核心素養視域下高中物理“泰微課”應用策略

“泰微課”是泰州市中小學微課程的簡稱，一節“泰微課”由一段5分鐘以內的短視頻和2—5道配套習題構成，以便學生在最短時間內解決一個知識點。目前“泰微課”有自己專門的微課程學習輔導平臺，也有適合手機和平板使用的泰微課APP，資源豐富。

核心素養是制作和用好一節“泰微課”的理論依據。課前、課中、課后都可以使用“泰微課”，學知識、訓能力、塑品格都是核心素養的體現。“泰微課”要采用“發揮優勢、合理使用”的應用策略，要切合教學需要，不能為了使用而使用。要靈活處理，穿插使用，要根據課型和教學的需要，對已有泰微課資源進行篩選、分類，將資源鏈接或二維碼推送給學生，學生根據自身情況有選擇地使用。

一、充分創設物理情境，發揮“泰微課”在形成物理觀念上的作用

物理觀念是從物理學視角形成的關于物質、運動與相互作用、能量等的基本認識;是物理概念和規律在頭腦中的提煉和升華;是從物理學視角解釋自然現象和解決實際問題的基礎。物理觀念主要包括物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應用等要素。

高中物理涉及大量的物質觀，如力學中的質點、連接體、彈簧、物塊、紙帶、傳送帶、斜面、輕繩、輕桿，電磁學中的點電荷、靜電場、磁場、帶電粒子。

鞠福桃老師制作的《什么是電場》，以動畫形式重現19世紀法拉第和安培的辯論，重力、電力、磁力是不需要媒介超距作用還是在它們周圍存在場。學生通過輕松愉悅的學習，知道了最終的勝利屬于法拉第，頭腦中形成了電場的物質觀，了解了電荷周圍存在電場，電場對放入其中的電荷有力的作用。

高中物理中的運動觀有靜止、勻速直線運動、勻變速直線運動（豎直上拋）、勻變速曲線運動（平拋運動）、圓周運動、反沖運動等。

楊成方老師制作的《斜拋運動是勻變速運動》，首先回顧了如何判斷勻變速運動和非勻變速運動，然后介紹了如何判斷直線運動和曲線運動的依據，自然而然得出拋體運動是勻變速曲線運動，讓學生不僅在頭腦中形成了相應的運動觀，還掌握了判斷物理運動性質的基本方法。

高中物理中的相互作用觀有作用力與反作用力、重力、彈力、摩擦力、萬有引力、庫侖力、電場力、安培力、洛倫茲力等，能量觀有動能、重力勢能、彈性勢能、機械能、內能、電勢能、電能、光能等。

許源老師制作的《機械能守恒定律》，先用飛流直下的瀑布、拉弓射箭、過山車介紹了勢能與動能的轉化，再從情景問題推導出在只有重力做功的系統內，動能和重力勢能可以相互轉化，在只有彈力做功的系統內，動能和彈性勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。創設的情境讓學生頭腦中有了動能、重力勢能、彈性勢能的直觀認識，理論推導讓學生對能量之間的轉化規律有了理性認知，形成了正確的能量觀。

在微課中創設情境，有效降低物理知識的學習難度，讓學生在潛移默化中形成物理觀念。授之以魚，不如授之以漁，泰微課具有很強的知識性、新穎性、靈活性和趣味性，突破了時間、空間的局限性，使抽象的知識更加簡單、具體，便于學生進行更好地學習和理解。

二、通過問題導引和理論推導，應用“泰微課”培養科學思維

科學思維是從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式;是基于經驗事實建構理想模型的抽象概括過程;是分析綜合、推理論證等方法在科學領域的具體運用;是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判、檢驗和修正。科學思維主要包括模型建構與應用、科學推理、科學論證和質疑創新等。

建構與應用模型是物理學最重要的研究方法之一，也是物理學的核心學科特色。高中物理中的模型有共點力平衡、動態平衡、點電荷、閉合電路、氫原子躍遷、反沖、左手定則、電磁感應等。

姜林老師在制作的《作圖法求解動態平衡問題》中，首先介紹了作圖法就是根據已知力的變化情況，畫出平行四邊形的邊角變化情況，確定未知力的大小、方向的變化，然后通過一則具體問題案例，詳細說明作圖法在動態平衡問題中的應用方法。

科學推理是科學思維的核心組成部分，可分為歸納推理、演繹推理、分析綜合、抽象概括等方面。如：整體法與隔離法、動量定理、閉合電路歐姆定律的應用過程。用類比法由重力做功與重力勢能變化關系推理得出電場力做功與電勢能變化關系，就是將力學中的重力勢能的概念移植到電磁學中，就像德布羅意將愛因斯坦光的波粒二象性關系式移植到實物粒子中一樣。

胡小軍老師在制作的《安培力的方向》中，首先提出問題：電場中，電場強度方向是正電荷受力方向，那么在磁場中，磁感應強度方向是不是通電導線受力的方向？而后，通過動動手，體驗改變磁場方向和改變電流方向，線框的偏轉方向是否改變？通過推理得出安培力的方向既與磁場方向垂直也與電流方向垂直，可以通過左手定則形象判斷。

科學論證是面向未確定的科學問題，通過協作過程，為各自的觀點提供支持，并批駁相異的觀點，以解決問題獲取知識的活動。如：伽利略研究得到斜面上靜止下滑的物體位移與時間的平方成正比，用數學方法推理得到速度與時間成正比;繼續增大斜面傾角，這一規律仍然成立。如果傾角為90°，即物理自由下落速度與時間成正比。

胡小軍老師制作的《法拉第磁生電的思考》，介紹了奧斯特最早發現了通電導體周圍存在磁場，法拉第通過思考認為磁體也應該能在導線中產生電流，并通過長期大量的實驗發現了電磁感應現象。

質疑是創新的基礎，物理學中新概念的提出都是科學家在對前人結論質疑的基礎上，運用創新思維綜合已有的研究成果實現的。質疑創新、批判性思維是科學思維的重要特征。如：牛頓在前人研究的基礎上，質疑“地心說”，并通過積累的實證資料，提出了萬有引力定律。

樊明強老師制作的《伽利略是怎樣論證亞里士多德的觀點是錯誤的》，以輕松詼諧的方式重現了1590年的場景，以紙上談兵的方式分析了將重物和輕物用繩子拴在一起，下落時間并未變短，質疑亞里士多德重的物體比輕的物體下落快的論斷，充分體現了邏輯的力量。

三、理論探究與實驗探究相結合，在“泰微課”中進行科學探究

科學探究是指提出物理問題、形成猜想和假設、設計實驗與制定方案、獲取和處理信息、基于證據得出結論并做出解釋，以及對科學探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力。科學探究已經作為目標、內容和教學方式進入物理課程標準，教學中需要關注問題、證據、解釋、交流等要素對學生發展的作用。

孫林燕老師制作的《影響電容器電容的因素》是一個典型的實驗探究，首先給出了電容的定義和公式，接著通過實驗探究影響電容的因素，靜電計張角越大說明電勢差越大，這樣，測量電量一定的電容器時，張角越大說明電容越小，從而得出電容與兩板距離成反比，與正對面積、介電系數成正比。

錢宏春老師制作的《紙帶處理方法——逐差法》則是一個綜合探究，探究的問題是如何測量勻變速直線運動的加速度，證據就是通過紙帶點跡信息，用刻度尺量得相鄰計數點之間的距離，然后通過理論推導得出逐差法的公式，最后交流測量誤差來源于那些地方，是否還有其他方法提高測量的精確度。

四、理論與實踐相結合，在“泰微課”中體現科學態度與責任

科學態度與責任是指在認識科學本質、理解STSE關系的基礎上，逐漸形成應用的科學態度和社會責任感。科學本質，是指對于科學知識、科學研究過程、科學方法、科學精神、科學歷史、科學價值、科學限度等方面最基本特點的認識。良好的科學態度是科學學習的重要保障，形成尊重事實、敢于質疑、善于反思、勇于創新的科學態度。STSE是科學、技術、社會、環境的英文縮寫，主要涉及對于科學和技術的本質、科學技術與社會的相互關系，以及科學和技術對自然環境和可持續發展的影響等的理解和認識。

秦桂寶老師在制作的《光的折射定律》中，用一束光射向半圓形玻璃磚的圓心，觀察到反射光線和折射光線，不斷改變入射角，量得相應的折射角。通過實驗探究，得到入射角的正弦與折射角的正弦始終成正比，并通過三個問題對光的折射進行鞏固理解。這當中，光的折射定律和反射定律即為科學本質，探究過程中體現求實創新的科學態度，池水看起來變淺、海市蜃樓為STSE，用科學技術解釋社會生活中的現象。

物理中基本規律、定理、定律都是科學本質，如：勻變速直線運動規律、電路串并聯規律、牛頓第二定律、動能定理、原子躍遷理論等。細心、耐心、嚴謹、認真、求實、創新、實事求是、知行合一等都是物理學習中該持有的科學態度。利用物理原理解決實際問題、學以致用、節能環保、STSE的研究體現了物理的社會責任。

喬月梅老師在制作的《應用動量定理解決生活問題》中，要求分析問題時，先抓住不變量，再根據動量定理表達式討論變量之間的關系。如：跳高時墊很厚的海綿墊、接球時手的回收，都是在動量變化一定時，延長力的作用時間，從而減小作用力，保護自己。

物理核心素養的四個方面是相互聯系、共同發展的，物理觀念的形成過程是學生經歷科學思維和科學探究的過程，同時伴隨著對科學本質的認識不斷深化的過程和科學態度與社會責任的發展過程。泰微課制作可以側重某一方面，但要盡可能多地體現相互融合這一理念。

總之，高中物理泰微課的制作要充分體現物理核心素養要求，使用要堅持發揮自身優勢、合理選擇運用的原則。一節課使用的泰微課不在多貴在精，資源數不超過3個，時間不超過20分鐘，要給學生留有學習、思考、動手的時間。教師要對泰微導學案進行二次開發和利用，形成校本化教學案，切實用好泰微課，上好“智慧課堂”。

[本文系江蘇省泰州市教育信息化研究2017年重點課題“核心素養視域下高中物理泰微課應用研究”（課題編號：TZDJ2017006）階段性研究成果]

秦桂寶? ?江蘇省泰州市姜堰區張甸中學，高級教師。泰州市學科帶頭人，市優秀教育工作者。