核心素養視野下以人為本的物理課堂實踐研究

摘 要：經過多年的教育改革，素質教育成效顯著，但是與立德樹人的總要求還是存在一定的距離.主要表現在重智育輕德育，大部分學校過分追求分數和升學率，學生的社會責任感、創新精神和實踐能力較為薄弱.隨著核心素養的提出，試圖從頂層設計去解決目前存在的問題，核心素養最為關鍵的理念是“以人為本”.本文從物理課堂教學的角度，闡述如何在教學中使物理核心素養生根落地.

關鍵詞：核心素養；以人為本；物理教學

作者簡介：連培惠（1981-），女，山東榮成人，碩士，中學一級教師，主要研究新課程改革下的物理教學高中物理的核心素養是指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，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特征的品質.用著名物理特級教師吳家澍的話來講，就是把所學的物理知識都忘掉后，所剩下的給人終身受用的東西；或者說，學過的物理能給學生打下什么烙印，他跟沒學過物理的人相比會有怎樣的差異.從專業角度講，物理核心素養主要由“物理觀念”、“科學思維”、“實驗探究”、“科學態度與責任”等四個方面的要素構成.本文結合作者在實際教學中積累的案例，討論如何使物理核心素養在課堂內外的教學中生根落地.

1 努力轉型課堂教學理念——從知識本位到以人為本

長期以來，物理的課堂教學通常是以知識為線索展開，很容易導致教師把教學的重點放在知識的落實上，而忽視了育人的功能.為了防止這種傾向，在設計和開展教學時，必須以物理核心素養為導向，將“物理觀念”、“科學思維”、“實驗探究”、“科學態度和責任”等要求貫穿在教學活動中，使物理教學過程成為學生核心素養形成的過程.不管是新課教學、復習課教學還是習題課教學，物理課堂都要從知識本位向以人為本轉型，通俗地講就是在課堂教學中更多地關注人，關注人的全面發展.

案例1 在《牛頓第一定律》的教學中，以知識為本位的做法是：重復伽利略的理想斜面實驗（圖1），從“毛巾桌面”、 “粗布條桌面”、“木板桌面”等得出牛頓第一定律內容，然后將定律內容的關鍵詞進行拓展，最后再加以用題目，當堂檢測知識掌握情況.

這樣的課型主要存在兩個問題：一是單靠老師的講授，缺失學習者的主動參與和建構，即使對所學的知識，學生也是難以深入理解、切實掌握的；二是這種一步到位的教法，更是有悖于科學的本質（科學講究證據，科學總是試圖確定和避免偏見）.若長此以往，將使學生對科學形成錯誤的認知，認為科學發現總是一帆風順的；甚至會以偏概全，有礙科學思維的培養.

如果有同學問你，僅僅從伽利略斜面實驗就能說明“一切物體…”，這樣的邏輯關系成立嗎？所以，通常為了更為直觀地說明規律的內容，筆者往往在從理想斜面實驗得出規律后，再加以輔助實驗（如圖2、圖3、圖4所示）：①敲擊下面的象棋子，上面的象棋子保持原來的靜止狀態落下.說明固體有慣性；②突然推動小車，車上面杯中的水保持原來的靜止狀態會向后溢出；突然止住運動的小車，杯中的水保持原來的運動狀態向前溢出，說明液體有慣性；③向一點燃的蠟燭吹一口氣，可看見火苗依次擺動或熄滅.說明氣體有保持原來運動狀態的慣性.再讓學生從這三個小實驗中總結：不管固體、液體還是氣體，都具有慣性.

案例2 在進行復習課教學時，有這樣一個題目：已知汽車質量m，行駛速度vo，汽車安裝有防抱死剎車系統（ABS）， 制動力恒為f，設駕駛員的反應時間為to，問從駕駛員發現情況到完全停車共經過多少距離？答案是x=mv202f+v0t0，單純從知識層面來看，答案的得出意味著教學的結束，但是知識以外還能教給學生哪些更有用的東西？引導學生思考具體情境中影響x的具體因素.質量、速度和反應時間，再具體到不超載、不超速、不疲勞駕駛或不酒后開車等等.

教師是落實核心素養的第一責任人，面對核心素養，理念要先行，課堂要轉型，才能使學生在學到知識的同時，獲得學生終身受益的核心素養.課堂教學從“知識本位”到“以人為本”的轉型是一個長期的過程，需要老師們不懈地努力.

2 發掘實驗教學的真善美——從“少”做實驗到“多”做實驗

物理學是以實驗為基礎的學科，著名物理學家丁肇中曾經說過：所有的自然科學都是實驗科學，再好的理論如果與實驗不相符，那么理論就不存在，實驗可以推翻理論，理論永遠無法推翻實驗.

長期以來，我們的物理課堂，有重知識，輕實驗的傾向.以往叫做“黑板上做實驗”，現在叫做“電腦上做實驗”，或者“試卷上背實驗”，這三種對待實驗的態度都是不利于學生“實驗探究”能力的培養，實驗教學是發展物理核心素養的有效途徑.筆者始終追求能利用實驗室現有的器材完成的，盡量自己動手做，讓同學體會到實驗教學的真善美，而不是停留在理論上.

案例3 如圖5所示，在鐵芯上、下分別繞有匝數n1=800和n2=200的兩個線圈，上線圈兩端與u=51sin314t （V）的交流電源相連，將下列線圈兩端接交流電壓表，則交流電壓表的讀數可能是

A.2.0VB.9.0VC.12.7VD.144.0V

該題是2011年浙江省高考題，是典型的“實驗”推翻“理論”.原因是在平時的練習中都是理想變壓器，所以在學生頭腦中形成了強烈而穩定的認知——“線圈匝數之比等于電壓之比”.在以后的教學中，筆者每次碰到變壓器新授課的時候，總是從非理想變壓器開始測數據（圖6），讓學生體會到電壓之比不等于匝數之比，慢慢移動鐵芯，使之形成一個閉合回路時，才近似滿足書本上的規律公式.讓知識的構建經歷“漫長”的過程，在學生的腦海中留下深刻的印痕.

案例4 如圖7所示為靜電力演示儀，兩金屬極板分別固定于絕緣支架上，且正對平行放置.工作時兩板分別接高壓直流電源的正負極，表面鍍鋁的乒乓球用絕緣細線懸掛在金屬極板中間，則

A.乒乓球的左側感應出負電荷

B.乒乓球受到擾動后，會被吸在左極板上endprint

C.乒乓球共受到電場力，重力和庫侖力三個力的作用

D.用絕緣棒將乒乓球撥到與右極板接觸，放開后乒乓球會在兩極板間來回碰撞

該題是浙江省高考題，本演示實驗蘊含了靜電感應、庫侖力等知識點.筆者在高三復習課講到靜電場的時候不僅從理論上分析，還挖掘其中的實驗因素，用生活器材演示了此實驗（圖8）.筆者讓左邊的大球通電起電機帶上電，然后小球彈開一定的角度，然后筆者用自己的手充當右邊的極板，會發現金屬球開始左右搖擺，開始跳舞了，學生看到這個現象感覺物理太神奇了，有點像永動機.教師順勢引導學生進行思考，發現根源是同種電荷相互排斥，而不是所謂的永動機.

著名心理學家皮亞杰指出：“只有學生的心理積極作用于環境，其認知發展才能順利進行.只有當學生對情境的刺激進行同化和順應時，其認知結構的發展才能得到保障.”教師有目的、有計劃地努力發掘教學中的實驗素材，為學生積累感性材料，有利于學生的觀察、猜測和想象.學生不再是單純的是知識接收者，而是課堂活動的參與者，他們在更加顯性的實驗中始終保持著思維上的高度“興奮”，進而促進對知識主動、高效的建構，這正是實驗的魅力所在.

3 學生參與習題討論——從教師講解到學生參與

不容質疑，習題教學占據了整個高中階段相當比例的教學時間.單純就題論題的習題教學方式，往往會使學生產生倦怠感，體會不到“物理是有用的，有趣的”，作為老師，要努力挖掘習題背后的生活因素.

案例5 如圖9所示，當M靜止在斜面上，再放一個m在M上面，問M將如何？如果單從知識層面講，整體法即可解決，再配套幾個變式訓練即可鞏固，但這樣的講解是缺乏生命力的，沒有關注到學生，沒有這個知識背后的應用.如果讓學生思考：停在斜坡的汽車，如果再上來幾個乘客，汽車是否會下滑，那么就會調動學生的積極性.讓學生學會動腦去思考生活現象背后的物理知識.

再比如在進行《原子核式結構模型》新課教學時，有一個數量級的估算，原子半徑是10-10m，原子核半徑是10-15m，還拿操場和小水滴做比較.但這樣的舉例沒有學生的參與，學生缺少相應的感知，筆者在新課教學時，讓某個同學報出自己的身高（1.80m）以此當作原子核直徑，然后再按照比例換算，擴大105后，半徑變為90km.也就是如果同學作為一個原子核大小，那么原子大小將是以學校為圓心，方圓90km為半徑的一個圓，再具體點，就是東到上海，西到杭州，北到蘇州，南到寧波范圍，這樣用α粒子打中原子核的概率是非常小的，再次體會α粒子散射實驗的幾個結論，瞬間明白為什么會是這樣的.

當學生主動參與到習題中后，這不正是體現了以人為本的理念嗎？放手讓學生主動去發現，主動去構建，主動去分析，那么習題教學也不難了.

4 培養學生質疑精神——從知識灌輸到主動質疑

創新是一個民族不斷進步的靈活，屬于科學思維的重要組成部分，是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判，進而提出創造性見解的能力與品質.“學起于思，思源于疑.”質疑，是物理學發展的開始，也是物理學發展的動力.科學上很多重大發明與創新，與其說是疑問的解決者促成的，不如說是疑問的尋求者促成的.伽利略對亞里士多德“自由落體定理”的質疑，才導致他完成了比薩斜塔實驗.瓦特質疑燒開水時壺蓋為什么會跳由此改良了蒸汽機，直接推動了人類社會由農業文明進入工業文明.牛頓從蘋果為何會落地的疑問發現了萬有引力定律.這些理論與實踐，非常有力地證明了一個簡單卻是十分重要的命題：一切創新都始于質疑.沒有質疑，將沒有創新和批判，再多談科學素養和終身發展也就沒有多大意義了.

筆者在進行電磁感應教學時，提到錄音和放音原理不一樣時，有個比較靈活的學生馬上就提出：老師磁帶的A、B面是怎么分的？是不是磁帶正面為A，反面為B.對于學生的問題，選擇了查閱資料，尋找答案.如果一味搪塞過去，勢必會挫傷學生學習的積極性，下次再也不敢提問了.

同樣，在解一個氣體狀態方程時，方程和參考答案一樣，因為筆者沒有算，直接抄了個答案給學生講，當時沒有一個同學提出來，就這樣過去了.但過了一天，學生跑過來對筆者說，自己無論如何也算不出答案，請老師看看自己錯在哪里.經過筆者幾番演算，發現原來是答案算錯了，如果沒有這位同學孜孜不倦的追求，不知道原來是答案錯誤.

因此，教師在平時教學中應該重聆聽，少阻止；重鼓勵，少批評；重引導，少告知.平等地對待每一位同學，俯下身子傾聽學生的聲音，創造和諧平等的課堂，學生才敢說出自己不同的聲音.倒逼教師潛心鉆研，積極備課，兩者相互促進相互成長.

5 筆者的反思

核心素養的提出，從根本來說不是一件新的事物，而是我們的教育在不斷地創新升級，教育慢慢地在回歸本真.從最初的“雙基目標”到上一輪新課改提出的“三維目標”到本輪的“核心素養”，其本質關系是層層遞進的關系，關注面從知識轉向人，體現以人為本的理念，教師們不必感到恐慌和抗拒，從目前接觸的情況看，還是存在一些問題的.

首先是理念先行不夠深入，部分老師習慣了原來的教法，以自己的教學經驗為中心，開展教學，忽視了教學的主體——學生.

其次是實驗教學重視程度不夠.比如有的老師拿來了氣墊導軌，但需要用腳充氣，由于學生踩得不均衡，導致實驗效果不佳，然后老師就唐塞過去.給人的感覺，明明做不出來，非要照著書本去說的感覺.

再次是對常態課注重視不夠，往往老師們很重視優質課的備課，磨課，充分挖掘“核心素養”的落腳點，但對常態課，思考程度不夠，形成常態課、優質課兩張皮的感覺.真正的優質課，肯定源自優秀的常態課，常態課才是落實核心素養的主陣地.

我們相信，核心素養的全面落實需要一個過程，目前碰到的一些困難，將會不斷解決.教育的關注度會最終慢慢回到“以人為本”的軌道上來.

參考文獻：

[1]吳家澍.核心素養視域下的物理教學 [R].南京：浙江省義烏中學2016.9.29.

[2]朱建廉.從核心素養說開去[R].南京，南京金陵中學 2016.12.08.

[3]丁紅明.習題教學中培養學生情感態度與價值觀的研究[J]. 物理教學，2016（8）：17～19.endprint