

摘?要:物理學科核心素養,說穿了就是學生遺忘了物理本位知識后所剩下的潛在素養。在物理學科核心素養的四個要素中,物理觀念是物理知識的內化,是其他核心素養的基礎;科學思維和科學探究是學生的關鍵能力;科學態度與責任是每個人必備的品格。我們在教學實踐中不斷優化教學設計,在核心素養指引下讓學生在感知生活、學習物理知識的過程中養成終身受益的行為習慣及培養解決真實問題的能力。本文在核心素養的指引下,對自由落體運動的教學設計不斷優化,課堂教學效果不錯。
關鍵詞:物理學科核心素養;自由落體運動;教學設計;教學優化
物理學科的核心素養包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個維度。物理觀念包括物質觀、運動與相互作用觀和能量觀三個要素;科學思維包括模型建構、科學推理、科學論證和質疑創新四個要素;科學探究包括問題、證據、解釋和交流四個要素;科學態度與責任包括科學本質、科學態度和社會責任三個要素。物理學科核心素養,說穿了就是學生遺忘了物理本位知識后所剩下的潛在素養,伴隨其一生,能分析、解決實際問題的能力。
《自由落體運動》一節,編排在勻變速直線運動之后,在運動學中具有很重要的地位。自由落體運動是一個從實際生活抽象出來的理想化物理模型,新課教學要側重于培養學生的科學探究能力和邏輯思維能力。
以前常用的教學過程:“復習→史料→演示→分析→解題”,沒有學生實驗。教學流程如圖1:
對這節課的改進:增加學生實驗,改為“實驗體驗→分析綜合→抽象概括→鞏固應用”,促使學生針對自己親自實驗的事實結果進行物理思維,突出科學思維素養和科學探究素養的培養。優化后的教學流程如圖2:
對優化后的教學評析如下:
第一,增加了學生實驗。創設了大、小鐵球拖動紙帶自由下落的實際情景,學生親自操作實驗,獲得第一手的實驗數據,有利于培養學生的動手能力和實驗操作能力,真正實現了“在做中學”的理念。
第二,對實驗數據的分析、處理。引導學生分析紙帶上的點的分布情況,利用學生已經掌握的Δx=aT2,判斷大、小鐵球下落的運動是勻變速直線運動,并作出vt圖、求出加速度,或利用“逐差法”求出加速度。這一環節是學生用已有的知識進行分析、處理數據,體現了“最近發展區”理念,培養了學生的科學探究能力。
第三,理想模型的構建。上述實驗結果:大小鐵球下落的加速度相同(實驗數據為a=9.72m/s2左右)。并用“牛頓管”演示,可得“不同物體自由下落的加速度相同”,刨除空氣阻力等的影響,得到真正意義上的“自由落體運動”,由表及里、循序漸進,培養了學生的科學思維能力。同時,回顧亞氏觀點、伽利略的自由落體實驗和邏輯推理的物理學史,培養學生的科學精神、科學態度與責任。
作者簡介:蔣明星,甘肅省酒泉市,甘肅省酒泉中學。