共生課堂下提升核心素養的物理課堂要素

蘇劍衡

順德倫教中學，廣東佛山 528300

1 高中物理學科素養的內容

學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念，必備品格和關鍵能力。物理學科核心素養主要包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態度與責任”四個方面。而倫教中學提出的“共生課堂”是以“協同教育”理念為依據，堅持以生為本的基礎上，以教師為引領，以學生學科核心素養和學生共生精神、共生能力的培養為核心，實施不僅實現學生學習能力的提升更實現教師專業提升的互動教學，從而達到師生“共生共榮”的教學模式。核心價值追求就是要改變學生學的內容和方式，即改變課堂教學的內容和課堂教學的方式，必須凸顯“自主、合作、探究”的學習方式和“基于真實情景的問題解決”的學習內容。

2 基于共生課堂中落實物理核心素養的思考

2.1 課堂基于真實情景的問題解決

真實情境是落實核心素養的一個重要抓手，通過創設真實的物理情境，帶領學生走向真實的世界，能調動他們全部的感知力和生活經驗去探究去思考問題，讓學生從一個知識的獲得者變成知識的探索者和發現者。例如高一必修1 加速度一節，可以拍攝學生放學爭先跑向飯堂的沖刺視頻；還有超重和失重一節，學生最經常感受到超重失重的地方是電梯，可以事先讓兩個學生帶著體重計，到電梯里升降并拍視頻作為導入素材，還可以讓學生在課堂中在體重計上蹲下起立觀察體重計讀數變化；選修3-1 中的帶電粒子在磁場中運動，可以提供我國有“人造太陽”之稱的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（EAST）；在又例如必修2 平拋運動一課，就可以圍繞我國空軍投放救援物資的真實情景開展課堂教學，等等。

著名教育家陶行知先生說過：“生活即教育”，即生活就是教育，哪里有生活，教育也將緊緊相隨。物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學，來源于自然和生活中的物理知識比比皆是。所謂“處處留心皆學問”更是完美地形容了物理與生活的關系，多多觀察生活，處處留心，一方面注意從日常生活、自然現象發現與物理學有關的問題并對其提出合理猜想，另一方面在遇到實際問題時，能利用已學的物理知識快速準確地找到解決問題的切入點和關鍵點，將會對物理觀念的培養奠定堅實的基礎。

2.2 課堂增加實驗教學，開展開放式實驗探究

物理實驗探究是一種學習方式，既是學習內容，更是通過學習后形成物理學科核心素養的有效途徑。盡管學校里都會建設有專門的物理實驗室，但實際的中學物理課堂中由于有中考和高考的教學任務壓力，為了節省課時，教師常常會把“做實驗”改成“講實驗”，追求有更多的時間來刷習題。這樣只能做到讓學生記住了物理知識、公式和物理題目的目的。德國著名物理學家、諾貝爾獎獲得者馮·勞厄曾經說過：“教育所給予人們的無非是當一切已學過的東西都忘記后所剩下來的東西”。核心素養正是當學生將具體的物理知識都忘掉的時候，在學生的頭腦中所剩下的東西。所以我們的物理課堂應充分利用已有的實驗器材，努力開發適合本校情況的實驗課程資源，盡可能讓學生自己動手多做實驗，提升學生的物理學科素養。實驗教學有兩種：一種是教師演示實驗，一種是學生動手實驗。對于學生實驗保證課程標準里要求的學生必做實驗全部開展。對于演示實驗，有條件演示的，都演示。條件不足的，想方設法自制器材教具來演示。沒辦法演示的，才選擇通過視頻或動畫來展示。課堂中，教師應該精心設置學生可親身體驗的活動也就是精彩的實驗，讓學生感受到科學的本質，在實驗過程中形成高于學科知識的學科素養。

另外，在傳統的學生實驗課上，通常沒有給學生留有足夠的探索空間，學生只需要按部就班的操作，大家都能在同一時間同一方法得到同一的結論。而學科素養中的“科學探究”明確要求學生能在觀察和實驗中發現問題、提出合理猜想與假設；具有設計探究方案和獲取證據的能力，能正確實施探究方案，使用不同方法和手段分析、處理信息，描述并解釋探究結果和變化趨勢。因此中學物理課堂中，不但要多開展實驗探究課，更要開展開放式實驗探究，何為開放式實驗探究呢？就是在實驗探究中，學生根據研究目標，在教師提供的實驗器材里，學生自主設計實驗方案，摸索探究方法，自主擬定實驗步驟，自行論證實驗結論，像科學家一樣去探索。例如在實驗“探究加速度與物體質量、物體受力的關系”一課中，可以課前設計幾個問題：如何設計勻加速直線運動情景，如何測量合外力，如何測量加速度，如何測量質量，設計實驗方案并提出誤差情況。在課中進行實驗讓學生分享較為成熟的方案，全班一起討論如何改良減少誤差。盡管由于沒有明確的實驗方案，學生在探究過程會遇到一個又一個的困難，一次又一次的失敗，但恰恰是在學生們合作交流，充分地運用自己積累的知識和方法，評估反思探究方案的過程里，學生的科學思維會得到很大的提升。皮亞杰、維果斯基等人構建的認知發展理論和建構主義教學理論強調，學生的學習活動要在“做中學”。因此，教師在物理課堂中開展真實的開放式的探究實驗，才能應對現實生活中各種挑戰性的復雜真實任務。

2.3 問題導學模式下的教學設計

“問題導學”模式是以導學案為載體，以問題為主線，以問題解決為基石，使學生在解決問題的過程中形成自主學習能力的一種高效學習的課堂教學模式。教師和學生、學生與學生之間，需要共同針對某些問題進行探索，并在探索的過程中相互交流和質疑。基于此理論，首先學生的導學案中學習內容的呈現要拒絕填空的形式，盡可能地使用問題串的形式，給學生提供思考和討論的空間。如“超重失重”一節難點，為什么會出現超重和失重現象？可以遞進設計如下問題引導學生深入思考：

(1)為什么人站上去后體重計會有示數？

(2)日常生活中，體重計測量人的重力的原理？根據牛頓第二、三定律寫出理論推導過程。

(3)為什么會出現超重（失重）現象？請同學們就以下兩種情況，分別推導出人對體重計的壓力的表達式。（小組互相討論交流）.

物理課堂中教師的任務應該是根據教學目標，層層遞進設計問題討論，指導學生進行分組合作，組織學生交流討論成果，通過問題的解決提升學生的探究和交流能力，形成對不同觀點和結論提出質疑和批判的習慣，并樹立學生嚴謹的科學態度和科學精神，提高學生的科學思維。

（小組合作探究活動）

(4)將物理學史融入到課堂教學中

我國著名物理學家錢三強先生強調“物理學史里面有大量智慧的結晶，在物理教學中適當增加一點物理學史的內容，或者在教學計劃中增加一門物理學史選修課，讓學生更多地了解科學發展的歷程，這對他們的成長是有益的”。高中物理包含極其豐富的科學家歷史，如伽利略、馬德堡、牛頓、卡文迪許、開普勒、富蘭克林、庫倫、法拉第、赫茲等等。筆者實踐發現，每一次把物理學史融入到課堂中，課堂氣氛和效果，都有明顯的提升。學生更有興趣，更專注，從他們的眼神中看到對科學探索的向往。物理課堂理應充分利用物理學科的優勢，將真實的歷史事件、感人的科學精神、不斷創新的思維方法，融入到物理教學中去，學生能在學習中感受到物理研究的正確過程和科學方法，逐漸形成嚴謹認真、實事求是和持之以恒的科學態度。