基于核心素養對“摩擦力”內容的教材分析

(江西師范大學物理與通信電子學院，江西 南昌 330022)

在初中物理教學中，摩擦力既是教學重點又是難點，深受廣大教師的重視。因此不少教師常常致力于創新設計摩擦力的教學過程，苦苦搜尋可幫助學生更好理解摩擦力的有效方法。不管如何設計教學過程、總結教學方法，都需要基于核心素養的各項要求,緊緊圍繞現有教材的基本邏輯體系開展教學。本文基于物理學科核心素養的要求,嘗試對多種版本教材的相關內容逐一進行分析比較，并對教學設計提出建議，以期能夠為摩擦力教學提供參考。

1 6種版本教材“摩擦力”的整體分析

摩擦力既是初中物理力學的重要內容，又是學習高中力學的基礎，具有承上啟下的作用。課程標準中相關要求為：通過常見事例或實驗，了解重力、彈力和摩擦力，認識力的作用效果。因此各版本教材都精心編寫摩擦力一節的內容，為的是讓學生全面了解摩擦力，不同版本教材編寫的摩擦力的整體內容結構如表1所示。

表1

從表1中可以看出6個版本中關于摩擦力的主要內容為：滑動摩擦力概念—影響滑動摩擦力大小的因素—增大、減小摩擦的方法—習題—課外活動。以下根據表1中所呈現的內容來具體分析摩擦力內容。

1.1 相關知識點的比較

從表1中不難發現不同版本教材中的知識點存在不同，主要是關于滾動摩擦和靜摩擦。蘇科版、北師大版、教科版教材涉及了靜摩擦和滾動摩擦，滬粵版教材只涉及滾動摩擦，滬科版教材只涉及靜摩擦，人教版教材則都沒有涉及。經實踐調查發現若教材重點介紹滑動摩擦力方面的內容，而不涉及靜摩擦、滾動摩擦的內容，則學生不能全面認識摩擦力，并且在現實生活中關于靜摩擦、滾動摩擦的應用并不比滑動摩擦少。因此教師不可忽視靜摩擦、滾動摩擦的教學價值，在教學過程中可將它們作為探究性補充知識，既可降低教學的難度，也能夠讓學生較為深入了解摩擦力。

1.2 知識呈現方式比較

(1) 相同點

比較多版本教材不難發現，所有版本教材都注重生活素材的應用，都傾向于讓學生通過常見事例掌握物理知識，如表1中“圖片問題”“文字導入”“動手小活動”等活動，涉及的都是生活中的事例，呈現方式符合學生的認知特點，并且還加深了學生對“物理知識實質上就是自然事物的普遍特征”的理解，進而可很好地培養學生的物理觀念。

(2) 不同點

分析表1中的內容可知所有版本的教材都注重科學探究，都設置了各式各樣的活動促進學生科學探究能力的發展，但活動的呈現形式上存在不同。

摩擦力知識主要是通過實驗的方式呈現，因此每個版本教材中里都有探究性實驗，但呈現方式有區別。例如探究影響滑動摩擦力大小的因素，滬粵版、蘇科版教材只給出實驗器材，讓學生根據猜想設計實驗方案，滬粵版教材上甚至都沒有直接給出結論，而是以填空的形式讓學生自己總結，這樣編寫教材有助于培養學生的動手能力、激發學生的創新思維；人教版、北師大版、教科版、滬科版的教材則是給出實驗步驟，讓學生參照教材所述的內容進行實驗，除了北師大版的教材，其他教材都給出了完整的實驗結論，這樣可能會導致部分學生無法集中注意力去進行實驗，而直接去看實驗結論。

在設計總結的活動中，人教版教材設計了“學到了什么”、教科版設計了“知識要點”，希望學生在學習本節內容后，能夠總結自己的收獲、鍛煉自己的概括能力，但人教版、教科版教材都是在本節內容最后直接呈現知識小結，使教學預期目標不能較好地達到；滬粵版教材以課外作業的形式設計了總結活動；滬科版教材上有“留白”，讓學生自己總結。這樣的設計形式可以培養學生學習的主動性，使學生養成良好的學習習慣，進而提升學生學習物理的積極性。

1.3 在核心素養培養方面的比較

從物理觀念方面進行比較，蘇科版、北師大版、教科版教材編排得較好，增加了靜摩擦和滾動摩擦的內容，使教材涉及的知識點更加全面，同時對學生定量分析的要求更高一些，更加符合培養學生物理觀念的要求。

從科學思維和科學探究方面進行比較，滬粵版、滬科版教材設置的探究活動的水平層次較高，讓學生自主完成探究活動的設計、操作、歸納以及評估，不僅使學生深刻理解物理規律，也使學生學會運用科學方法進行實驗探究，對其物理思維和實驗能力也是很好的鍛煉[2]。

從科學態度與責任方面進行比較，上述版本教材中設置的“科學世界”“STS”“生活·物理·社會”“科學窗”這幾個欄目比較好，可充分引導學生認識科學本質，理解“科學·技術·社會”的關系，逐漸形成對科學和技術應用的正確態度和責任感。

2 對教學設計的建議

筆者根據對摩擦力6個版本教材分析比較的結果、培養學生核心素養的要求和物理學科的特點，對物理教學設計提出如下建議。

2.1 注重降低教學的難度，但不能直接過濾掉相關的知識點

物理課程與其他課程不同，其主要的知識點都是要以實驗探究的形式呈現給學生。在設計教學時，要關注降低教學難度，明確教學重點，減少學生學習負擔。但這并不意味著可以直接過濾掉相關的知識點，否則學生不能全面、系統地掌握物理知識，還會影響對學生物理觀念的培養。學生在物理學習過程中不僅僅是掌握基礎知識就可以了，還要將其內化，形成物理觀念。這就更需要學生去探索物理知識的多樣性、復雜性以及統一性，因此不可忽視相關知識點的教學價值。

2.2 注重以生活化素材為基礎，提高學生學科核心素養

物理規律是人類對自然界本質特征的認識和總結，加強對日常生活中物理知識的體驗，學生就會自然而然地在實踐中使用物理知識，達到物理理論與實踐相結合的要求。同時物理課程的教育價值不只是教會學生物理的知識與技能，而是在這基礎上進行升華，使學生形成具有物理特色的學科能力。將生活素材引入教學中，正好符合這一理念。例如利用生活中的摩擦事例讓學生歸納出摩擦力概念，可培養學生運用物理語言描述日常事務的表達能力。

2.3 設計教學活動時要關注科學探究能力的培養

科學探究不僅是核心素養中重要因素，還是物理教學的重要內容和方法。在教學過程中注重科學探究，可培養學生學會運用所學物理知識、方法進行分析和探索，形成愿意運用科學方法去解決問題的科學態度，進而可有效促進學生核心素養的發展，為學生的終身學習打下基礎。同時經過上面的分析可知：在教學過程中不必特意安排學生去學習“科學探究”，要以學生為主體，在潛移默化中讓學生掌握科學探究技能。例如向學生提出問題時，引導學生交流討論、發表觀點；涉及課堂上必做的實驗時，提供器材讓學生自行設計方案并進行實驗，實驗結束時要求學生總結反思；合理設計課外作業，在其中設置探究活動等。