促進學生核心素養發展的高三物理復習課教學策略

蘆敬毅

目前，高三物理復習課仍存在學生反復記憶概念、規律，模仿典例，而后進入“題海戰”的狀況，學生的復習機械、被動，很難將物理知識、物理方法和物理思想聯結起來形成全面、系統的認識，影響其核心素養的發展。為此，筆者在教學實踐的基礎上，提出促進核心素養發展的高三物理復習課“五步法”教學策略，試圖在復習過程中，突出學生的主體性，強化學生的分析、理解和概括能力，并促使其形成運用所學知識解決實際問題的能力、善于與他人合作的能力以及不斷探索不斷學習的能力。

一、促進學生核心素養發展的高三物理復習課“五步法”教學策略

基于核心素養發展的高中物理復習課“五字訣”教學策略，即引導學生“說”出自己對知識的已有認知；學生“寫”出重要規律的產生過程；學生“用”所學知識解決具體情境中的問題；進行學生自評、互評及師評的多元“評價”；引導學生進行知識與思維的“擴展”。這一策略，突出了學生在復習過程中的主體性，將學生核心素養的發展建立在學生自己積極主動的學習行為之上。

二、《萬有引力定律的應用》“五步法”復習教學實踐

學生已經復習了萬有引力定律的基本知識，知道宇宙中的一切物體都在萬有引力的支配下運動，并且知道可以利用萬有引力定律計算太陽、地球等巨大天體的質量，本節課主要從天體的運動、人造衛星的發射與回收的角度來研究萬有引力定律的應用。

環節一：“說”，即讓學生說出對物理規律的元認知

本環節，教師先讓學生陳述做勻速圓周運動的動力學條件，接著以地—月模型為例，要求學生口頭表述出月球所受的萬有引力指向地心，并充當它做圓周運動的向心力。通過學生的口頭表述，可以較清楚地了解學生對圓周運動基本知識的理解和掌握情況，并逐步建構天體的圓周運動模型。

環節二：“寫”，即要求學生寫出物理規律、公式以及和公式相應的推導過程

1.寫出向心力大小的計算公式。

2.以地—月模型為例，推導月球做圓周運動的向心加速度、線速度、角速度和周期的表達式。

學生寫出推導過程后，教師則以實物投影的形式將有代表性的書面推導過程展示出來，并要求所有學生共同檢查是否存在錯誤并糾正。通過“寫”這個環節，很直觀地暴露出學生在今后考試中容易出現的書寫錯誤，并及時糾正。

環節三：“用”，即用所學知識去解決情境中的問題

教師設置不同情境并提出問題，并對所提問題逐層建構，學生在回答問題的過程中體會知識的內涵和外延，可將所學知識進一步提煉和升華。

在“用”這個環節，設計了兩個任務。

任務1：以多大的速度拋出這個物體，它才會繞地球表面運動，不會落下來？①已知：Ｇ=6.67×10-11 Nm2/kg2， 地球質量M=5.89×1024 kg， 地球半R=6400km；②若僅已知地球表面重力加速度g=9.8m/s2和R=6400km，能否計算出該速度？

任務1從基礎知識出發，構建人造衛星發射的空間模型，運用動力學理論，萬有引力和重力關系，得出地球第一宇宙速度的兩種推導方法。實際教學中，教師請一位學生到黑板上板演推導過程，其他學生在學案上自主推導。學生經歷整個推導過程，體會到在研究同一個問題時，要根據已給的條件，選擇合適的方法進行解答。

任務2：從衛星運行軌道、速度、周期等幾個角度出發，分析常見類型地球衛星（近地、同步衛星）的特點。

通過任務2，逐步引導學生構建衛星運行的空間模型，培養學生運用已學知識解決問題的能力，信息提取和知識遷移能力。

環節四：“評”，包括自評、互評和師評

本節課在“評”這個環節，根據前面所復習的內容設置了一個順勢拓展問題：衛星變軌。

此前我們所提及的都是衛星在同一個軌道上運動的情況，是非常理想的情況，在此順勢提出衛星的變軌問題該如何處理？

1.知識支撐

做離心運動和近心運動的條件：Ｆ供＝Ｆ需，物體做勻速圓周運動；Ｆ供＞Ｆ需，物體做近心運動；Ｆ供＜Ｆ需，物體做離心運動。

如何發射一個高軌道衛星呢？需要變軌。

（1）為了節省能量，在赤道上順著地球自轉方向發射衛星到圓軌道Ⅰ上，如右圖所示。

（2）想到達更高的軌道，必須得做離心運動，可在A點（近地點）點火加速，導致在A點萬有引力不足以提供衛星在軌道Ⅰ上做圓周運動的向心力，衛星做離心運動進入橢圓軌道Ⅱ。

（3）橢圓軌道經過在B點（遠地點），再次點火加速進入圓形軌道Ⅲ。

2.以衛星變軌過程為例設計問題

速度：設衛星在圓軌道Ⅰ和Ⅲ的速率為v1、v3，軌道Ⅱ上過A點和B點時速率為vA、vB，比較四個速度的大小。

周期：比較三個軌道上運行周期T1、T2、T3的大小。

機械能：比較衛星在三個軌道上的機械能E1、E2、E3的大小。

在該環節，教師引導學生將情境進行發散。通過自評和互評，使學生領會不同概念和規律的差異，辨析規律的適用范圍和條件，學會科學理性地接受信息。師評則提倡以鼓勵和賞識為主，針對學生無法解決的問題，給出合理化的建議，或提供新的解決問題的方法。該環節所設置的情境應由淺入深，逐步構建，使各層次的學生都能有所收獲。

環節五：“擴”，概括、總結、反思、提升

在課的最后，讓學生說出自己對知識點的理解，以及知識與相應情境的聯系，該環節將不斷拓展思維空間，提升學生對物理知識、方法與物理思想的認識。

教師要求學生在課后對本節課的學習過程進行反思，不僅反思知識的掌握情況，更重要的是要回顧所復習知識的衍生、推導過程，以及在具體情境當中是如何對已學知識進行遷移，而習得這種學習的方式，將給學生今后的復習帶來更多的啟示。

三、教學反思

高三物理復習教學要落實核心素養發展目標，就要在教學策略中滲透促進物理學科核心素養整合和發展的元素，根據課程目標和實際學情，系統地規劃和開展教學活動。

本文以《萬有引力定律的應用》為例，探討高三物理復習課的“五步法”教學策略，關鍵在于將具體的核心素養目標的落實建立在學生自己的“說”“寫”“用”“評”“擴”的學習行為之上。

責任編輯 羅 峰