構建高效物理課堂培育學生物理核心素養

摘 要：構建高效物理課堂，應該依據核心素養的理念去分析教學內容、設計教學過程和組織物理教學過程，做到有的放矢。創設問題情境，引導學生積極開展知識探究，激發學生的學習積極性，構建符合學生認知水平和認知規律的高效的物理課堂，讓物理課堂達到事半功倍的教學效果，實現培育學生的物理核心素養的美好愿望。

關鍵詞：中學物理；課堂教學；高效課堂；核心素養

在學校物理科組的教研活動中，筆者上了一節“如何構建高效物理課堂，有效培育學生物理核心素養”的示范課，這是一節高三一輪復習課，課題是“帶電粒子在勻強磁場中的運動的多解性問題”。在這節課中，筆者依據培育學生核心素養的理念認真地去分析教學內容、設計教學過程和組織物理教學過程，精心構建符合學生認知水平和認知規律的高效的物理課堂，取得了事半功倍的教學效果，對如何構建富有實效的物理課堂，培育學生的物理學科核心素養有了更深的體會。

《帶電粒子在勻強磁場中的運動的多解性問題》一課涉及兩個重要的考點：一個是洛倫茲力的公式，另一個是帶電粒子在磁場中的運動。這是高考的一個高頻考點，也是高考的一個熱點內容。要理解和掌握好“帶電粒子在勻強磁場中運動的多解性”這一知識點，學生既要熟練掌握好影響帶電粒子在磁場中運動的多解性的各種情況，還要有比較良好的物理素養，這樣才能從容應對。如何幫助學生突破“帶電粒子磁場中的運動的多解性問題”這一教學重點和難點，成了老師必須認真思考的重要課題。在課堂教學中，筆者通過認真分析研究，從以下幾方面精心組織教學，取得了良好的預期教學效果。

一、通過創設問題情境，培養學生的科學探究精神

高中學生是一個比較喜歡思考且善于思考問題的學習群體，有趣的、適合學生認知水平的問題都會引起他們極大的學習興趣，點燃他們學習探究的熱情。為了更好地集中學生的注意力，激活學生探究的欲望，讓他們能積極參與到探究“帶電粒子在磁場中運動的多解性問題”課堂中來，筆者并沒有把影響帶電粒子在磁場中運動的多解性的六種情況的結論直接呈現給學生，而是將影響帶電粒子在磁場中運動的多解性的各種情況設計成圖文并茂的探究問題。在課堂教學中，依次向學生拋出各個探究的問題，讓學生認真審題、思考和畫軌跡圖，并鼓勵學生在一定的時間里進行搶答。這樣一來極大地調動了學生的學習積極性，有效地把學生的注意力都集中到課堂中來。因為學生已經熟悉掌握了利用左手定則判斷運動電荷在磁場中受到洛倫茲力方向的方法，他們通過認真思考很快可以找到問題的答案。在一次次找到正確答案的問題探究中，學生不斷獲得成功的體驗，并產生愉悅的學習心情，有效地激發了學生進行深入探究的學習熱情，不斷地培養了學生的科學探究精神。

二、通過畫圖法，幫助學生形成物理觀念

直觀、形象的圖形是學生比較容易接受的，將抽象復雜的物理概念、物理規律轉換成直觀、形象的圖形信息是符合學生的認知心理和認知規律的。采用直觀、形象的圖像探究更能吸引學生的注意力，有效激活學生的思維，讓學生深入理解所學的物理知識，幫助學生形成物理觀念。為了讓學生深入理解和掌握“帶電粒子在磁場中運動的多解性問題”，筆者將影響帶電粒子在磁場中運動的多解性的各種情況設計成幾個圖文并茂的探究問題。在課堂上，引導學生動手畫出帶點粒子在磁場中運動的各種情況下的運動軌跡。由于已經學習和掌握了利用左手定則判斷帶電粒子在磁場中運動受到洛倫茲力方向的方法，學生很快畫出了各個問題的軌跡圖。學生通過畫直觀、形象的軌跡圖形，加深了對影響帶電粒子在磁場中運動的各種情況的理解，從而能快速、全面地歸納出影響帶電粒子在磁場中運動的多解性的六種情況，即粒子電性的不確定、磁場方向的不確定、運動的往復性、臨界狀態不唯一、速度大小的不確定和速度方向的不確定等六種情況。學生通過動腦、動手參與畫帶電粒子的各種軌跡圖，有效地增強了探究知識形成的親身體驗，從本質上理解影響帶電粒子在磁場中運動的多解性的各種因素，并在頭腦中留下深刻的痕跡，在頭腦中牢固形成“影響帶電粒子在磁場中運動的多解性問題的六種情況”的物理觀念。

三、通過變式探究，培養學生的科學思維

采用變式探究就是指構建不斷提升的、利于學生思維發展和能力提升的學習方式。設計遞進式變式探究就是要構建符合學生現有知識水平和認知規律的不斷提升的學習臺階，搭建有利于學生通過努力就能不斷取得成功體驗的階梯式平臺。在組織“帶電粒子在磁場中運動的多解性問題”的課堂教學中，為了讓學生深入理解和掌握影響帶電粒子在磁場中運動的出現多解性的六種情況，筆者采用了化繁為簡、化整為零的思想，精心設計了由簡單到復雜、由易到難的多個階梯式提升的探究問題，并逐一引導學生開展問題探究，為學生搭建了一個個不斷提升的階梯式的學習平臺。同學們在已有知識和能力水平的基礎上，通過認真思考順利地畫好每一個問題的軌跡圖。在畫各種不同軌跡圖的探索中，讓學生全面地掌握了影響帶電粒子在磁場中運動出現多解性的各種情況，有效地突破了影響帶電粒子在磁場中運動的多解性問題這一教學難點。在一次次找到正確答案的問題探究中，學生不斷感受到進行科學探究的喜悅，探究學習的熱情進一步被激發出來，既有效地拓寬了學生的視野，又更好地培養了學生的發散思維，同時還培養了他們獨立思考、敢于創新的科學素養。所以，在物理教學中采用階梯式變式探究更有利于培養學生不斷深入探究的科學思維。

四、通過同伴互教，培養學生嚴謹務實的科學態度

在課堂教學中，筆者堅持以生為本的教學理念，采用了“同伴互教”的方法，搭建了讓學生充分展現的自我的舞臺。在知識探究和知識的訓練中，筆者都安排了一定的時間讓學生去審題、思考和討論，同時還請了一些同學到黑板上畫圖演示，并讓上來畫圖的同學給大家分析所畫軌跡圖的特點和畫軌跡圖的思路，這樣既讓大家明確了畫各種軌跡圖的理論依據，也能暴露出同學的一些問題。例如：有同學將正電荷、負電荷運動的兩種不同的軌跡畫成與運動方向不相切的情況，或畫出的兩種軌跡幾乎是與弦長一樣長的圓弧。在解決帶電粒子在磁場中運動的問題中，規范、準確畫出粒子運動的軌跡圖是十分關鍵和重要的一個步驟。準確畫出粒子運動的軌跡圖既有利于學生快速、正確地找到粒子在磁場中運動軌跡的圓心、半徑和圓心角等關鍵的信息，又能促使學生養成認真畫圖和學習的良好習慣。在課堂上，筆者及時發現了學生畫出的軌跡的問題，引導學生再認真觀察同學在黑板上畫出的軌跡圖，同學們通過認真觀察很快發現了其中的問題。又如：有的同學只畫出粒子從磁場右邊射出的運動軌跡，此時，坐在下面的一位同學立即舉手提出了不同的情況，并上臺補充畫了粒子從磁場左邊界射出的臨界情況的運動軌跡圖。在課堂上，學生的表述、畫圖和板演出現的問題往往是最真實、最急需解決的問題，及時發動同學之間相互糾錯，會促使學生自我反思，并及時發現和糾正同伴的錯誤，能收到意想不到的效果。在物理課堂教學中，采用“同伴互教法”既能有效地調動全體同學的學習積極性，讓學生動腦、動手和動嘴參與到課堂的知識探究中來，讓學生真正成為課堂中學習的主人，也能更好地幫助學生養成認真審題、畫圖和規范答題的良好學習習慣，還能讓幫助學生樹立嚴謹務實的科學態度的教學理念真正落實到實處。也只有這樣，才能讓物理課堂更加高效。

物理核心素養包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態度和責任”。教師在構建物理課堂教學時，應該依據核心素養的理念去分析教學內容、設計教學過程和組織物理教學過程，做到有的放矢，才能達到事半功倍的教學效果。也只有構建符合學生認知水平和認知規律的高效的物理課堂，才能激發學生的學習積極性，才能真正實現更好地培養學生的物理核心素養的美好愿望。