核心素養下物理課堂直覺結構模式構建策略

【摘 要】核心素養下物理課堂直覺結構模式，是教師基于課堂演示實驗，展現與學生經驗和直覺不一樣的現象，提出問題，科學探究，解決問題，分析應用，讓學生在直覺思維發展的過程中體會物理思維，最終構建新經驗的學習模式。該模式注重學生核心素養的培養，學生對相關知識的印象會更深刻，學習效率會更高。

【關鍵詞】高中物理;直覺結構模式;演示實驗;核心素養

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）22-0108-02

核心素養下物理課堂直覺結構模式能夠通過合理預設，教師引導，使學生在訓練直覺思維的同時，通過分析綜合與結構轉換，構建新經驗，形成物理學科獨有的認知結構。本文以人教版高中物理選修1“牛頓第三定律”教學設計為例，注重學生核心素養的培養，分析直覺結構模式構建的過程[1]。

1? ?模式拆分和課堂預設

1.1? 教學設計思路

設計思路：激發興趣—全體學生參加—互動生成物理觀念—科學探究。教學設計思路分解見圖1[2]。

1.2? 教學重難點分析

本節課主要是對牛頓第三定律進行學習，教學重點是理解作用力和反作用力等大反向，區分作用力和反作用力。這些內容對于高一學生來講跨度較大，因此教學難點是分解學生的認知跨度，引導學生思考，有效地調控課堂。對此，筆者進行了如下設計：由演示實驗入手，使學生得出與直覺經驗不一樣的結論，再進行多組實驗探究，推導出作用力和反作用力反向的結論，再讓學生自主實驗，得出作用力和反作用力等大的結論，慢慢改變學生的認知，用新的知識解釋課前小實驗，從而形成新的認知經驗。教學設計流程見圖2。

2? ?直覺結構模式具體實踐——教學過程

2.1? 演示實驗導入——創設情境，用直覺經驗分析實驗現象

拔河比賽是一項很有趣的娛樂活動，為探究雙方作用力的情況，教師把兩隊運動員簡化為兩個人，讓一個高大強壯的男生與一個瘦小柔弱的男生在講臺上手拉手拔河。兩人都使出全力，最終強壯男生贏。

師：強壯男生贏的原因是什么？

生：他質量大，力氣大。

讓高大強壯的男生站在滑板上，再次進行拔河比賽，結果瘦小男生贏。

師：瘦小男生為什么會贏，拔河比賽勝負的根本原因是什么？我們通過本節課的學習一起來解決這個問題。

設計意圖：以學生拔河引入，通過兩種不同結果的反差引起學生的思考及興趣。

教師演示小實驗。

（1）風扇與空氣（如圖3）。打開小風扇，風向前吹，車往后退。

（2）車與紙板（如圖4）。車向前跑，紙板向后

運動。

師：這些實驗說明什么？

生：力的作用是相互的。

板書：如圖5。

師：猜一猜作用力和反作用力之間存在什么關系。

2.2? 結構轉化——創建合作探究學習氛圍，分組實驗

學生根據自己的猜想，以兩個彈簧測力計為實驗材料設計實驗方案。請小組代表展示，然后探討出有效的實驗方案。接著讓學生以小組為單位進行實驗探究，將表1補充完整。教師需密切關注學生的探究過程，觀察學生能否提出問題并解決。

結論

教師演示力學傳感器，演示靜止時作用力和反作用力的變化關系，再演示運動時作用力與反作用力的運動情況，發現不管是運動狀態還是靜止狀態，作用力和反作用力都是相等的。

教師總結：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反，作用在同一條直線上，這就是牛頓第三定律。

接著教師向學生介紹牛頓發現牛頓第三定律的小故事，通過對物理學史的了解，讓學生無懼困難，迎難而上，積極探索物理知識。

師：生活和生產中體現牛頓第三定律的例子很多，你還知道哪些？

設計意圖：引導學生在實驗中尋找共性，體會科學探究的魅力。

2.3? 應用延伸——構建新經驗

師：現在請同學回答在課前拔河小游戲中輸贏的關鍵是什么。

生：兩個同學拔河產生的拉力是一樣大的，勝負的關鍵是地面與人的摩擦力。受的摩擦力大的一方獲勝。

師：大家會產生錯誤認知的根本原因就在于大家把一對平衡力和一對作用力與反作用力的概念混淆。請大家回憶什么是一對平衡力。

師：一對平衡力和作用力與反作用力唯一不同的地方就是一對平衡力作用在同一物體上，可以分解合成，所以它們的作用效果可以相互抵消;一對作用力與反作用力是作用在兩個物體上，它們的作用效果是無法抵消的。如將兩個球對碰，A球對B球的力和B球對A球的力是作用力和反作用力，它們各自產生的效果是不能相互抵消的，兩個球都會受到一定的力。

設計意圖：學習新知識，引導學生用所學知識解決實際問題。

總之，核心素養下物理課堂直覺結構模式的核心是以學生為本，讓學生在直覺思維發展的過程中形成物理思維，最終構建新經驗的學習模式[3]。該模式能夠促進學生物理核心素養的發展，幫助學生掌握科學思維方法，從定性方向對相關問題進行科學推理，找出規律，形成結論，提高課堂學習效率。

【參考文獻】

[1]汪永鴻.核心素養背景下高中物理高效課堂構建策略研究[J].軟件（教育現代化）（電子版），2019（2）.

[2]邢紅軍.論物理教育中的直覺思維及其對教學的啟示[J].課程·教材·教法，2004，24（4）.

[3]中華人民共和國教育部.通高中物理課程標準[S].北京：人民教育出版社，2018.

【作者簡介】

彭娜娜（1987～），女，漢族，湖北大冶人，碩士，中學一級教師。研究方向：飛秒激光誘導納米自組織生長周期結構。