發展學生的物理學科核心素養在初中物理教學中的實踐

劉勇

摘 要： 核心素養關乎學生的全面發展，廣大物理教師要在物理課堂教學的主陣地中注重發展學生的物理學科核心素養，用物理學科核心素養的要求統領課堂內容的組織和實施.本文結合“聲音的產生和傳播”的教學案例，介紹了在課堂教學中踐行核心素養的具體做法.

關鍵詞： 物理學科;核心素養;認知沖突

為了培養學生成為“全面發展的人”，教師在教學中要努力發展學生的核心素養.學科核心素養是核心素養在學科中的具體化，是學科育人價值的集中體現，不同的學科對于發展核心素養的側重點不同.物理學科的核心素養包含四部分：科學觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任[1].在平常的物理教學中，教師要注重對教學內容和教學方式作恰當的處理，以促進學生形成物理概念，鍛煉學生的思維能力和探究能力，訓練學生嚴謹的治學態度和科學的思想方法.本文以浙教版科學教材（2011新課標）七年級下冊第二章第二節“聲音的產生和傳播”為例，談談在教學中發展學生的物理學科素養的具體做法.

1 貼近生活，激趣引入

為了引入課題，筆者在課堂上給學生播放了湖南衛視“歌手”節目中歌手迪瑪希演唱哈薩克斯坦民歌的視頻，學生們欣賞到六種樂器的聲音以及歌手的歌聲共同演繹的一段悠揚而又嘹亮的音樂.初一的學生很熱衷于追星，“歌手”也是他們平日里關注度非常高的節目，所以視頻一出來，學生們熱情高漲，興致勃勃地體驗了一次聲音的盛宴.之后，筆者便發問：“大家知道這些樂器的聲音以及人的聲音是怎么產生的嗎？”學生們對生活中接觸到的各種聲音早已經熟視無睹，對于聲音的產生的原理可能還從未想過.通過這個問題，引導學生對生活中的現象進行理性的思考，建立物理知識與生活的聯系，感受物理知識就在身邊.

2 實驗探究，總結規律

給學生一根橡皮筋、一把鋼尺、一個音叉，讓學生試著讓它們發出聲音，在它們發出聲音的時候，用一個被繩吊著的泡沫小球去接近它們，根據實驗現象總結三個物體發出聲音時的不同點和相同點，引導學生得到：發聲體的共同規律是都在振動，即聲音產生的條件.學生的認知過程主要包括感覺、知覺、記憶、思維、想象五個方面[2].如果由老師演示某一物體發聲的現象，然后直接告知學生“物體發出聲音的原因是因為振動”，這樣的做法將使學生的認知過程由感覺直接跳到了記憶，略去了知覺的環節，從效果上看只是給學生灌輸了物理概念，不利于培養學生的科學思維和態度.而筆者的做法是讓學生作為探究的主體，通過親身體驗鮮活的實驗現象，自主對比分析，總結出現象背后隱藏的規律，這對于訓練學生科學的思維方法無疑大有裨益.

3 認知沖突，調動思維

課本上安排了一個用紙杯和棉線制作“土電話”的體驗活動，將這個活動加以改進，設計了一個游戲活動：先拋出一個任務讓學生思考——教室里有甲乙兩位同學，想說悄悄話，但是距離隔得很遠，有什么辦法可以做到甲準確地把話說給乙聽，而又不讓教室里的其他同學聽到？學生回答之后，在課堂上現場試驗了“土電話”能否完成任務——讓甲乙兩位同學分別站在教室的最后面和最前面，乙背對黑板站立.筆者在黑板上寫下某位同學的姓名，讓甲用“土電話”悄悄告訴乙，然后由乙公開報出姓名.試驗取得了很大的成功：當乙準確地報出姓名時，班里在座的其他學生沒有一個人聽到甲發出過聲音.學生們忍不住會思考：明明自己沒有聽到甲發出聲音，為什么乙能夠聽到呢？學生是帶著自己的生活經驗參與學習的，當學生頭腦中原有的認知結構不能用來解釋新現象時便會產生認知沖突.認知沖突會讓個體產生緊張感，為了消除這種感覺，個體會產生認知內驅力，從而主動參與學習[3].再進一步引導學生思考問題：平時聽到的聲音都是通過空氣傳過來的，之所以沒有聽到甲的聲音，說明甲的聲音不是通過空氣傳送給乙的，那是通過什么傳給乙的呢？此時學生正處于沖突中的認知將會發生“順應”過程，順應的結果是調整自己原有的認知結構，達到一種更高級的新的認知平衡[3]，學生們真正認識到：跟空氣一樣，其他物質同樣可以傳播聲音.

4 化整為零，突破難點

聲音以波的形式在介質中傳播是本節課的教學難點，這是因為波動是一個抽象而且復雜的概念，對初一的學生來說理解難度很大.筆者把這個知識點分解成四個小問題：水波的振動;水波的傳播;空氣的振動;聲波的傳播.意圖通過逐個突破小問題，綜合解決大問題[4].先讓學生觀察浮在水面上的軟木塞隨著水波一起振動的現象，學生能發現軟木塞的振動始終是繞著某個固定的位置為中心的.然后讓學生觀察平靜的水面上突然受到擾動時，水波的傳播現象：離擾動中心近的軟木塞先開始振動，離擾動中心遠的軟木塞后來才開始振動.學生因此知道了：水的波動是由水的中心點先產生振動，然后將振動逐漸向外傳遞的過程.接下來讓學生觀察一根放置于揚聲器喇叭口前方的蠟燭，其燭焰隨著喇叭放出音樂“翩翩起舞”的現象.學生們看到蠟燭火焰像人一樣踩著節拍，舞動身姿，極為新奇有趣.這個難以解釋的實驗現象再次引發學生的認知沖突，激發了學生的求知欲，調動了學習的積極性.此時再讓學生思考一個問題：喇叭發出聲音是因為喇叭在振動，蠟燭火焰的搖擺舞動其實是因為附近的空氣在振動，喇叭的振動是怎么引起蠟燭火焰附近的空氣振動的呢？通過之前剛學過的水波的例子，學生能很自然地借助知識遷移得到結論：跟水波類似，空氣的振動也會逐漸向外傳遞產生聲波.最后引導學生討論設計出一個驗證性的實驗：在離喇叭口不同距離處放置兩根蠟燭，隨著喇叭開始放音樂，觀察離得遠的蠟燭的“舞蹈”動作是否稍微滯后于離得近的蠟燭，并且現場做實驗進行驗證.

在本節課的教學中，依據不同的教學內容設計了不同的呈現方式，注重選擇與學生生活經驗相關的情境作為知識載體，采用問題引導，學生自主探究的方法，強化學生在課堂中的主體地位.本課以實驗貫穿始終，學生從實驗中發現問題，親自參與物理知識產生的過程，主動構建物理概念，鍛煉了物理思維能力，培養了科學的探究精神和態度，從而踐行了對學生物理學科核心素養的提升.

參考文獻：

[1]孫鴻毅.聚焦核心素養 增強高中物理教研的指導力[J].物理教學，2018（1）：35-37.

[2]郜建輝.踐行學科核心素養 教研引導教師把握課堂教學細節[J]物理教學，2018（1）：38-40.

[3]唐曉春.“認知沖突”情境教學法在高中生物教學中的應用[J].中學生物教學，2015（6）：10-12.

[4]周照縣.中學生物教學中的難點突破技巧[J].中學生物教學，2004（6）：35.