先是引導學生回顧圓周運動的物理量間的關系、分析圓周運動問題的切入點即分析向心力的來源...再結合洛倫茲力公式一環扣一環地引導學生推導出半徑公式和周期公式。（王磊老師在這里加入了視頻分析）之后是解決問題，這是學生物理思維的形成、發展、提升的重要環節。所以我和趙鳳祿老師在這里適時設置了一道例題，讓學生去分析討論解題過程，并通過課件一步步演示出來，讓孩子們知道解決相應問題的思路和方法，知道此類問題的解題關鍵是找圓心和畫軌跡，并對學生的分析給予及時的肯定和表揚，讓學生既熟悉、鞏固了剛剛推得的規律又體會到了學習成功的幸福感。

三、實驗探究

物理學是以實驗為基礎的自然學科，物理實驗推動著物理學的發展。實驗探究是提出物理問題，形成猜想和假設，獲取和處理信息，基于證據得出結論并做出解釋，以及對實驗探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力。主要包括問題、證據、解釋、交流等要素。本節我們都利用洛倫茲力演示儀展示了高速電子在勻強磁場中的圓周運動軌跡（王鍇老師在這又加入了視頻），在學生推導規律之后給了他們更直觀的印象，尤其鳳祿老師和付勇老師等又讓學生與前邊的公式在控制變量的情況下一一加以印證，使得同學們對規律的理解和記憶更加深刻。

四、科學態度與責任

在認識科學本質，理解科學.技術.社會.環境（STSE）的關系基礎上逐漸形成對科學和技術應有的正確態度及責任感。主要包括科學本質、科學態度、科學倫理、STSE等要素。挖掘物理教材中的物理學史，能加強科學態度、科學精神的教育。偉人的足跡也會激勵、影響學生的人生，逐步形成科學態度、科學精神。而我在這節課中引出回旋加速器時先介紹在微觀世界里有一種“利用高速粒子轟擊原子”進行科學探究和發現的方法，盧瑟福就是這樣發現了原子結構和質子、查德威克也是利用這個方法發現了中子；而要想獲得高速粒子就要利用加速器，由于加速電壓不能無限提高，所以設置了多級加速，但直線型加速器的最大缺點是占用空間太大（目前最長的直線型加速器長達二十多千米，重達幾千噸）為此美國的勞倫斯經過長期的研究，設計出了回旋加速器，巧妙的實現了粒子在較小空間內的多次加速。經過這樣的引入，學生就會對回旋加速器的原理和相關數據產生求知欲，既提高了同學們的學習興趣，增強了學生學習的使命感，同時也為將來學習3-5做了鋪墊。

經過同志們的共同努力，我們高二物理組成功地完成了這次同課異構活動。通過這次同課異構活動，我們的收獲很多：一是對核心素養有了更深入的認識，使我們在課堂教學中對核心素養的落實更加具體；二是更深刻地體會到集體的力量，體會到集體備課的重要性。當然我們還存在一些不足：一方面課程設計在完全依照教材的情況下容量較大，部分同學難以消化、吸收；另一方面個別知識點比如對回旋加速器的原理和周期的講解不夠細致；另外學生的參與活動還少了些，隨堂的練習也稍少。我們會在以后的工作中不斷探索、不斷完善。物理教學最本質、最核心的追求是培養學生物理核心素養，對物理核心素養認識及對學生核心素養培養的策略，是一個不斷深入的過程，我們永遠不會停下探索、思考、實踐的腳步。

（作者單位：長春市第八中學）endprint