指向學生核心素養培育的初中物理教學研究

姚建民

摘 要：教學研究是以教育科學理論為基礎，以教學領域中發生的現象為現象，以探索教育規律為目的的創造性的認識活動。教學研究的首要目的是為了學生的發展，通過實踐和理論的結合，找到更合適的方法，激發和引導學生的自我發展之路。

關鍵詞：核心素養；教學研究；教師專業成長

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2018）10-0072-3

物理學科核心素養包含：物理觀念、科學思維、科學探究及科學態度和責任。物理核心素養的培育關鍵點在于物理教師核心素養的形成。在課堂教學的基礎上，加以教學研究，從而形成有益于學生核心素養培育的教師基本素養。

在日常的工作中，經常聽到一些聲音，教育研究就是做課題、寫論文，可能會干擾教師的教書育人工作，教師教好書就行了，干嘛要去寫論文、做課題。這種觀念是對教育研究的一種誤解。

教學研究是依托一種科學的方法指導開展教育教學活動中的發現、設計、改進、提煉的一個系統過程，它是一項有計劃地探索教育規律的認識活動。提倡教育研究，實際上是在鼓勵養成一種研究的工作思維習慣。

1 教學研究的首要目的是為了學生的發展

最好的教育就是“從生活中來，從經驗中學習”，生活和經驗是教育的靈魂，離開了生活和經驗，就沒有成長，也沒有教育。教師教學研究的態度一定要端正，其根本目的是為了學生的發展。八年級開始物理學習，學生學習物理的學科思維習慣和學習習慣還需要在教學中逐步培養。該年齡階段學生的心理特點是好奇、好動，在課堂上往往僅對新奇的表面現象較感興趣，缺乏對現象背后隱藏規律的進一步理解和思考。此外，初中生的思維正處于從具體運算向形式運算過渡階段（即從初步邏輯思維向抽象思維過渡），對物理概念、規律的認識需要具體事物的支持，所以教學研究首先要研究的是這個年齡段學生的認知規律、心理特點和狀態。

學習是中小學生的主要活動，在學習中發展智力和技能，并將習得的智力和技能用于進一步的學習中。學生的有效學習能充分發揮智力和技能的作用，就此產生成就感，就會產生樂學感，從而進一步促進學生的有效學習，形成一個良性循環。教師教學研究的主要出發點在以下幾個方面：以學生為學習的主體，促進學生在學習中獲得滿足感，使學生在學習中增進體腦發展，在學習中保持與現實環境的接觸，幫助學生排除不必要的憂懼等。

教學研究的首要目的是為了學生的發展，通過實踐和理論的結合，找到更合適的方法，激發和引導學生的自我發展之路。接下來結合“光的折射”教學設計進行討論。

案例1：“光的折射”教學設計片段

【新課引入】 “光在同種均勻介質中沿直線傳播”中為什么要強調同種均勻介質？

【教師引導】 光在不同介質中傳播路徑又會是什么樣的呢？是否仍然沿直線傳播？請結合生活中觀察到的現象進行回答。

【學生猜想】 光在不同介質中傳播的路徑不會沿直線傳播（比如，光射到物體的表面時會發生反射現象）。

【教師引導】 觀察光從空氣射入果凍、水、刻度尺（量角器）或玻璃磚中的傳播路徑，并描述觀察到的現象。

【學生探究】 分別觀察光從空氣射入其他不同介質時的傳播路徑，并由各組描述觀察到的現象，總結歸納：光從一種介質射入另一種介質時傳播方向會發生偏折。

【學生歸納】 光從一種介質斜射入另一種介質，傳播方向發生偏折的現象，叫光的折射。

【教師引導】 探究光折射的規律（由教師引導、學生自主完成）：

1.有關折射的幾個概念：為了便于學生對觀察到的現象進行描述，先介紹相關概念：入射線、折射線、法線、入射角、折射角（也可由學生比照光反射的相關概念自行得出）。

2.對比光的反射定律，用自制的刻度板、激光筆、水（容器）分組探究光從空氣射入水中時折射的規律。

a.觀察折射光線、法線、入射光線之間的位置關系。

b.將有折射光線的半個光屏向后偏折一個角度，觀察光屏上是否還有折射光，分析為什么？

c.比較折射角與入射角的大小。

d.由教師引導或學生提問并嘗試分析、探究：折射角總是小于入射角嗎？在什么條件下折射角小于入射角？當光由水射入空氣中時，折射角與入射角的大小關系是否改變？

e.用多媒體呈現光的折射現象，并讓學生觀察折射光線隨入射光線變化的情況，探究折射角隨入射角變化的規律。

教學設計之前，首先要明確學生的學科核心素養。通過讓學生自己觀察生活中較熟悉的現象，發現問題、對比歸納形成光折射的概念，建立相應的物理模型從而形成物理思維，同時在實驗探究和討論中通過比較、判斷、抽象、概括、分析、綜合等一系列思維加工活動，體驗物理規律的發現和探究過程，初步掌握科學探究的方法。

對學生而言，物理學科核心素養的形成貫穿于整個物理學習過程，包括概念的理解、思考的習慣、思考的樂趣，長此以往，學生會建立物理觀念，同時形成科學態度和責任。教師的教學研究應關注學生學習的每一個細節，教學研究從態度和行為上促進學生核心素養的形成。

2 教學研究促進教師的專業成長

教師的專業成長歷經三個階段，打個比方講，教師實際上就像農民，起步階段就要管理土地，把糧食種好，完成基本任務和基本內容，保證溫飽。對于教師來講就要研讀教材和課標，知道學什么、教什么，達成目標，這是干任何一項工作的基礎。

接下來就要思考糧食獲得的多樣性和豐富性，追求更好的生活，有些農民引用科技成果改善品種、加強田間管理、增產增收。對于教師來講，就會思考追求教學的多樣化，嘗試著引入多媒體輔助、學習內容生活化、學習途徑情境化，這部分老師會慢慢成為骨干教師，此時大多數老師有確定性的預先設想、工作目標與內容。

再進一步就要思考用什么方式來實現土地產出的豐富性和多樣性，追求生活富裕，改善生活，注入了策略，形成比較穩定的經營模式。對于教師來講就會根據自身的優勢和學科的特點，以一種相對穩定的科學的方法來指導教育教學。有些教師就形成了自己的鮮明教學風格，往往是條理清楚、拓寬視野、啟發思維、培養能力的教學特色。這時教師運用科學的方法指導自己，開展有新意的工作并有所建樹。

這就是教師專業成長的過程，也是教師核心素養形成的過程，伴隨著教育教學過程中隨時隨地的教學研究。

教學研究本身是基于教師對自己職業生涯的思考，對自己人生的超越性需求。所謂超越性，指人對超出生存以上的意義之尋求。這里的超越性，針對教師的職業素養，可以部分理解為教師核心素養的不斷提升。教師核心素養，包括學科觀念，學科專業素養，教師自身的科學態度和責任，最終潛移默化地影響學生核心素養的形成。

案例2：對法線的教學研究

在學習八年級物理“光的反射”時，首先接觸到法線的概念。大多數老師在處理這個問題時，往往直接給出概念：“過入射點垂直于反射面的一條虛線”，僅此而已，不作深入思考。其實，仔細進行教學研究就會發現，物理學中引入這樣的物理模型很有深意。法線本來是不存在的，引入它的目的是為了干什么呢？關于此問題，有以下幾種觀點：

觀點一：法線是入射光線和反射光線夾角的角平分線，如果不引入法線，如何去解釋反射角等于入射角？該觀點認為引入法線的作用是為了引入兩角相等作必要的鋪墊。如果引入法線的目的僅僅在于此，那么我們即使不引入法線，定義別的大小相等的角不也是可以的嗎？為何還非得多加一條“輔助線”再定義兩角說它們相等呢？

觀點二：法線是為了便于確定入射光線和反射光線在空間里的位置而引入的。因為根據“兩角相等”“三線共面”以及“兩線分居”的三原則的確把空間里某條入射光線的反射光線確定了有且僅有一條，從而準確地確定了反射光線的位置。

觀點三：法線的引入，可以讓人們知道反射光線與入射光線確定的平面與鏡面是垂直關系。正是因為法線的特點是過入射點且垂直于反射面，且要三線共面。

綜上所述，如果有了法線就能確定反射光線的位置，也能說明光線所在平面與反射面之間的空間關系，那么我們應該如何引入這條法線才能使學生感覺到既“重要”又“必要”呢？

有人認為可以像數學上引入“輔助線”一樣，直接告訴學生我們為了研究問題的方便，或為了需要而引入這樣一條線。但究竟為什么需要引入并沒有介紹，這樣學生對于這條線的認識也就沒有上升到一定的層次，可能有部分學生自然也就忽略了這條線的意義，作圖時更有可能意識不到要先畫出法線。

法線這個概念，學生是在學習光的反射時首先接觸到的，初次了解到建立物理模型是物理科學研究的重要方法。法線概念的確立更有利于確認反射現象中，反射光線與入射光線的空間位置關系，反射角與入射角的大小關系，并且為后續折射現象的研究中，確認折射光線與入射光線的空間位置關系及折射角與入射角的大小關系作了重要鋪墊。

如何更好地理解法線，在接下來的“光的折射”這節課，有老師精心設計了這樣的環節：

光從空氣中斜射入透明塑料中，將同一個實驗的記錄圖像進行幾次旋轉，讓學生確認入射光線、折射光線、入射角、折射角等，在教學實踐中讓學生進一步領悟引入法線的重要性，從而達到教學目標。這樣的教學設計，是在教師深入思考、深入研究之后的結果，體現出教師教學專業引領的作用。

就是這樣的一個小細節，很有研究的價值。在教學中，這樣的事例無處不在。

3 小 結

綜上，教師會自覺進入到教學研究的狀態中去，往往優秀教師能夠全面、敏感地關注和把握整個教學情境，并能對教學情境的細微變化作出敏感、迅速、準確的判斷和反應，從而選擇恰當的教學策略來解決相應的問題，這就體現出教學研究的成果。這一階段的物理教師不但能得心應手地進行物理教學，而且初步形成了自己的教學風格，一名優秀的物理教師逐漸形成。這樣的物理教師，能夠促進學生逐步形成適應個人終身發展與社會發展的人格品質與關鍵能力，促進學生核心素養的發展，這就是物理教學研究最終要達到的目的。

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