核心素養(yǎng)視野下以人為本的物理課堂實踐研究

摘 要：經(jīng)過多年的教育改革，素質(zhì)教育成效顯著，但是與立德樹人的總要求還是存在一定的距離.主要表現(xiàn)在重智育輕德育，大部分學(xué)校過分追求分數(shù)和升學(xué)率，學(xué)生的社會責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實踐能力較為薄弱.隨著核心素養(yǎng)的提出，試圖從頂層設(shè)計去解決目前存在的問題，核心素養(yǎng)最為關(guān)鍵的理念是“以人為本”.本文從物理課堂教學(xué)的角度，闡述如何在教學(xué)中使物理核心素養(yǎng)生根落地.

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；以人為本；物理教學(xué)

作者簡介：連培惠（1981-），女，山東榮成人，碩士，中學(xué)一級教師，主要研究新課程改革下的物理教學(xué)高中物理的核心素養(yǎng)是指學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特征的品質(zhì).用著名物理特級教師吳家澍的話來講，就是把所學(xué)的物理知識都忘掉后，所剩下的給人終身受用的東西；或者說，學(xué)過的物理能給學(xué)生打下什么烙印，他跟沒學(xué)過物理的人相比會有怎樣的差異.從專業(yè)角度講，物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”、“科學(xué)思維”、“實驗探究”、“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”等四個方面的要素構(gòu)成.本文結(jié)合作者在實際教學(xué)中積累的案例，討論如何使物理核心素養(yǎng)在課堂內(nèi)外的教學(xué)中生根落地.

1 努力轉(zhuǎn)型課堂教學(xué)理念——從知識本位到以人為本

長期以來，物理的課堂教學(xué)通常是以知識為線索展開，很容易導(dǎo)致教師把教學(xué)的重點放在知識的落實上，而忽視了育人的功能.為了防止這種傾向，在設(shè)計和開展教學(xué)時，必須以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，將“物理觀念”、“科學(xué)思維”、“實驗探究”、“科學(xué)態(tài)度和責(zé)任”等要求貫穿在教學(xué)活動中，使物理教學(xué)過程成為學(xué)生核心素養(yǎng)形成的過程.不管是新課教學(xué)、復(fù)習(xí)課教學(xué)還是習(xí)題課教學(xué)，物理課堂都要從知識本位向以人為本轉(zhuǎn)型，通俗地講就是在課堂教學(xué)中更多地關(guān)注人，關(guān)注人的全面發(fā)展.

案例1 在《牛頓第一定律》的教學(xué)中，以知識為本位的做法是：重復(fù)伽利略的理想斜面實驗（圖1），從“毛巾桌面”、 “粗布條桌面”、“木板桌面”等得出牛頓第一定律內(nèi)容，然后將定律內(nèi)容的關(guān)鍵詞進行拓展，最后再加以用題目，當(dāng)堂檢測知識掌握情況.

這樣的課型主要存在兩個問題：一是單靠老師的講授，缺失學(xué)習(xí)者的主動參與和建構(gòu)，即使對所學(xué)的知識，學(xué)生也是難以深入理解、切實掌握的；二是這種一步到位的教法，更是有悖于科學(xué)的本質(zhì)（科學(xué)講究證據(jù)，科學(xué)總是試圖確定和避免偏見）.若長此以往，將使學(xué)生對科學(xué)形成錯誤的認知，認為科學(xué)發(fā)現(xiàn)總是一帆風(fēng)順的；甚至?xí)云湃械K科學(xué)思維的培養(yǎng).

如果有同學(xué)問你，僅僅從伽利略斜面實驗就能說明“一切物體…”，這樣的邏輯關(guān)系成立嗎？所以，通常為了更為直觀地說明規(guī)律的內(nèi)容，筆者往往在從理想斜面實驗得出規(guī)律后，再加以輔助實驗（如圖2、圖3、圖4所示）：①敲擊下面的象棋子，上面的象棋子保持原來的靜止狀態(tài)落下.說明固體有慣性；②突然推動小車，車上面杯中的水保持原來的靜止狀態(tài)會向后溢出；突然止住運動的小車，杯中的水保持原來的運動狀態(tài)向前溢出，說明液體有慣性；③向一點燃的蠟燭吹一口氣，可看見火苗依次擺動或熄滅.說明氣體有保持原來運動狀態(tài)的慣性.再讓學(xué)生從這三個小實驗中總結(jié)：不管固體、液體還是氣體，都具有慣性.

案例2 在進行復(fù)習(xí)課教學(xué)時，有這樣一個題目：已知汽車質(zhì)量m，行駛速度vo，汽車安裝有防抱死剎車系統(tǒng)（ABS）， 制動力恒為f，設(shè)駕駛員的反應(yīng)時間為to，問從駕駛員發(fā)現(xiàn)情況到完全停車共經(jīng)過多少距離？答案是x=mv202f+v0t0，單純從知識層面來看，答案的得出意味著教學(xué)的結(jié)束，但是知識以外還能教給學(xué)生哪些更有用的東西？引導(dǎo)學(xué)生思考具體情境中影響x的具體因素.質(zhì)量、速度和反應(yīng)時間，再具體到不超載、不超速、不疲勞駕駛或不酒后開車等等.

教師是落實核心素養(yǎng)的第一責(zé)任人，面對核心素養(yǎng)，理念要先行，課堂要轉(zhuǎn)型，才能使學(xué)生在學(xué)到知識的同時，獲得學(xué)生終身受益的核心素養(yǎng).課堂教學(xué)從“知識本位”到“以人為本”的轉(zhuǎn)型是一個長期的過程，需要老師們不懈地努力.

2 發(fā)掘?qū)嶒灲虒W(xué)的真善美——從“少”做實驗到“多”做實驗

物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，著名物理學(xué)家丁肇中曾經(jīng)說過：所有的自然科學(xué)都是實驗科學(xué)，再好的理論如果與實驗不相符，那么理論就不存在，實驗可以推翻理論，理論永遠無法推翻實驗.

長期以來，我們的物理課堂，有重知識，輕實驗的傾向.以往叫做“黑板上做實驗”，現(xiàn)在叫做“電腦上做實驗”，或者“試卷上背實驗”，這三種對待實驗的態(tài)度都是不利于學(xué)生“實驗探究”能力的培養(yǎng)，實驗教學(xué)是發(fā)展物理核心素養(yǎng)的有效途徑.筆者始終追求能利用實驗室現(xiàn)有的器材完成的，盡量自己動手做，讓同學(xué)體會到實驗教學(xué)的真善美，而不是停留在理論上.

案例3 如圖5所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數(shù)n1=800和n2=200的兩個線圈，上線圈兩端與u=51sin314t （V）的交流電源相連，將下列線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數(shù)可能是

A.2.0VB.9.0VC.12.7VD.144.0V

該題是2011年浙江省高考題，是典型的“實驗”推翻“理論”.原因是在平時的練習(xí)中都是理想變壓器，所以在學(xué)生頭腦中形成了強烈而穩(wěn)定的認知——“線圈匝數(shù)之比等于電壓之比”.在以后的教學(xué)中，筆者每次碰到變壓器新授課的時候，總是從非理想變壓器開始測數(shù)據(jù)（圖6），讓學(xué)生體會到電壓之比不等于匝數(shù)之比，慢慢移動鐵芯，使之形成一個閉合回路時，才近似滿足書本上的規(guī)律公式.讓知識的構(gòu)建經(jīng)歷“漫長”的過程，在學(xué)生的腦海中留下深刻的印痕.

案例4 如圖7所示為靜電力演示儀，兩金屬極板分別固定于絕緣支架上，且正對平行放置.工作時兩板分別接高壓直流電源的正負極，表面鍍鋁的乒乓球用絕緣細線懸掛在金屬極板中間，則

A.乒乓球的左側(cè)感應(yīng)出負電荷

B.乒乓球受到擾動后，會被吸在左極板上endprint

C.乒乓球共受到電場力，重力和庫侖力三個力的作用

D.用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸，放開后乒乓球會在兩極板間來回碰撞

該題是浙江省高考題，本演示實驗蘊含了靜電感應(yīng)、庫侖力等知識點.筆者在高三復(fù)習(xí)課講到靜電場的時候不僅從理論上分析，還挖掘其中的實驗因素，用生活器材演示了此實驗（圖8）.筆者讓左邊的大球通電起電機帶上電，然后小球彈開一定的角度，然后筆者用自己的手充當(dāng)右邊的極板，會發(fā)現(xiàn)金屬球開始左右搖擺，開始跳舞了，學(xué)生看到這個現(xiàn)象感覺物理太神奇了，有點像永動機.教師順勢引導(dǎo)學(xué)生進行思考，發(fā)現(xiàn)根源是同種電荷相互排斥，而不是所謂的永動機.

著名心理學(xué)家皮亞杰指出：“只有學(xué)生的心理積極作用于環(huán)境，其認知發(fā)展才能順利進行.只有當(dāng)學(xué)生對情境的刺激進行同化和順應(yīng)時，其認知結(jié)構(gòu)的發(fā)展才能得到保障.”教師有目的、有計劃地努力發(fā)掘教學(xué)中的實驗素材，為學(xué)生積累感性材料，有利于學(xué)生的觀察、猜測和想象.學(xué)生不再是單純的是知識接收者，而是課堂活動的參與者，他們在更加顯性的實驗中始終保持著思維上的高度“興奮”，進而促進對知識主動、高效的建構(gòu)，這正是實驗的魅力所在.

3 學(xué)生參與習(xí)題討論——從教師講解到學(xué)生參與

不容質(zhì)疑，習(xí)題教學(xué)占據(jù)了整個高中階段相當(dāng)比例的教學(xué)時間.單純就題論題的習(xí)題教學(xué)方式，往往會使學(xué)生產(chǎn)生倦怠感，體會不到“物理是有用的，有趣的”，作為老師，要努力挖掘習(xí)題背后的生活因素.

案例5 如圖9所示，當(dāng)M靜止在斜面上，再放一個m在M上面，問M將如何？如果單從知識層面講，整體法即可解決，再配套幾個變式訓(xùn)練即可鞏固，但這樣的講解是缺乏生命力的，沒有關(guān)注到學(xué)生，沒有這個知識背后的應(yīng)用.如果讓學(xué)生思考：停在斜坡的汽車，如果再上來幾個乘客，汽車是否會下滑，那么就會調(diào)動學(xué)生的積極性.讓學(xué)生學(xué)會動腦去思考生活現(xiàn)象背后的物理知識.

再比如在進行《原子核式結(jié)構(gòu)模型》新課教學(xué)時，有一個數(shù)量級的估算，原子半徑是10-10m，原子核半徑是10-15m，還拿操場和小水滴做比較.但這樣的舉例沒有學(xué)生的參與，學(xué)生缺少相應(yīng)的感知，筆者在新課教學(xué)時，讓某個同學(xué)報出自己的身高（1.80m）以此當(dāng)作原子核直徑，然后再按照比例換算，擴大105后，半徑變?yōu)?0km.也就是如果同學(xué)作為一個原子核大小，那么原子大小將是以學(xué)校為圓心，方圓90km為半徑的一個圓，再具體點，就是東到上海，西到杭州，北到蘇州，南到寧波范圍，這樣用α粒子打中原子核的概率是非常小的，再次體會α粒子散射實驗的幾個結(jié)論，瞬間明白為什么會是這樣的.

當(dāng)學(xué)生主動參與到習(xí)題中后，這不正是體現(xiàn)了以人為本的理念嗎？放手讓學(xué)生主動去發(fā)現(xiàn)，主動去構(gòu)建，主動去分析，那么習(xí)題教學(xué)也不難了.

4 培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑精神——從知識灌輸?shù)街鲃淤|(zhì)疑

創(chuàng)新是一個民族不斷進步的靈活，屬于科學(xué)思維的重要組成部分，是基于事實證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判，進而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì).“學(xué)起于思，思源于疑.”質(zhì)疑，是物理學(xué)發(fā)展的開始，也是物理學(xué)發(fā)展的動力.科學(xué)上很多重大發(fā)明與創(chuàng)新，與其說是疑問的解決者促成的，不如說是疑問的尋求者促成的.伽利略對亞里士多德“自由落體定理”的質(zhì)疑，才導(dǎo)致他完成了比薩斜塔實驗.瓦特質(zhì)疑燒開水時壺蓋為什么會跳由此改良了蒸汽機，直接推動了人類社會由農(nóng)業(yè)文明進入工業(yè)文明.牛頓從蘋果為何會落地的疑問發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律.這些理論與實踐，非常有力地證明了一個簡單卻是十分重要的命題：一切創(chuàng)新都始于質(zhì)疑.沒有質(zhì)疑，將沒有創(chuàng)新和批判，再多談科學(xué)素養(yǎng)和終身發(fā)展也就沒有多大意義了.

筆者在進行電磁感應(yīng)教學(xué)時，提到錄音和放音原理不一樣時，有個比較靈活的學(xué)生馬上就提出：老師磁帶的A、B面是怎么分的？是不是磁帶正面為A，反面為B.對于學(xué)生的問題，選擇了查閱資料，尋找答案.如果一味搪塞過去，勢必會挫傷學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，下次再也不敢提問了.

同樣，在解一個氣體狀態(tài)方程時，方程和參考答案一樣，因為筆者沒有算，直接抄了個答案給學(xué)生講，當(dāng)時沒有一個同學(xué)提出來，就這樣過去了.但過了一天，學(xué)生跑過來對筆者說，自己無論如何也算不出答案，請老師看看自己錯在哪里.經(jīng)過筆者幾番演算，發(fā)現(xiàn)原來是答案算錯了，如果沒有這位同學(xué)孜孜不倦的追求，不知道原來是答案錯誤.

因此，教師在平時教學(xué)中應(yīng)該重聆聽，少阻止；重鼓勵，少批評；重引導(dǎo)，少告知.平等地對待每一位同學(xué)，俯下身子傾聽學(xué)生的聲音，創(chuàng)造和諧平等的課堂，學(xué)生才敢說出自己不同的聲音.倒逼教師潛心鉆研，積極備課，兩者相互促進相互成長.

5 筆者的反思

核心素養(yǎng)的提出，從根本來說不是一件新的事物，而是我們的教育在不斷地創(chuàng)新升級，教育慢慢地在回歸本真.從最初的“雙基目標”到上一輪新課改提出的“三維目標”到本輪的“核心素養(yǎng)”，其本質(zhì)關(guān)系是層層遞進的關(guān)系，關(guān)注面從知識轉(zhuǎn)向人，體現(xiàn)以人為本的理念，教師們不必感到恐慌和抗拒，從目前接觸的情況看，還是存在一些問題的.

首先是理念先行不夠深入，部分老師習(xí)慣了原來的教法，以自己的教學(xué)經(jīng)驗為中心，開展教學(xué)，忽視了教學(xué)的主體——學(xué)生.

其次是實驗教學(xué)重視程度不夠.比如有的老師拿來了氣墊導(dǎo)軌，但需要用腳充氣，由于學(xué)生踩得不均衡，導(dǎo)致實驗效果不佳，然后老師就唐塞過去.給人的感覺，明明做不出來，非要照著書本去說的感覺.

再次是對常態(tài)課注重視不夠，往往老師們很重視優(yōu)質(zhì)課的備課，磨課，充分挖掘“核心素養(yǎng)”的落腳點，但對常態(tài)課，思考程度不夠，形成常態(tài)課、優(yōu)質(zhì)課兩張皮的感覺.真正的優(yōu)質(zhì)課，肯定源自優(yōu)秀的常態(tài)課，常態(tài)課才是落實核心素養(yǎng)的主陣地.

我們相信，核心素養(yǎng)的全面落實需要一個過程，目前碰到的一些困難，將會不斷解決.教育的關(guān)注度會最終慢慢回到“以人為本”的軌道上來.

參考文獻：

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