指向學科核心素養的學習方式變革

卞保金

【摘要】初中物理的核心素養由物理學科體系、學科思維、學科社會責任意識三個維度構成；在課堂教學實踐中，如何從發展學生物理學科核心素養的角度出發，通過構建真實的情境或豐富的探究活動，提升學生的學科素養，優化學生的核心知識結構和能力結構，是初中物理教學應重點研究的課題。

【關鍵詞】物理核心素養；情境設計；實踐研究

核心素養導向的物理教學要求重視物理核心概念教學、構建以“探究行為”為核心學習行為的初中物理課堂。注重科學研究方法的應用、關注學生真實的情感體驗、借助原始物理問題培養學生解決實際問題的能力和意識，設計好實驗為學生觀察物理現象和體會研究方法創造機會，設計好問題為學生整體思考和完整表達創造機會。

本文以蘇科版初中物理《光的反射》為例，結合本人近年來的教學實踐和思考，談談基于物理核心素養的物理課堂應怎樣設計，以期可以拋磚引玉。

一、激發學習興趣，認識光的反射現象

教學片斷1：情景游戲“打靶”

步驟1：激光筆直接對著靶心

步驟2：固定激光筆，不正對著靶心，如何“打靶”？

活動：學生自主利用激光筆和平面鏡自我調整“打靶”

師：光是沿直線傳播的，你怎么打到“靶”？

（學生利用平面鏡演示反射）

生：能夠“打靶”是因為光被小鏡子反射。

師：今天就學習“3.5光的反射”。有什么方法能顯示光的傳播路徑。

生：制造煙（水）霧。

師：（黑板平面演示實驗）黑板相當于光屏，把反射光路呈現出來，請大家觀察這束光反射前后有什么區別？

生：反射后光線變暗（弱）了。

師：這束光全部被反射了嗎？

生：沒有。

師：光射到物體表面時，有一部分會被物體表面反射回來，這種現象叫作光的反射。

教學設計意圖：概念作為反映對象本質屬性的思維形式，是對事物概括形成存在于人腦中的觀念，物理概念的定義具有很強的人為規定性。就來源而言，新概念往往產生于現有概念不足以幫助人們解決當前問題的矛盾時，因此為豐滿學生對概念的認識，物理概念教學應盡可能結合學生的真實體驗，以科學的方式為學生展現其定義的前因后果。

二、建立光反射的模型

教學片斷2：師：在演示實驗的基礎上，請用直尺你能畫出反射光路嗎？（師引導：兩點決定一條直線，找三個點確定2條直線，連成簡單的反射光路，并介紹：入射光線、入射點、反射光線和法線。）

師：法線和入射光線、反射光線各自形成一個角，我們來給它們起個名字，你們準備取什么名字？

生：角AON為入射角，角NOB為反射角。

（教師表揚學生和物理學家一樣，希望大家認真學習，以后也能出物理學家）

教學設計意圖：讓學生參與課堂中的“體驗和感悟”學習，物理學習只有通過學生的探索、發現，在發現中體驗認知情感、技能、態度才能協同發展，這オ是真正的、有意義的物理學習。讓學生自己參與物理建模活動，在動態的過程中感悟知識的生成，從而獲得積極良好的體驗。這正是“學科本位”轉向“關注”學生。

三、提高探究光的反射規律的課堂效率

教學片斷3：學生活動

下面我們再玩個小游戲：給你小鏡子、激光筆你能把光反射到天花板上嗎？你能改變反射光點的位置嗎？

學生演示（2人一組）：

師：你是如何改變天花板上反射點的位置的？是轉什么的？

生：情況1.轉鏡子；情況2.轉激光筆。

師：把2種情況都進行演示，每次都詢問：入射角改變了嗎？（生：集體回答：改變了）反射角改變了嗎？（生：集體回答：改變了）

師：可見反射角和入射角、反射光線和入射光線肯定都遵循一定規律，接下來就一起來探究反射現象中的物理規律。

探究光的反射規律

師：思考下面幾個問題，猜想與假設（PPT）：

1.入射光線從法線左側入射時，反射光線在哪一側？若從右側入射，反射光線又在那一側？反射光線、入射光線和法線的位置關系？

2.逐漸減小入射角，反射角如何變化，反射角與入射角大小關系如何？

3.什么情況下反射光線和入射光線位置重合。

生：以小組為單位討論后依次回答三個猜想。

設計并進行實驗（師生共同完成）

教學設計意圖：過程教學注重學生在真實背景下的體驗過程，因而需要占用大量課堂時間。這就要求過程教學必須遵循“適度”的原則，即不是所有物理知識都要完整、詳盡地呈現其發生、發展的過程。誠如“教學發生學原理”創始人玻利亞所言：“在教授一個科學概念時，我們應讓孩子重蹈人類思想發展中那些最關鍵的步子而不是讓他們重蹈過去的無數錯誤。”重演不等于重復，如果將過程教學片面地理解為一種歷史的“文化回音”，不加選擇地讓學生重走歷史的老路，不僅不利于學生掌握知識，還易造成學生思維的混亂。用以上的教學設計，層層推進，關注學生的經驗和體驗。既能夠激發學生濃厚的探究興趣，又使得探究目的和研究對象貼合實驗主題。這樣的操作對象清晰，過渡自然，學生可以輕易理解且興趣十足，節約了課堂的時間。

四、創設視覺沖突，引起好奇心，解決難點教學

教學片斷4：

師：同學們老師來給大家表演個魔術。

（PPT中投影出美國總統特朗普的漫畫照在熒幕上———白布蓋住大平面鏡上，平面鏡斜放，正當學生哈哈大笑時，拿走白布露出鏡子，一下子圖片不見了）

師：特朗普總統的像怎么特然看不見了，跑哪里去了？怎么突然看不到了呢？想知道嗎？（生異口同聲回答：想。）

師：同學上來摸摸白布和平面鏡，兩者有什么區別？

生：白布表面粗糙，鏡子表面光滑。

師：光滑的表面和粗糙的表面對光的反射有什么不同？我們來看一下平行光射到光滑的鏡子表面和凹凸不平的表面，反射光線有什么不同？（演示鏡面反射和漫反射）

師：平行光照射到平面鏡上，反射光線有什么特點？（生回答：也平行）

師：這種反射就叫鏡面反射。鏡面反射遵循光的反射規律嗎？（生：遵循）

師：你怎么看出來的？（生：反射角等于入射角）

（教師演示漫反射）

師：反射光線還平行嗎？（生：不平行）

師：這種反射就叫漫反射反射。漫反射遵循光的反射規律嗎？

師：（反射面不變，改為1條光束入射）觀察反射光束，反射角等于入射角嗎？（生：等于）

師：（熄滅第一條光束）改用第二條光束，觀察反射光束，反射角等于入射角嗎？（生：等于）

師：所以漫反射也遵守光的反射定律。那為什么平行光射到平面鏡上，其反射光線也平行呢？射到凹凸不平的表面上反射光線就不平行了呢？

（PPT：投影課本上鏡面反射和漫反射的圖片，作出2中反射時各自的法線）

生：鏡面反射法線相互平行，所以反射光線也平行；漫反射的法線之間不平行，所以反射光線向各個方向都有。

師：那特朗普總統我們為什么看不到了呢？（PPT出現眼睛圖片）請同學用我的激光筆分別指出在a圖和b圖中能看到特蘭普總統圖像的位置。

師：正是借助于漫反射，我們才能從各個方向都看到本身不發光的物體。

學了鏡面反射和漫反射，你們有沒有發現魔術的奧秘？

教學設計意圖：在現實生活中，學生對鏡面反射和漫反射現象并沒有觀察體驗，也就談不上深入理解。通過創設視覺體驗沖突，可以激發學生的好奇心和深入思考為什么會出現這樣的現象，對兩種反射現象形成的原因進行對比分析，這樣就可以在課堂上突破這個難點，有助于學生區分實際生活中的兩種反射現象。

五、結束語

學生物理學科核心素養的培養和發展是一個長期緩慢建設的過程，通過創設真實的情境，適時設置懸念，引起學生的認知沖突和對學習內容的強烈興趣，點燃學生對知識渴望的導火索，使學生在經歷真實的探究過程中理解并建構知識，發展學生的物理思維，進而產生強烈的社會責任感，有助于提升學生的核心學科素養，為學生今后的發展打造厚實的基礎，讓他們的潛力得以充分挖掘。