基于核心素養(yǎng)下的說課實踐
——以“力的分解”為例

李健華

(廣東省深圳市布吉高級中學，廣東 深圳 518114)

1 說課與教學設計的區(qū)別

“說課”是在備課的基礎上,面對同行或?qū)＜翌I導,在規(guī)定的時間內(nèi),針對具體課題,采用講述為主的方式、系統(tǒng)地分析教材和學生等．理論家史密斯認為“教學設計是指運用系統(tǒng)方法,將學習理論與教學理論的原理轉(zhuǎn)換成對教學資料、教學活動、信息資源和評價的具體計劃的系統(tǒng)化過程”．教學設計的撰寫為了上課而準備的．可見,說課與教學設計有幾個不同: (1) 對象不同．一個是專家評委,另一個學生; (2) 目的不同．說課的目的是向評委介紹這課如何上,為什么要這樣上的理論依據(jù),而上課(教學設計)的目的是培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),如物質(zhì)觀、科學思維能力等; (3) 方法不同．上課是教師與學生共同完成,學生是主體教師起主導作用，而說課是教師自己的獨角戲,主要展示教師本身的教學的基本素養(yǎng)等,只要自圓其說; (4) 策略不同．上課要的不僅僅是預設,更重要的是生成,一個教師上課即使是同一節(jié)課,由于上課的對象不同,學生會有不同的疑惑,會提出不同的問題,上課過程中會生成不同的問題,要求教師具有豐富教學策略與上課調(diào)控能力,而說課過程只要把自己的上課設想和策略在評委專家面前說清楚．教師在撰寫說課稿要說明教什么(教學內(nèi)容)、怎么教(教學方法、策略)、為什么要這樣教(教學依據(jù)、理論)．特別是為什么要這么教的理念依據(jù),如建構(gòu)主義、深度學習理論、核心素養(yǎng)等新課理念.這些是與教學設計最大的不同,說課中必須要有根有據(jù)．

“物理學科核心素養(yǎng)”是學科育人的集體中體現(xiàn),是學生通過學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力．“物理學科核心素養(yǎng)”主要包括“物理觀念”、“科學思維”、“科學探究”、“科學態(tài)度與責任”4個方面．在基于核心素養(yǎng)的說課中要以這個理念為指導,從教材分析、教學目標、教學學法、教學器材、教學程序等等方面進行設計說課稿．

2 基于核心素養(yǎng)下“力的分解”說課

2.1 教材分析

高中物理“力的分解”是學生在學習前一章力的基礎知識及前一節(jié)“力的合成”的基礎上研究力的分解問題,既是前幾節(jié)知識內(nèi)容的深化,又是“力的合成”的延續(xù)和擴展．他所遵守的平行四邊形定則是矢量運算普遍遵守的規(guī)律,具有基礎性和預備性．同時解決高中物理中復雜問題時分解法是一種重要方法．它為學習速度、位移和加速度等其它矢量的分解以及運動的合成和分解奠定了必要的基礎．因而,本節(jié)課的內(nèi)容具有承上啟下的作用．

2.2 基于核心素養(yǎng)的教學目標

根據(jù)“通過實驗,了解力的合成與分解,知道矢量和標量從而培養(yǎng)學生相互作用的觀念”新課標對本節(jié)課的要求,著力于“體現(xiàn)物理學科本質(zhì),培養(yǎng)現(xiàn)代公民的必備的核心素養(yǎng)”的新課程理念,結(jié)合教材的分析制定如下的教學目標.

(1) 物質(zhì)觀念.

① 了解分力的概念及其含義;

② 初步掌握按照力的實際作用效果進行力的分解;

(2) 科學思維.

① 能根據(jù)解決問題的需要建構(gòu)力的分解物理模型;

② 通過力的分解的概念的建構(gòu),讓學生體會物理學中抽象思維．

(3) 科學探究.

① 讓學生提出問題,經(jīng)歷力的分解科學探究過程,培養(yǎng)交流、評估、反思能力;

② 通過組織不同探究實驗活動,體驗“力的實際效果”,培養(yǎng)學生實驗觀察的能力,體會在相互交流和合作中可以提高自己的自主學習的能力．

(4) 科學態(tài)度與責任.

讓學生初步感受物理學中的統(tǒng)一美、和諧美,發(fā)展對物理學科的好奇心與求知欲,體驗探索自然規(guī)律的艱辛與喜悅.

2.3 教法學法

根據(jù)“注重體現(xiàn)物理學科本質(zhì)、培養(yǎng)學生物理學科核心素養(yǎng)；引導學生自主學習,提倡教學方式多樣化”的新課程理念及本節(jié)課的特點,教學過程中采用了實驗探究法、創(chuàng)設問題情景法、歸納總結(jié)法等教法;讓學生經(jīng)歷科學探究的過程,通過自主探究、合作探究等多樣化的教學方式,引導學生理解物理學的本質(zhì),讓學生體會“力的實際作用效果”從而建構(gòu)新的知識．

2.4 教學程序

2.4.1 創(chuàng)境激趣,引入課題

圖1

如圖1所示,首先讓學生思考:提一個秤砣,如果用一根細線能提起它,用兩根細線能提起它．問:哪種情況細線容易斷?學生猜想一般是一根．接著教師分別演示,然后將兩細繩慢慢分開,到一定夾角時就會聽到“轟”的一聲．從而順利地提出:為什么這時用兩根細線反而容易斷呢?這就是本節(jié)課我們要學習的內(nèi)容——力的分解,從而順利引入學習的課題．

(設計依據(jù)： 心理學家喬納森認為:“情境”是指利用一個熟悉的參考物,幫助學習者將一個要探究的概念與熟悉的經(jīng)驗聯(lián)系起來,引導他們利用這些經(jīng)驗來解釋、說明、形成自己的科學知識．核心素養(yǎng)的形成離不開情境.這里通過一個小實驗創(chuàng)設問題情景,提升一個重物用一段繩提升與兩段繩提升的效果是一樣的,在此設置了懸念,發(fā)展了學生的好奇心與求知欲,進一步激發(fā)了學生探索、學習的興趣)

2.4.2 類比比較,形成概念

展示上節(jié)課學生探究平行四邊形定則實驗圖,引導學生回顧力的合成概念．接著進一步引導學生通過類比比較,從而形成概念．根據(jù)逆向思維,現(xiàn)在又清楚地看到與之(力的合成)相反的另一種情況:一個力的作用效果與幾個力的作用效果相同,根據(jù)等效替代的原則,則這幾個力叫做那一個力的分力,求一個已知力的幾個分力叫做力的分解．討論并板書如下(圖2).

圖2

(設計依據(jù)：“物理概念”是從物理學視角形成的關于物質(zhì)、運動與相互作用、能量等基本認識,是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華;是從物理學視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎．在這里根據(jù)建構(gòu)主義教學理論,使學生在已有知識的基礎上學習分力和力的分解的概念.通過知識的前后類比比較,學生更容易接受和理解分力、合力的等效性,從而更有利于概念的形成．)

2.4.3 體驗探究,建構(gòu)新知

(1) 提出問題.

首先引導學生分析,力的分解是力的合成的逆運算,可見力的分解同樣遵守力的合成的運算法則——平行四邊定則,接著用多媒體動畫演示:如果沒有其它條件限制,一個已知力F可以分解為無數(shù)組分力．從而提出問題:實際情況中,一個已知力究竟怎樣進行分解?

(2) 體驗探究.

設計2個探究性實驗,目的是讓學生體會力的分解是根據(jù)實際作用效果進行分解的．

探究活動1.通過多媒體展示如圖3所示的“纖夫、車夫”圖片,從讓學生分析并思考纖夫拉船、車夫拉車時的情景?然后引導學生建立拉水平物體的物理模型如圖4(a)所示．接著讓學生探究拉力的效果究竟是怎樣的．學生思維障礙是斜向上的拉力只有水平向前拉物體的效果,而對豎起向上提物體的效果則不容易領會,為此設計如下的探究活動.

圖3

作用于平面上的物體斜向上的拉力分解為水平向前的分力和豎起向上的分力；這是一種常見力的分解．通過如圖4(b)所示實驗師生共同來探究．將物塊放在臺秤上,提示學生們觀察臺秤的指針,然后作用于物體一個水平方向的作用力,接著使拉力的方向慢慢地從水平方向向上偏轉(zhuǎn)；這時會觀察到臺秤的示數(shù)逐漸減小,表明此拉力在豎直方向上有提升物體的作用效果.通過師生共同探究實驗,讓學生體會斜向上的拉力在水平方向有前拉物體的效果,在豎直向上有向上提物體的效果,從而使學生理解拉力應該分解到水平方向與豎直方向這兩個方向上,如圖4(c)所示．

圖4

(設計依據(jù)：課程改革十分強調(diào)科學探究在科學課程中的作用,在這里首先創(chuàng)設了“纖夫”的生活的實際情境,接著在這一情境的基礎上構(gòu)建了模型,分析歸納了斜向上力的作用效果.這樣做的目的是培養(yǎng)學生觀察能力,并從觀察中自己歸納得出結(jié)論.在這樣的學習中,學生不僅可以提高觀察與推理的能力,而且提升了核心素養(yǎng)．)

圖5

探究活動2.通過多媒體展示如圖5所示的“引橋”圖片,讓學生思考為什么高大的立交橋要建有很長的引橋?然后引導學生分析并建立引橋物理模型如圖6(a)所示．接著讓學生探究重力在斜面上的作用效果?對于此種情境下物體的重力的分解,學生思維障礙是物體在斜面上的重力只具有壓斜面的作用,沒有其他作用,為此設計如下的探究活動:

如圖所示6(b),先讓學生手拿一本,體驗書對手有壓力的作用,然后慢慢傾斜,這時手感覺到書不僅有壓力,同時也向下滑的趨勢,說明重力還有沿傾面向下拉的趨勢．接著教師演示如圖6(c)所示,把一個塑料板斜靠在一個物體上而形成一個斜面,并用一根橡皮筋沿斜面方向向上拉住小車,觀察塑料墊板和橡皮筋的形變．再使斜面的傾角不斷變大,觀察橡皮筋長度的變化,從而得出其拉力的變化．

圖6

通過以上實驗探究,學生可以明顯看到小車所受重力的兩個作用效果:垂直于斜面的方向上使物體產(chǎn)生緊壓斜面的作用效果和平行于斜面的方向使物體產(chǎn)生沿斜面下滑的效果．這樣學生不難分析歸納出力的分解原則——按照力的作用效果來進行力的分解,從而將斜面上的物體所受重力分解如圖6(d)所示．

(設計依據(jù)：“科學思維”從物理學角度上對客觀事物內(nèi)在規(guī)律及其本質(zhì)的認識,是基于經(jīng)驗事實建構(gòu)物理模型的抽象過程．這里通過師生共同探究,突顯了模型的建構(gòu),培養(yǎng)學生的建構(gòu)能力,發(fā)展了學生的相互作用觀,同時也實現(xiàn)了學習方式的多樣化的課程理念．)

(3) 建構(gòu)新知.

對以上2個不同的探究性實驗進行評價分析和歸納小結(jié),進一步領會“按照力的實際作用效果來進行力的分解”,從建構(gòu)新的知識 ——根據(jù)力的實際作用效果來進行力的分解(板書).

(設計依據(jù)：建構(gòu)主義的學習觀點認為:科學學習不是從零開始,而是基于原有知識經(jīng)驗背景的建構(gòu),科學學習不是接受現(xiàn)成的知識信息,而是基于原有經(jīng)驗的概念轉(zhuǎn)變,這里通過2個不同的探究活動,讓學生在情境與活動中建構(gòu)了知識,培養(yǎng)了學生的科學素養(yǎng),從而激發(fā)學生的探究性,培養(yǎng)歸納分析問題的能力,促進學生物理核心素養(yǎng)的全面發(fā)展．)

2.4.4 引入生活,遷移應用

用動畫演示一拖拉機陷于泥坑中,有什么辦法把它拉出來嗎?由學生們討論,提出各種設計方案,師生一起討論分析,最后形成共識 —— 利用力的分解法．接著通過以課堂實驗來模擬此情景:在課堂上找力氣比較大的兩位學生,在講臺上進行拔河比賽．為了對比,再請一位個子較小的女生上臺,要求一個人能夠拉動剛才那兩個人．教師引導女學生,提示在哪兒拉容易拉動,全班學生思考討論如果在繩子中間用力一拉,兩位“男同學”都被輕而易舉地拉動了．

(設計依據(jù)：“科學態(tài)度與責任”是指在認識科學本質(zhì),逐漸形成探索自然規(guī)律的內(nèi)在動力、實事求實的科學態(tài)度與保護環(huán)境并推動社會發(fā)展的責任感．這里通過“陷于泥坑拖拉機”并于課堂演示,讓學生通過對實例的討論交流,突顯物理“科學、技術與社會(STS)”的作用,從而較好激發(fā)學生學習物理的興趣,現(xiàn)場模擬也激活課堂,使課堂氣氛再一次進入高潮．)

3 結(jié)束語

總之,說課不同于講課,在進行說課時,一般參賽選手都做了說課的PPT課件,所以有些內(nèi)容(如教學目標)不必一一讀出,只要展示一下就行,評委們并不重點關注這些．故在設計說課稿時重點放在這節(jié)課怎樣進行教、特別是為什么這么教,是否有什么創(chuàng)新,邏輯是否緊湊,能否符合學生實際學情,你創(chuàng)設的情景怎樣、設計的理念依據(jù)是什么,這一點非常重要．