淺談以核心素養為導向實施物理教學
——以《重力和四種基本相互作用》教學為例

劉小芳

西安市黃河中學，陜西 西安 710043

淺談以核心素養為導向實施物理教學
——以《重力和四種基本相互作用》教學為例

劉小芳

西安市黃河中學，陜西 西安 710043

在物理學科的教學中，如何將核心素養這一宏大的育人目標細化并落實，是值得探究的問題。以一節高中物理展示課為例，闡釋以核心素養為導向，通過真實而有效問題的設計和探究情景的構建，讓學生在主動探究物理學科知識的過程中發展能力，繼而提升核心素養。

核心素養；問題教學；探究學習

國家提出學生的核心素養中與物理學科直接相關的要素包括：物理觀念的形成、物理思維方式的提升、探究能力的培養和科學態度與責任的養成。如何將這些核心要素落實于教學中呢？我在教學實踐中的體會是：將核心素養這一宏大的終極培養目標分解為具有可操作性的要素，并將諸多要素融入課堂教學的各個環節中，才能產生雖細微但真實而有效的育人效果——提升學生的核心素養。

下面僅以我作為陜西省優秀教學能手的一節展示課——《重力和四種基本相互作用》若干教學環節的設計和實現的培養目標為例加以說明。

一、鋪設臺階式問題，助力學生初高中學習的順暢銜接

本節課是高中力學與初中力學的銜接篇目，教材為了知識的系統性將力學的基本概念重新進行完整闡述。但考慮學生初中已學過大部分內容，根據生活經驗也能理解很多知識，我對教材做了靈活處理，即通過鋪設臺階式問題，直接喚起學生的知識儲備，并以此作為學習的起點引導學生進行進一步學習。如：關于力，你學過或知道哪些知識？學生通過相互交流，完全可以將力的概念、力的作用效果、力的三要素等清晰表達。然后設置問題：從以上知識中嘗試提煉出力的特征？學生通過分析和補充得到力具有物質性、相互性，方向性（矢量性）。再進行各種活動及情境展示并追加問題：課堂進行大力士挑戰賽，要求說明判定一方獲勝的理由。圖片展示精彩的射門后提出：能否設計一段足球解說詞？

這樣鋪設臺階，既避免教學的無謂重復，節約了學生寶貴的學習時間，又體現了初高中知識的有序銜接和學以致用的思想，這樣的教學更有助于相互作用觀念的逐步形成。

二、設計留白式問題，為后續學習創設思維的空間

作為力學的首篇，本節課不能解決所有的力學問題，但通過對本節課的學習，學生應該對高中物理力學研究的內容和方法形成總體方向上的把握。基于上述分析，我創設留白式問題，使學生產生必要的疑惑和思考，為后續的深入學習埋下伏筆，或者說做些前期的滲透，預留后學探究的空間。如：學生分析力的作用效果可以改變物體的運動狀態時，適度加以引導，加速度是描述速度變化快慢的物理量，加速度和力之間存在怎樣的聯系？為牛頓第二定律做好前期的思維鋪墊。又如分析力的相互性時，提出相互作用力存在怎樣的關系？為研究牛頓第三定理做好鋪墊。再如討論力的矢量性時，當學生提出問題：兩力相加遵從怎樣的定則？我只是啟發學生將力和位移聯系進行思考與探究，不直接給出結論。為探究平行四邊形定則埋下伏筆。

留白式問題喚起學生的問題意識，也留出思考的空間，對物理高階思維的養成極有幫助。

三、突出探究式問題，培養學生的科學論證能力

核心素養的“科學思維”主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素。而這些要素都必須在知識的構建過程中才能真正落實。但現行教材是以知識為體系進行表述的，對知識的呈現沒有完全體現出人們對科學知識的邏輯判斷、選擇比較、科學推理與論證等過程。這就要求教師在設計與實施教學時通過有效引領，幫助學生經歷真切的知識探究過程。

我在教學中突出了科學推理論證過程。如探究地球對物體的引力和重力的關系。我在課堂先通過讓學生實驗探究，感知做圓周運動的物體需要力，然后展示圖片情境，使學生感知地球對物體的引力，再引導學生分析引力對地球表面的物體產生的效果。提出問題：（1）引力對正從空中墜落的物體產生什么效果？引力對你我又產生什么效果？學生討論后得到：萬有引力的兩種效果，并明確了使物體加速下落和使物體能夠壓緊地面的力我們稱之為重力。這樣的探究有助于高一學生真正體會課本上直接表述的“由于地球吸引而是物理受到的力叫重力”的含義。再如重力的方向，課本直接給出重力的方向總是豎直向下的，我設計了追本溯源是的問題：什么是豎直向下？如何獲得重力的方向總是豎直向下？豎直向下等于垂直向下嗎？豎直向下就是指向地心嗎？

這樣的問題激發學生對物理本源的深度思考，在不斷地探究中實現格物致知，而不是直接進行知識的拿來主義。當然，這樣的思考與探究過程就是培養學生科學論證能力的過程。

四、剖析案例式問題，引導學生對社會的關注和建模能力的提升

探究重心的應用時，我采用案例剖析的方式，如：韓國歲月號沉船事故的原因剖析，高速路限高的原因分析等，引起學生關注社會，進行安全教育和生命教育。又如：對比三種跳高方式，分析跳高姿勢影響高度的原因？目的是培養學生從實際問題中抽象出物理模型的意識和能力。

五、捕獲時效性素材設計問題，體現物理課堂的現代感，滲透STEM教育

我的觀點是，物理課堂不能只學習幾百年前的經典，適時插入關于課堂關聯的時效性強的學習素材，才能使物理這門“古老”的學科煥發經典與時尚有機融合的魅力。講課當天，適逢神州十一號發射，我在引導分析萬有引力時，將神州十一號和天宮對接等問題巧妙植入，引發學生對航天技術的關注。當然，本課插播此問題也是在學科教學中滲透愛國主義教育的具體體現。

六、提出辯證式問題，提升學生辯證思維能力

四種基本相互作用為學生構建起力學的基本框架，同時也是提升辯證思維的好素材。但遺憾的是，很多教師基于教學時間有限或對其重要性理解不到位，經常在教學中將此項內容蜻蜓點水似的滑過，甚至完全留給學生課后自學。由于學生知識和能力的局限性，若沒有教師的有效引領，學習效果一般都很不理想。如何才能用好這部分教育素材呢？

筆者在充分挖掘四種基本相互作用間的潛在邏輯關系的同時，以研究的尺度變化為主線，創設問題，引導學生嘗試辯證地看待它們之間的關系。如：廣袤無垠的宇宙，是怎樣的力量左右他的運動？又如：四種基本相互作用，哪種最強？再如：學生建立四種基本相互作用基本認識后，提出：關于力的討論，就這樣結束了嗎？這樣思辨性問題在幫助學生構建清晰的力學框架的同時，也是對學生初步哲學素養——辯證思維能力的提升，同時也提高學生的質疑能力。

總之，為了落實核心素養，我將學科教學逐步向學科教育的觀念融入教學設計和實施的過程中，并有相應的跟進措施，如：真實而有邏輯性的問題情境的構建，科學的學習任務的設計，學生學習的有效引領等。目的是使學生在對物理本源的追尋中，既獲得豐富的物理學科知識，又發展高階的學習能力，提升物理學科的核心素養。

[1]呂康社.從ABS制動痕跡談物理學科素養的培養[J].中學物理教學參考，2017（8）.

[2]胡衛平，邢洪明.科學方法教育是落實核心素養的重要策略[J].中學物理教學參考，2017（7）.

[3]李恒林.透視物理核心素養探尋物理課堂轉型抓手——從“自感”的教學實錄談起[J].物理教學，2017（7）.

劉小芳（1972-），女，陜西西安人，中學高級教師，大學本科。研究方向：中學物理教育教學研究。

張華偉）