核心素養(yǎng)視域下高中物理“泰微課”應(yīng)用策略

“泰微課”是泰州市中小學(xué)微課程的簡(jiǎn)稱(chēng)，一節(jié)“泰微課”由一段5分鐘以?xún)?nèi)的短視頻和2—5道配套習(xí)題構(gòu)成，以便學(xué)生在最短時(shí)間內(nèi)解決一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。目前“泰微課”有自己專(zhuān)門(mén)的微課程學(xué)習(xí)輔導(dǎo)平臺(tái)，也有適合手機(jī)和平板使用的泰微課APP，資源豐富。

核心素養(yǎng)是制作和用好一節(jié)“泰微課”的理論依據(jù)。課前、課中、課后都可以使用“泰微課”，學(xué)知識(shí)、訓(xùn)能力、塑品格都是核心素養(yǎng)的體現(xiàn)。“泰微課”要采用“發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、合理使用”的應(yīng)用策略，要切合教學(xué)需要，不能為了使用而使用。要靈活處理，穿插使用，要根據(jù)課型和教學(xué)的需要，對(duì)已有泰微課資源進(jìn)行篩選、分類(lèi)，將資源鏈接或二維碼推送給學(xué)生，學(xué)生根據(jù)自身情況有選擇地使用。

一、充分創(chuàng)設(shè)物理情境，發(fā)揮“泰微課”在形成物理觀念上的作用

物理觀念是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的基本認(rèn)識(shí);是物理概念和規(guī)律在頭腦中的提煉和升華;是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)。物理觀念主要包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應(yīng)用等要素。

高中物理涉及大量的物質(zhì)觀，如力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)、連接體、彈簧、物塊、紙帶、傳送帶、斜面、輕繩、輕桿，電磁學(xué)中的點(diǎn)電荷、靜電場(chǎng)、磁場(chǎng)、帶電粒子。

鞠福桃老師制作的《什么是電場(chǎng)》，以動(dòng)畫(huà)形式重現(xiàn)19世紀(jì)法拉第和安培的辯論，重力、電力、磁力是不需要媒介超距作用還是在它們周?chē)嬖趫?chǎng)。學(xué)生通過(guò)輕松愉悅的學(xué)習(xí)，知道了最終的勝利屬于法拉第，頭腦中形成了電場(chǎng)的物質(zhì)觀，了解了電荷周?chē)嬖陔妶?chǎng)，電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用。

高中物理中的運(yùn)動(dòng)觀有靜止、勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（豎直上拋）、勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)（平拋運(yùn)動(dòng)）、圓周運(yùn)動(dòng)、反沖運(yùn)動(dòng)等。

楊成方老師制作的《斜拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)》，首先回顧了如何判斷勻變速運(yùn)動(dòng)和非勻變速運(yùn)動(dòng)，然后介紹了如何判斷直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)和曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的依據(jù)，自然而然得出拋體運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生不僅在頭腦中形成了相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)觀，還掌握了判斷物理運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的基本方法。

高中物理中的相互作用觀有作用力與反作用力、重力、彈力、摩擦力、萬(wàn)有引力、庫(kù)侖力、電場(chǎng)力、安培力、洛倫茲力等，能量觀有動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、機(jī)械能、內(nèi)能、電勢(shì)能、電能、光能等。

許源老師制作的《機(jī)械能守恒定律》，先用飛流直下的瀑布、拉弓射箭、過(guò)山車(chē)介紹了勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，再?gòu)那榫皢?wèn)題推導(dǎo)出在只有重力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，在只有彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。創(chuàng)設(shè)的情境讓學(xué)生頭腦中有了動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的直觀認(rèn)識(shí)，理論推導(dǎo)讓學(xué)生對(duì)能量之間的轉(zhuǎn)化規(guī)律有了理性認(rèn)知，形成了正確的能量觀。

在微課中創(chuàng)設(shè)情境，有效降低物理知識(shí)的學(xué)習(xí)難度，讓學(xué)生在潛移默化中形成物理觀念。授之以魚(yú)，不如授之以漁，泰微課具有很強(qiáng)的知識(shí)性、新穎性、靈活性和趣味性，突破了時(shí)間、空間的局限性，使抽象的知識(shí)更加簡(jiǎn)單、具體，便于學(xué)生進(jìn)行更好地學(xué)習(xí)和理解。

二、通過(guò)問(wèn)題導(dǎo)引和理論推導(dǎo)，應(yīng)用“泰微課”培養(yǎng)科學(xué)思維

科學(xué)思維是從物理學(xué)視角對(duì)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)方式;是基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)建構(gòu)理想模型的抽象概括過(guò)程;是分析綜合、推理論證等方法在科學(xué)領(lǐng)域的具體運(yùn)用;是基于事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判、檢驗(yàn)和修正。科學(xué)思維主要包括模型建構(gòu)與應(yīng)用、科學(xué)推理、科學(xué)論證和質(zhì)疑創(chuàng)新等。

建構(gòu)與應(yīng)用模型是物理學(xué)最重要的研究方法之一，也是物理學(xué)的核心學(xué)科特色。高中物理中的模型有共點(diǎn)力平衡、動(dòng)態(tài)平衡、點(diǎn)電荷、閉合電路、氫原子躍遷、反沖、左手定則、電磁感應(yīng)等。

姜林老師在制作的《作圖法求解動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題》中，首先介紹了作圖法就是根據(jù)已知力的變化情況，畫(huà)出平行四邊形的邊角變化情況，確定未知力的大小、方向的變化，然后通過(guò)一則具體問(wèn)題案例，詳細(xì)說(shuō)明作圖法在動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)題中的應(yīng)用方法。

科學(xué)推理是科學(xué)思維的核心組成部分，可分為歸納推理、演繹推理、分析綜合、抽象概括等方面。如：整體法與隔離法、動(dòng)量定理、閉合電路歐姆定律的應(yīng)用過(guò)程。用類(lèi)比法由重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系推理得出電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化關(guān)系，就是將力學(xué)中的重力勢(shì)能的概念移植到電磁學(xué)中，就像德布羅意將愛(ài)因斯坦光的波粒二象性關(guān)系式移植到實(shí)物粒子中一樣。

胡小軍老師在制作的《安培力的方向》中，首先提出問(wèn)題：電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度方向是正電荷受力方向，那么在磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向是不是通電導(dǎo)線(xiàn)受力的方向？而后，通過(guò)動(dòng)動(dòng)手，體驗(yàn)改變磁場(chǎng)方向和改變電流方向，線(xiàn)框的偏轉(zhuǎn)方向是否改變？通過(guò)推理得出安培力的方向既與磁場(chǎng)方向垂直也與電流方向垂直，可以通過(guò)左手定則形象判斷。

科學(xué)論證是面向未確定的科學(xué)問(wèn)題，通過(guò)協(xié)作過(guò)程，為各自的觀點(diǎn)提供支持，并批駁相異的觀點(diǎn)，以解決問(wèn)題獲取知識(shí)的活動(dòng)。如：伽利略研究得到斜面上靜止下滑的物體位移與時(shí)間的平方成正比，用數(shù)學(xué)方法推理得到速度與時(shí)間成正比;繼續(xù)增大斜面傾角，這一規(guī)律仍然成立。如果傾角為90°，即物理自由下落速度與時(shí)間成正比。

胡小軍老師制作的《法拉第磁生電的思考》，介紹了奧斯特最早發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)，法拉第通過(guò)思考認(rèn)為磁體也應(yīng)該能在導(dǎo)線(xiàn)中產(chǎn)生電流，并通過(guò)長(zhǎng)期大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

質(zhì)疑是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，物理學(xué)中新概念的提出都是科學(xué)家在對(duì)前人結(jié)論質(zhì)疑的基礎(chǔ)上，運(yùn)用創(chuàng)新思維綜合已有的研究成果實(shí)現(xiàn)的。質(zhì)疑創(chuàng)新、批判性思維是科學(xué)思維的重要特征。如：牛頓在前人研究的基礎(chǔ)上，質(zhì)疑“地心說(shuō)”，并通過(guò)積累的實(shí)證資料，提出了萬(wàn)有引力定律。

樊明強(qiáng)老師制作的《伽利略是怎樣論證亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的》，以輕松詼諧的方式重現(xiàn)了1590年的場(chǎng)景，以紙上談兵的方式分析了將重物和輕物用繩子拴在一起，下落時(shí)間并未變短，質(zhì)疑亞里士多德重的物體比輕的物體下落快的論斷，充分體現(xiàn)了邏輯的力量。

三、理論探究與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合，在“泰微課”中進(jìn)行科學(xué)探究

科學(xué)探究是指提出物理問(wèn)題、形成猜想和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并做出解釋?zhuān)约皩?duì)科學(xué)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力。科學(xué)探究已經(jīng)作為目標(biāo)、內(nèi)容和教學(xué)方式進(jìn)入物理課程標(biāo)準(zhǔn)，教學(xué)中需要關(guān)注問(wèn)題、證據(jù)、解釋、交流等要素對(duì)學(xué)生發(fā)展的作用。

孫林燕老師制作的《影響電容器電容的因素》是一個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)探究，首先給出了電容的定義和公式，接著通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究影響電容的因素，靜電計(jì)張角越大說(shuō)明電勢(shì)差越大，這樣，測(cè)量電量一定的電容器時(shí)，張角越大說(shuō)明電容越小，從而得出電容與兩板距離成反比，與正對(duì)面積、介電系數(shù)成正比。

錢(qián)宏春老師制作的《紙帶處理方法——逐差法》則是一個(gè)綜合探究，探究的問(wèn)題是如何測(cè)量勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度，證據(jù)就是通過(guò)紙帶點(diǎn)跡信息，用刻度尺量得相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，然后通過(guò)理論推導(dǎo)得出逐差法的公式，最后交流測(cè)量誤差來(lái)源于那些地方，是否還有其他方法提高測(cè)量的精確度。

四、理論與實(shí)踐相結(jié)合，在“泰微課”中體現(xiàn)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是指在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)、理解STSE關(guān)系的基礎(chǔ)上，逐漸形成應(yīng)用的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感。科學(xué)本質(zhì)，是指對(duì)于科學(xué)知識(shí)、科學(xué)研究過(guò)程、科學(xué)方法、科學(xué)精神、科學(xué)歷史、科學(xué)價(jià)值、科學(xué)限度等方面最基本特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。良好的科學(xué)態(tài)度是科學(xué)學(xué)習(xí)的重要保障，形成尊重事實(shí)、敢于質(zhì)疑、善于反思、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。STSE是科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的英文縮寫(xiě)，主要涉及對(duì)于科學(xué)和技術(shù)的本質(zhì)、科學(xué)技術(shù)與社會(huì)的相互關(guān)系，以及科學(xué)和技術(shù)對(duì)自然環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的影響等的理解和認(rèn)識(shí)。

秦桂寶老師在制作的《光的折射定律》中，用一束光射向半圓形玻璃磚的圓心，觀察到反射光線(xiàn)和折射光線(xiàn)，不斷改變?nèi)肷浣牵康孟鄳?yīng)的折射角。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，得到入射角的正弦與折射角的正弦始終成正比，并通過(guò)三個(gè)問(wèn)題對(duì)光的折射進(jìn)行鞏固理解。這當(dāng)中，光的折射定律和反射定律即為科學(xué)本質(zhì)，探究過(guò)程中體現(xiàn)求實(shí)創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度，池水看起來(lái)變淺、海市蜃樓為STSE，用科學(xué)技術(shù)解釋社會(huì)生活中的現(xiàn)象。

物理中基本規(guī)律、定理、定律都是科學(xué)本質(zhì)，如：勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律、電路串并聯(lián)規(guī)律、牛頓第二定律、動(dòng)能定理、原子躍遷理論等。細(xì)心、耐心、嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真、求實(shí)、創(chuàng)新、實(shí)事求是、知行合一等都是物理學(xué)習(xí)中該持有的科學(xué)態(tài)度。利用物理原理解決實(shí)際問(wèn)題、學(xué)以致用、節(jié)能環(huán)保、STSE的研究體現(xiàn)了物理的社會(huì)責(zé)任。

喬月梅老師在制作的《應(yīng)用動(dòng)量定理解決生活問(wèn)題》中，要求分析問(wèn)題時(shí)，先抓住不變量，再根據(jù)動(dòng)量定理表達(dá)式討論變量之間的關(guān)系。如：跳高時(shí)墊很厚的海綿墊、接球時(shí)手的回收，都是在動(dòng)量變化一定時(shí)，延長(zhǎng)力的作用時(shí)間，從而減小作用力，保護(hù)自己。

物理核心素養(yǎng)的四個(gè)方面是相互聯(lián)系、共同發(fā)展的，物理觀念的形成過(guò)程是學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)思維和科學(xué)探究的過(guò)程，同時(shí)伴隨著對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)不斷深化的過(guò)程和科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的發(fā)展過(guò)程。泰微課制作可以側(cè)重某一方面，但要盡可能多地體現(xiàn)相互融合這一理念。

總之，高中物理泰微課的制作要充分體現(xiàn)物理核心素養(yǎng)要求，使用要堅(jiān)持發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)、合理選擇運(yùn)用的原則。一節(jié)課使用的泰微課不在多貴在精，資源數(shù)不超過(guò)3個(gè)，時(shí)間不超過(guò)20分鐘，要給學(xué)生留有學(xué)習(xí)、思考、動(dòng)手的時(shí)間。教師要對(duì)泰微導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)和利用，形成校本化教學(xué)案，切實(shí)用好泰微課，上好“智慧課堂”。

[本文系江蘇省泰州市教育信息化研究2017年重點(diǎn)課題“核心素養(yǎng)視域下高中物理泰微課應(yīng)用研究”（課題編號(hào)：TZDJ2017006）階段性研究成果]

秦桂寶? ?江蘇省泰州市姜堰區(qū)張甸中學(xué)，高級(jí)教師。泰州市學(xué)科帶頭人，市優(yōu)秀教育工作者。