核心素養(yǎng)下高中物理課堂案例教法初探

孫林江

(江蘇省贛榆高級中學 222100)

案例是人們對于典型的、具有多種意義事件的陳述，“案例”概念最初源于醫(yī)學界的醫(yī)案和個別病例，后來在教育領域也得到了普遍應用.在高中時期，物理學科被學生普遍認為難度較高，其所具有的高度抽象性、縝密邏輯性等，均在不同程度上給學生帶來了困擾，若依單純的理論講述教法，學生尤其是學習能力偏弱學生的學習過程將會痛苦不堪.針對這一問題，筆者認為，從核心素養(yǎng)培養(yǎng)的視角出發(fā)，增加案例的應用數(shù)量與應用頻率，可以極大地緩解目前尷尬局面，讓核心素養(yǎng)中所涉及到的觀念、思維、能力、態(tài)度等均得到充分釋放.

一、物理核心素養(yǎng)的概念

核心素養(yǎng)最早來源于經(jīng)濟合作與發(fā)展組織(OECD)，在該組織的素養(yǎng)界定和篩選項目(De Se Co)內(nèi)，提及了核心素養(yǎng)從直接傳授知識與技能的狹隘視界中解脫出來的觀念，從而更加側重于對認知技能、實踐技能、創(chuàng)新能力、學習態(tài)度等方面的思考.在此之后，我國的《中國學生核心素養(yǎng)研究》一書，把核心素養(yǎng)定義為能夠同學生終身發(fā)展及未來社會發(fā)展需求相統(tǒng)一的必要品格及關鍵能力.根據(jù)上面的表述，“核心”一詞所彰顯的是學習者個體之獨一無二，“素養(yǎng)”一詞所彰顯的是來源于知識與技能，又高于知識與技能的綜合表現(xiàn).據(jù)此，可認為物理核心素養(yǎng)指的是學生在進行物理學習時，逐漸產(chǎn)生的、同個人終身發(fā)展及社會發(fā)展需求相協(xié)調(diào)的能力、品格，是核心素養(yǎng)中與物理學科學習特性相符合的部分.一般認為，物理核心素養(yǎng)中包括幾個方面，它們分別是物理觀念、物理思維、科學探究能力及科學態(tài)度及責任等.

二、物理教學案例的來源

1.教材來源

在各個版本的高中物理教材中，都涉及到了大量的實例及演示實驗，教師在開展教學時，可以把教材之中的一些案例素材提取出來，進行有意識的指向核心素養(yǎng)整合，并最終有效運用.舉例而言，當教學至高中物理必修一中時間和位移部分知識時，可以從教材中尋找靈感，用某人從北京去重慶，可以選擇不同的交通方式這個案例作為素材進行接下來的教學.在這一案例中，位置、位移、矢量等概念得到了形象化的展示，學生思考該案例之后，能夠更好地完成理論性的學習任務，并在核心素養(yǎng)中的觀念、態(tài)度等方面有明顯進步.

2.生活來源

在高中物理學科中，相當一部分概念、規(guī)律知識都具有較強的抽象性，同時又與現(xiàn)實生活有千絲萬縷的聯(lián)系，這對于學生核心素養(yǎng)中的具體能力，如空間思維能力、邏輯推理能力等方面提出了嚴格要求，如果只以教材為中心，甚至采取單純的概念、規(guī)律講解策略，無法滿足學生的能力發(fā)展需求，也不能指導其解決現(xiàn)實生活中的問題.為了改變這種情況，建議在探索物理教學案例的來源時，增加生活現(xiàn)象融入的比例，使一些生活小實驗等引入到課堂中來.例如當教學至超重和失重的知識時，可以要求學生把礦泉水瓶帶到課堂上來，用自制簡易教具的形式進入到理論學習狀態(tài)，具體做法是在礦泉水空瓶底部開小孔，用手指堵住這個小孔后，灌滿水然后松手指，可看到水經(jīng)小孔噴出，接下來將瓶子自然落下，發(fā)現(xiàn)小孔噴水的現(xiàn)象消失.實驗器材取自生活，所反映的也是生活常見現(xiàn)象，有助于學生理解超重失重現(xiàn)象，并形成知識、能力、情感等多方面的核心素養(yǎng).

3.新聞來源

為了讓學生充分關注課堂教學內(nèi)容，并以教學內(nèi)容為引導，形成與未來發(fā)展直接相關的核心素養(yǎng)，高中物理教師還可以把最近發(fā)生的時事新聞作為案例引入到課堂中來.這一素材來源與生活來源相似，但是更具宏觀性.舉例而言，2020年10月12日0時57分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，成功將高分十三號衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道.高分十三號衛(wèi)星屬于高軌光學遙感衛(wèi)星，對我國的國土普查、環(huán)境治理、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、氣象預報、綜合防災等，都將起到十分顯著的作用.這一衛(wèi)星發(fā)射的新聞案例，可與教材中的多項物理知識結合起來，其核心素養(yǎng)引領功能十分顯著.

三、案例的應用環(huán)節(jié)

1.呈現(xiàn)

案例的呈現(xiàn)環(huán)節(jié)，對于發(fā)揮案例的核心素養(yǎng)引導功能十分關鍵，因教學內(nèi)容的不同，可從前述不同來源中汲取案例素材，并在呈現(xiàn)環(huán)節(jié)更快被學生所接受.若以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為指向，可在課堂上應用的常見案例呈現(xiàn)形式包括幾種.其一，紙質(zhì)材料，如果案例中有大量的文字描述內(nèi)容，教師可以用紙質(zhì)材料下發(fā)的形式讓學生了解案例；其二，媒體展示，如果案例內(nèi)容復雜或者過程描述不易，教師可以通過新媒體技術手段，將其生動、直觀地呈現(xiàn)出來；其三，語言展示，教師借助生動語言，給學生呈現(xiàn)各類案例內(nèi)容，可保證案例的呈現(xiàn)滿足學生的好奇心理與探索欲望，并使案例教學過程擁有升華的可能性.而無論任何一種案例呈現(xiàn)形式，均需要緊密圍繞本次教學目標，特別是核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求.例如當涉及到自由落體運動知識時，便可以從上述案例來源中尋找靈感，分別選取教材的、生活的、時事的幾種類型，并通過恰當?shù)男问匠尸F(xiàn)出來，讓學生在理解核心概念的同時，在案例推動下形成科學思維與探究能力.

2.討論

對物理教學案例的討論是教學實施的中心，通常情況下，教師可以把討論劃分為兩個階段.階段一側重于學生的自我思考和小組討論，此時學生需要明確觀點，教師需要尊重各個觀點、控制討論時間；階段二側重于學生表述與全班交流，此時重點針對疑難問題進行共同解決.在討論環(huán)節(jié)，教師盡量讓具有代表性的案例起到啟發(fā)與引導學生的作用.例如當教學至自由落體運動部分時，教師可提出問題：物體下落速度快慢，同其重量之間是否具有必然聯(lián)系？并使用教材、生活、新聞幾種相關案例來論證這一結論.而為了突出核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，這一環(huán)節(jié)的小組作用發(fā)揮效果值得重視，即教師可從學生個性特點及認知水平出發(fā)，對其合理分組，讓其在組內(nèi)有機會充分自我展示與彼此借鑒.例如：為什么身體素質(zhì)與技術能力相似的跳高運動員，背越式的效果要比跨越式更好呢？對于這個問題，小組討論可使學生迅速得出：在跨越相同高度橫標時前者重心升高幅度較小的結論.而得到結論的過程，毫無疑問也是學生因為小組討論而思維迅速發(fā)展的過程.

3.總結

當案例討論過程完成之后，以教師為主導的案例總結工作尤其重要.在此環(huán)節(jié)中，將以前面的課堂討論為基礎，使從案例中升華出的結論，研究出的成果得到系統(tǒng)展示，從而為學生的核心素養(yǎng)鞏固提供寶貴機會.在這一階段，概括總結工作可以由學生自主完成，而教師進行重難點與疏漏點的提醒，并說明在本次案例討論過程中學生存在的不足之處，這將讓學生從更宏觀的視角審視本部分知識，保證物理思維的全面性.例如，當完成時間和位移部分的案例教學時，通過對案例的系統(tǒng)梳理與總結，可使學生分別從時刻和時間間隔、路程和位移、矢量和標量、直線運動的位置和位移公式等多個角度理解本部分知識，在框架中強化已經(jīng)討論過的內(nèi)容，已經(jīng)形成的能力與價值觀念等.

在教育現(xiàn)代化全面推動進程中，核心素養(yǎng)培養(yǎng)是至為關鍵的內(nèi)容，以核心素養(yǎng)為出發(fā)點的各項教學策略，值得各層次、各學科教師給予普遍關注，具體到物理學科，因該學科的特殊性，更應對其特別重視.筆者認為，案例作為教師教學切入、學生學習感知的有益形式，可對核心素養(yǎng)的培養(yǎng)起到較好效果，所以對案例的教材、生活、時事幾種來源進行分析，對案例的提出、討論、總結幾個過程進行探索，可以有效地促進學生對于物理學科基礎知識及更進一步核心素養(yǎng)的全面升華.