讓物理教學成為一種研究

王永元

讓物理教學成為一種研究

王永元

讓物理教學成為一種研究是提升物理教學的有效性，助力學生物理素養養成的有效途徑。具體而言，教師應當創設貼合生活實際的學習情境，鼓勵學生批判質疑、表達觀點，在充分預設的基礎上形成動態生成的課堂。

核心素養；物理教學；教法研究

物理學科的核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。如何培養中學生的物理學科核心素養呢？筆者認為讓物理教學成為一種研究是培養學生核心素養的有效策略。在物理教學中教師要從學生的認知出發，創設有利于學生積極思考的學習情景，引發學生發現問題、提出問題、研究問題；發現和捕捉學生的各種想法，在交流分享中提高分析問題、解決問題的能力；引導學生學會合作研究、學會展示自己的觀點，體會研究問題的方法，使研究成為學好物理、提升能力、發展物理學科核心素養的一種有效策略。

一、創設情境，倡導生活意識

物理是以理性思維為中心的學科，創設適合物理學習的情境，就是為學生構建理性思維的平臺，教學中教師要充分挖掘學生的生活世界、文化世界中蘊含的教學資源，創設源于學生、源于生活又能體現物理學科特點的學習情境，充分調動學生主動思考、主動研究的積極性。

教學片段1：為什么小燈泡的額定電壓不是3伏。

在路端電壓的教學中，學生由于受初中知識的影響，總認為電源兩端的電壓是不變的，我們可以設計這樣一個源于學生生活，同時又能產生強烈沖突的情境。

教師課前準備一個用普通小燈泡作為發光源的手電筒，同時讓班上學生也準備幾個不同規格，但都是由小燈泡作為發光源的手電筒。首先教師讓學生猜想一下，用兩節干電池工作的小燈泡，其額定電壓應該是多少？學生通常都會很肯定地說應是3伏。教師演示手電筒正常發光后，取下小燈泡觀察其額定電壓，發現只有2.5伏，并不是原來以為的3伏，再讓學生檢查自己準備的手電筒中小燈泡的額定電壓，發現有的是2.5伏，有的只有2.2伏，這時學生會產生疑惑：為什么用兩節干電池工作的小燈泡的額定電壓不是3伏？產生了要探究其原因的強烈愿望，這就為路端電壓的學習提供了一個非常有效的引入情境，有效促使學生主動研究電源兩端電壓與電源電動勢的區別。

本教學片段利用了學生在生活中非常熟悉的手電筒中兩節干電池電壓是3伏的原有觀念，但學生不清楚連接電路后電源電動勢與用電器兩端電壓的不同，引入所要學習的路端電壓的概念。從學生熟悉的生活事件中選擇教學的素材，讓學生感受物理學習的意義和價值，同時也能培養學生善于觀察、勤于動手、主動思考的學習習慣。創設引發觀念沖突的情境是激發學生思維的有效策略，選擇學生生活中非常熟悉的事件或實例，利用學生原有觀念中存在的認識錯誤，當學生發現原來的想法和觀念與真實情況不符時，就會產生研究問題弄清其原因的欲望，有助于學生強化實驗探究、重視研究過程、建立正確概念，對提高物理教學的效益和培養學生的物理學科核心素養有積極的意義。

二、鼓勵質疑，倡導批判意識

物理教學應突出問題研究的意識，追求以問題為引領的課堂教學，引導學生課前進行自主研究形成若干問題，并對問題進行初步的思考，為課堂中的質疑打下基礎。鼓勵質疑可以激發學生主動思考問題、積極闡述自己的觀點、深化對物理問題的理解、促進思維能力的有效發展；鼓勵質疑是教師與學生、學生與學生之間相互交流與互動的重要形式，促進課堂形成一種民主、和諧的學習氛圍；鼓勵質疑是有效傳遞學習信息的橋梁，教師通過問題將研究的方向傳達給學生，學生的疑問又將學習情況反饋給教師，從而發現和提出新的研究問題，不斷引導學生積極而深入的思考；質疑也是對不同觀點進行的一種批判，這不僅需要學生明確闡述自己的觀點及形成觀點的理由，而且還要分析別人的觀點，發現和指出其不合理的理由，強化了學生運用物理知識進行分析、推理、論證和歸納的能力。

教學片段2：測測你的反應時間，比比誰的反應快。

在自由落體運動的教學中，利用教材中“測測你的反應時間”的小實驗引發學生進行質疑。首先讓學生兩人一組，利用身邊隨手可得的實驗器材進行分組實驗。各組學生選擇不同的實驗器材、學生間不同的反應時間、未知運動性質和生活經驗形成的某些觀念等因素，為進行質疑提供了較為有利的前提條件。實驗中教師選擇幾組測出的下落距離相同但選用的刻度尺有木尺、鋼尺、塑料尺的實驗對照組來引發學生質疑，學生為了說明自己的反應時間優于別人或沒有輸于別人，分別闡述自己的觀點和理由。學生觀點主要集中在兩個方面：①依據生活經驗，重的物體應該下落得更快，所以用重的尺（鋼尺）進行實驗的同學反應時間更快；②雖然兩把尺重量不同但其下落的運動情況與物體的輕重無關，所以反應時間應該是相同的。學生對兩種觀點進行辯論，列舉相應的事實來說明自己的觀點和反駁對方的觀點，并通過設計新的驗證實驗、查詢相關資料等手段解決輕重不同的物體下落時間是否相同的問題。

本片段中利用學生生活觀念中對物理概念認識的偏差形成相互批判、質疑的學習氛圍，并讓學生自然地模擬科學家的思維對自由落體運動進行思考，使我們的教學在學生獲得知識的同時感受物理概念建立的思維過程與研究方法，培養學生用實驗尋找證據的意識和嚴謹的科學態度。

三、展示觀念，倡導傾聽意識

物理教學不應只是教師向學生傳遞物理知識的過程，學生之間的交流、觀念的展示對提高學生學習能力的作用巨大。在課堂教學中組織學生對自己的觀點進行展示，不僅有助于物理知識的進一步深化，而且能學會如何收集研究資料、如何闡述自己的觀念，實現與周圍同學、老師進行有效交流，并在展示和交流中發現自己的不足和錯誤，弄清形成錯誤認識的原因。教師在觀看、傾聽學生的展示中發現教學的更好切入點，幫助學生進行提煉、歸納和總結，促進知識的合理建構、能力的持續提升。

教學片段3：物理習題教學中學生觀念的展示。

習題教學在日常教學中占據相當大的比例，如何通過習題教學來培養學生的核心素養，我們總結了“學生先行、觀念展示、教師斷后”的教學策略。

“學生先行”指教師收集學生預練、作業或試卷中呈現的錯誤、亮點和差異，并以學生典型做法作為物理習題教學的切入點。

“觀念展示”指教師先不急于對學生的解題進行評價，而是選擇學生中有代表性的錯誤解法、精彩解法和差異策略用實物投影展示出來，教師從學生解答中設置幾個引導性問題幫助學生從若干關鍵點上闡述自己的思維過程，展示自己對問題認識的主要觀點。教師和其他學生在傾聽中發現和捕捉學生思維中可以進一步研究的問題，并組織學生對問題形成自己的觀點，在交流、展示中發現思維中的錯誤與偏差以及形成的原因，幫助學生建立新的正確觀念。

“教師斷后”指教師對學生的展示過程的評價是提升學生思維品質的重要環節，評價中教師要多用學生的說法，從學生的思維層面進行總結提煉，幫助學生正確建立物理概念、形成科學思維。

教學的基本出發點都是要發展學生的核心素養，研究和發現學生的觀念，從學生的觀念出發組織教學，使課堂教學對學生產生有針對性的幫助，提升教學的有效性。只有讓課堂成為學生觀念展示的場所，物理習題教學的價值才得到回歸，學生的物理核心素養才真正得到發展。

四、充分預設，倡導動態生成

課堂之所以精彩就是因為課堂上有許多無法預知的可能性，物理教學又特別強調學生思維能力的發展，因此課堂教學的內容無法做到準確地預見所有的思維細節，而課堂的精彩也就在這無法預見之中。實際教學中教師要根據學生的思維發展情況，及時發現和捕捉學生對具體問題認識的細微之處，從學生的想法和需求出發，及時進行教學的調整和合理取舍，實現有效的課堂生成。動態生成就是構建豐富的活力課堂，教師依據物理學科的特點，從激發學生的思維發展的角度，捕捉有助于教學的有效信息，用學生的觀點、想法和解題過程等實現動態生成，使教學的內容和研究的問題貼近學生的思維發展，最大限度地激發學生的潛能。

教學片段4：研究作用力和反作用力間的關系。

預設用傳感器研究作用力與反作用力關系的實驗：連接好實驗裝置后，讓兩名學生一起來完成實驗，一名學生將一個傳感器握在手中，另一個傳感器固定在墻上，并適度控制拉動手中傳感器的力度，另一名學生負責操作電腦記錄數據，實際教學中可以多讓幾組學生來體驗實驗的操作過程。

對實驗獲得的圖象（如圖1）進行開放式的討論。

圖1

圖2

師：對于圖1，同學們還有什么問題嗎？

生1：為什么作用力和反作用力這兩個力的圖象會分布在時間軸的上下兩側？

生2：為什么得到的圖象是兩條對稱的曲線？

針對學生提出的問題進一步引導討論：

生3：圖象在時間軸上下兩側說明作用力、反作用力的方向是相反的，對稱說明大小是相等的，曲線說明物體在運動。

生4：不對，一端固定在墻上，這個傳感器明顯是靜止的，曲線說明手在抖。

生5：手抖的說法不夠正確，固定在墻上的傳感器沒有抖，但圖象也是變化的，應該是手拉的力在變化。

生6：固定在墻上進行實驗有這樣的圖象，如果一起運動的話，圖象沒有這樣的規律。

依據學生的想法讓兩名學生分別拉住兩個傳感器，并在運動中記錄數據。

再次獲得圖象（圖2），引導學生討論從兩次實驗的圖象中可以得到作用力和反作用力的哪些結論。

生7：兩次實驗得到的圖象有相同的規律和特征，說明作用力與反作用力的關系對靜止和運動的物體都是相同的，都是等大、反向（t軸的上下兩側）。

學生的認識常常是片面的，這時需要教師引導學生分析圖中的起始點、終止點和拐點是否出現在同一時刻。引導學生自己分析歸納出：作用力和反作用力總是同時產生、同時變化、同時消失。

我們教師的課堂不可能沒有預設，但只有一種預設是不夠的，要預設出學生思維發展的多種可能性，在備課時就具體問題盡可能要預設多種方案，課堂上要根據學生的表現做出相應的選擇。當出現超出教師所有的預設時，就需要生成，生成是“無法預約的精彩”，是體現教師教學智慧和能力的重要方面。本片段中學生的許多問題可能在教師的預料之中，但學生會特別關注哪一點是無法預知的，只有依據學生在課堂上的思維發展來推進教學，才能使課堂變得更精彩。

G633.7

A

1005-6009（2017）51-0022-03

王永元，江蘇省太倉高級中學（江蘇太倉，215411）學術委員會主任，正高級教師，江蘇省特級教師，蘇州物理名師發展共同體主持人，教育部“國培計劃”首批專家，入選2017國家萬人計劃教學名師、江蘇省有突出貢獻的中青年專家。