基于物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐探索

方志榮

【摘要】良好的課程設(shè)計(jì)可以提高課堂教學(xué)的有效性，加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，從而促進(jìn)學(xué)生的全面成長(zhǎng)。因此，課程開發(fā)要從學(xué)生做起，使用有效的、有創(chuàng)意的教材，依照新的課程標(biāo)準(zhǔn)，為學(xué)生的教育選擇合適的課程。這些已經(jīng)成為學(xué)校與教師的重點(diǎn)關(guān)注部分。

【關(guān)鍵詞】物理核心素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計(jì);案例

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，如何在教學(xué)過(guò)程中堅(jiān)持以學(xué)生為中心，了解每位學(xué)生的物理知識(shí)認(rèn)知水平，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)會(huì)探索與創(chuàng)新，是這個(gè)時(shí)代賦予物理教師的歷史責(zé)任。筆者以物理課《摩擦力》的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)為例，分享基于物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)的一些探索。

一、物理概念課的教學(xué)設(shè)計(jì)案例——《摩擦力》教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.熟識(shí)物理觀念

（1）知道滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件。

（2）知道靜摩擦力的特點(diǎn)。

（3）知道影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素。

（4）知道靜摩擦力的特點(diǎn)。

2.培養(yǎng)科學(xué)思維

（1）會(huì)判斷靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力的方向。

（2）能用二力平衡條件判斷滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力的大小和方向。

（3）能夠分析生活中簡(jiǎn)單而又較常見(jiàn)的問(wèn)題中的摩擦力。

（4）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究滑動(dòng)摩擦力的大小影響因素及其關(guān)系。

3.增強(qiáng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

（1）培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐——認(rèn)識(shí)（規(guī)律）——實(shí)踐（解決實(shí)際問(wèn)題）的思想。（新增）

（2）在研究問(wèn)題時(shí)，要培養(yǎng)學(xué)生突出主要矛盾、忽略次要因素的思維方法。（新增）

（二）教材分析

教科書的知識(shí)呈現(xiàn)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。教材設(shè)置“思考與討論”欄目，讓學(xué)生理解靜摩擦力的含義與特點(diǎn)，再引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力之間的關(guān)系。課程的順序基于經(jīng)驗(yàn)、假設(shè)和實(shí)驗(yàn)步驟，建立在學(xué)生所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上。本課的重點(diǎn)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解滑動(dòng)摩擦力的影響因素。因此，教師需要在教材提供的示范實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開發(fā)和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，提高實(shí)驗(yàn)的有效性，引導(dǎo)學(xué)生了解科學(xué)研究方法，逐步開展科學(xué)實(shí)踐。

（三）教學(xué)思路

二、教學(xué)過(guò)程設(shè)置任務(wù)

任務(wù)1：了解靜摩擦力特點(diǎn)。

情景：請(qǐng)一名學(xué)生站在教室前，將手浸入肥皂水中，手里拿著一個(gè)杯子，老師繼續(xù)往杯子里倒水，其他學(xué)生觀察。

問(wèn)題1：杯子為什么不掉下來(lái)？

問(wèn)題2：往杯子里倒水的時(shí)候手有什么反應(yīng)？為什么？

問(wèn)題3：靜摩擦的特點(diǎn)是什么？

教學(xué)建議：

（1）讓學(xué)生說(shuō)出他們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中的感受;

（2）教師盡量引導(dǎo)學(xué)生自己回答問(wèn)題;

（3）在探索靜摩擦的特點(diǎn)時(shí)，讓學(xué)生實(shí)行自我評(píng)價(jià)。

任務(wù)2：學(xué)習(xí)判斷靜摩擦力的方向。

情景：老師用力推講臺(tái)，但講臺(tái)沒(méi)有動(dòng)。

問(wèn)題1：為什么講臺(tái)不動(dòng)？

問(wèn)題2：講臺(tái)有沒(méi)有受到摩擦力？什么方向？

問(wèn)題3：如何判斷靜摩擦力的方向？

問(wèn)題4：什么是相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)？如何評(píng)估相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)？

教學(xué)建議：

（1） 推薦使用假設(shè)法分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì);

（2）相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)這一概念非常抽象，學(xué)生難以理解。這是難點(diǎn)。

（3）板刷實(shí)驗(yàn)可用于指導(dǎo)學(xué)生分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)以確定靜摩擦力的方向

任務(wù)3：利用二力平衡條件判斷靜摩擦力及其方向。

情景：分小組實(shí)驗(yàn)研究靜摩擦力。

問(wèn)題1：彈簧測(cè)力計(jì)用較小的力，水平向右拉動(dòng)木塊。木塊沒(méi)動(dòng)。摩擦力大小如何？方向如何？

問(wèn)題2：逐漸加大彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，木塊仍然保持靜止，摩擦力大小如何變化？方向如何？

問(wèn)題3：當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力達(dá)到一定程度時(shí)，木塊向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的摩擦力大小如何？方向如何？

問(wèn)題4：繼續(xù)加大彈簧測(cè)力計(jì)的拉力，使木塊向右做加速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的摩擦力大小如何？方向如何？

教學(xué)建議：

（1）學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，觀察指導(dǎo)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示;

（2）記錄摩擦力的大小變化，引導(dǎo)學(xué)生掌握用二力平衡原理去分析靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力;

（3）根據(jù)木塊運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、拉力與摩擦大小等參數(shù)制作表格記錄摩擦力數(shù)據(jù)。

（4）如果條件允許，可使用傳感器和集成教室計(jì)算機(jī)進(jìn)行測(cè)試，數(shù)據(jù)處理可以直接顯示在大屏幕上，效率更高。

任務(wù)4：了解滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件以及判斷其方向。

場(chǎng)景：板刷實(shí)驗(yàn)，向前推動(dòng)板刷。

問(wèn)題1：仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，毛刷卷曲的原因是什么？

問(wèn)題2：產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦力的條件是什么？

問(wèn)題3：如何判斷滑動(dòng)摩擦力的方向？

教學(xué)建議：

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用手推桌子，演示滑動(dòng)摩擦的方向;

（2）引導(dǎo)學(xué)生理解運(yùn)動(dòng)的相對(duì)方向是什么以及“相對(duì)”二字的含義。

任務(wù)5：探究滑動(dòng)摩擦力大小影響因素。

情景1：引導(dǎo)學(xué)生尋找生活中存在滑動(dòng)摩擦力的場(chǎng)景;

情景2：演示實(shí)驗(yàn)。

問(wèn)題1：滑動(dòng)摩擦力的影響因素是什么？

問(wèn)題2：根據(jù)控制變量法，保持木塊對(duì)木板的壓力不變，改變木塊和木板間接觸面的粗糙程度，觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化。能得到什么結(jié)論？

問(wèn)題3：保持木塊和木板間接觸面粗糙程度不變，在木塊上放置一個(gè)砝碼，改變木塊與木板間的壓力，觀察彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的變化。通過(guò)分析數(shù)據(jù)，能得到什么結(jié)論？

教學(xué)建議：

（1）當(dāng)你演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓學(xué)生分析為什么要讓木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)？

（2）采用表格，記錄彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù);

（3）讓學(xué)生討論，可以怎樣改善實(shí)驗(yàn)器材？

任務(wù)6：能夠分析常見(jiàn)生活場(chǎng)景中的摩擦力。

情景：用投影儀展示幾個(gè)圖片，學(xué)生小組討論：哪幾種現(xiàn)象受靜摩擦力、哪幾種現(xiàn)象受滑動(dòng)摩擦力？生活中有哪些例子？

教學(xué)建議：

（1）學(xué)生分組討論，發(fā)表意見(jiàn)，互相交談;

（2）用所學(xué)知識(shí)分析生活中利用或減少摩擦力的例子。

三、結(jié)論

通過(guò)觀察真實(shí)現(xiàn)象能有效激發(fā)學(xué)生物理探索興趣，提高學(xué)習(xí)積極性。在課堂上的實(shí)驗(yàn)和互動(dòng)中，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和交流能力，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科基本素養(yǎng)的目標(biāo)。教學(xué)方法、選項(xiàng)、問(wèn)題模型都符合學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)定，知識(shí)的發(fā)展也符合學(xué)生思維發(fā)展規(guī)律。但仍有需要改進(jìn)的地方，如應(yīng)確保課堂上正確使用介紹性語(yǔ)言;每個(gè)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的連貫性和問(wèn)題解決要立足于學(xué)習(xí)者的實(shí)際情況;可以增添生活中的例子，幫助學(xué)生更好地理解等。

【參考文獻(xiàn)】

[1]包慧軍.基于物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)設(shè)計(jì)——以摩擦力教學(xué)為例[J]. 物理教學(xué)探討：中學(xué)教學(xué)教研版， 2018（2）：3.