基于核心素養提升和評價的教學設計

周文 姚遠

摘 要：以“動能和動能定理”為例，從核心素養的角度將教學內容與教學評價整合，促進教評一體的物理課堂教學模式的發展。通過對基于核心素養的教學設計及評價方式的研究，探究促進學生核心素養發展的策略。

關鍵詞：動能與動能定理；核心素養；教學評價

“動能與動能定理”選自人教版高中物理必修二第七章第七節，學習本節內容之前學生已經做過探究功與速度的關系的實驗。動能定理是對功能關系的重要詮釋，在整個高中物理中占有極高的地位，本節內容的教學意在讓學生結合實驗結論，通過理論探究得出動能的定義以及動能定理的概念，教學中應把握整個教學過程的邏輯關系，再進行理論推理時提高學生的課堂參與度，促進學生核心素養的發展。本節內容在新課標中的要求為“理解動能和動能定理。能用動能定理解釋生產生活中的現象。”結合課標與教材的分析，可以確定本節的教學內容：1）通過分析和推理確定動能的表達式；2）通過理論探究總結出動能定理的內容；3）動能定理的使用范圍。

在學習本節內容前學生已經知道決定動能大小的相關物理量，即質量和速度，并且通過前一節的實驗探究還知道了，但不知道功和這些物理量的定量關系；學生已經知道功是能量轉化的量度，但卻不知道動能由哪個力做功來量度。對于本節內容來說，學生已經具備了足夠的認知，具有了一定的科學思維和科學探究能力，因此，本節應注重引導學生進行自主探究，體會科學成果得出的過程。

1 基于核心素養的“動能與動能定理”教學設計

1.1 課前準備

將學生分為三人一組。播放子彈打穿物體等物體運動的視頻或圖片，由實際情況引入，促進物理觀念的培養。

思考：為什么小小的子彈會有如此大的破壞力？生活中還有類似的例子嗎？

1.2 新課引入

演示實驗---請兩位同學上臺，將報紙伸展置于半空保持不動。第一次讓同一鐵球從不同位置釋放，第二次讓兩質量不同的鐵球從同一高度釋放。小組討論總結出動能與質量、速度的關系，加強學生的歸納總結能力，并思考其定量關系。

1.3 新課教學

學生活動1---探究W、m和v的定量關系。展示動車高速行駛的視頻或圖片，介紹我國動車組的發展。若動車啟動時，在恒力的作用下直線運行了一段距離，速度由v1變為了v2（不計阻力），請回答以下問題：動車的加速度？位移怎么表示？這一過程中恒力做的功？通過展示實際情境，增強學生的民族自豪感，培養學生的建模能力，同時通過一系列問題的解決滲透科學思維。

學生活動2---功是能量轉化的量度，恒力F做的功伴隨著哪個能量的轉化？從表達式中可以得到什么

結論（提示：可類比重力做功分析）？思考、討論形成結論展示匯報。提出疑問：類比重力做功，我們知道WG=△Ep，其中WG是表示重力做功，那這里的W又表示哪個力做功呢？

1.4 探究過程

學生活動1---探究的意義。

引導學生猜想、假設并設計方案驗證假設。提示學生先直線運動開始探究，滲透從簡單到復雜的物理思維，最終將探究過程進行展示匯報，初步得到動能定理的內容：合外力所做的功等于動能的變化量，即W合=△Ek。

學生活動2---動能定理的適用范圍。

猜想曲線運動是否適用？變力做功是否適用？非慣性參考系是否適用？每組展示探究過程及結果，體會分析曲線運動過程中的微元法思想。

1.5 課堂小結

科學思維：一般→特殊→一般的思想；微元法思想（化變為恒）

科學探究：發現問題—猜想假設—設計方案—理論推理—得出結論—交流反思

通過對科學思維方法和科學探究過程進行回顧總結，培養學生處理實際問題的能力，促進學生核心素養的發展。

1.6 知識應用

一輛質量為1.5t的小汽車的速度由150km/h減到0，力對小車做了多少功？若減速時汽車受到的平均阻力為500N，汽車需要運動多少米才能停下來？通過實際情況設置問題，提高學生理論聯系實際的能力，促進物理觀念的培養，同時通過汽車制動的例子培養學生安全駕駛的意識。

2 基于核心素養的“動能與動能定理”教學評價

2.1 評價標準

基于核心素養的物理課堂教學評價應緊緊圍繞高中物理學科核心素養進行，也就是說要從物理觀念、科學思維、科學探究和科學態度與責任四個方面入手，重點關注學生各方面的能力和素養的形成。

2.1.1 物理觀念

物理觀念是物理概念和規律在頭腦中的提煉與升華，理解物理概念和規律是形成物理觀念的基礎。如學生對能量的存在形式、能量的轉換、能量守恒及其能量變化等問題形成了正確的認識之后，能量觀念就自然而然地存在于大腦之中[1]。因此，在評價學生物理觀念的形成時，應該關注學生對知識的理解和運用，階段性地進行評價。

2.1.2 科學思維

科學思維是對客觀事物的本質屬性、內在規律及其相互關系的認識方式[2]。針對科學思維的課堂教學評價，應注重評價學生的對綜合性問題的分析和推理能力以及在相關物理情境中提出問題的能力與發展水平，因此，科學思維可從模型建構、分析推理和質疑創新三個維度進行評價。

2.1.3 科學探究

針對科學探究的課堂教學評價，應注重評價學生提出科學問題的能力、收集資源的能力以及匯報交流的能力與發展水平，因此，科學探究可從提出問題、合理探究和匯報交流三個維度進行評價。

2.1.4 科學態度與責任

針對科學態度與責任的評價，應注重評價學生在認識科學本質、形成科學態度和社會責任感方面的發展水平，評價學生是否有學習和研究的內在動機，是否有持之以恒的研究態度以及保護環境、節約資源的社會責任感，因此，可從實踐意識、合作學習和STSE三個維度進行評價。

3 結論

教學與評價應是有機結合的整體，在進行教學設計的同時也要注重教學評價設計。教學設計中應設置針對性的問題，可探究的條件以及可交流討論的環境，教師根據學生在各個環節中的表現，實時對學生進行評價，促進教評一體的物理課堂教學模式。

參考文獻

[1]羅瑩.物理核心素養研究：物理知識與物理觀念[J].物理教師，2018.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.