學科素養下的高中物理課堂教學設計與案例分析

摘?要：什么是物理的學科素養？什么是課堂的教學設計？在高中物理課堂教學設計中要體現哪些主要的教學要素？在此，我們應用美國著名教育家、心理學家加涅的一段話：“課堂教學可以被看成是一系列教師提前精心安排的外部事件，這些經過設計的外部事件是為了支持學生內部的學習過程”。通過這段話，可以幫助我們初步了解高中物理課堂教學設計對教學的重要意義和重要作用。

關鍵詞：高中物理;課堂教學;智慧

在現代教育科學的視野中，在高中物理核心素養下，課堂教學設計就是依據教學理論、學習理論和傳播理論，運用系統科學的方法，對課堂教學目標、教學內容、教學媒體、教學策略、教學評價等課堂教學要素和課堂教學環節進行有目的分析、計劃并做出具體安排的過程。

在高中物理課堂教學中，教學設計的主要主旨應是怎樣的呢？我認為：

第一，在高中物理課堂教學中，賦予學生發現的眼睛

“在課堂教學中，賦予學生一雙發現的眼睛”，即通過課堂教學設計，實現在高中物理的課堂教學中，學生能主動學習，主動探究，自主發現問題，主動研究問題，自覺解決問題，在學習的過程中，充滿內在的學習動力和熱情。

因此，在平時的課堂教學設計的每一個環節、每一個課堂活動，不管是教師的活動、學生的活動、還是師生的互動，其出發點都應是著眼于學生積極主動的學習，著眼于在課堂教學中學生能夠以明亮的眼睛注視課堂，以發現的眼睛獲取知識。這樣的課堂教學設計，實施于平時的物理課堂教學實踐中，課堂教學再不會是教師的“滿堂灌”“一言堂”和“獨角戲”，這樣學生就能真正成為課堂教學的積極參與者和實踐者，使學生在學習的過程中體會成功的樂趣，感受進步的喜悅。只有學生樂學、樂思、好問、好鉆，在課堂聽講中，才能始終處于認真聽講、積極思考和努力進取，才能處于主動獲取物理知識的狀態。

第二，在高中物理課堂教學中，賦予學生智慧的頭腦

“在高中物理課堂教學中，賦予學生智慧的頭腦”，指的是通過課堂教學設計，學生在學習中能夠鍛煉各種思維，提高各種能力，只有這樣，高中物理課堂教學才能夠培養學生的各種智慧。這樣的課堂教學設計和教學理念，體現了教師對高中物理課堂教學目標的理解和把握。高中物理課堂教學，最終的目標不僅僅是學生對物理知識的了解和認識，不僅僅是學生在高考中取得優異成績，從而得以順利步入理想的大學深造。高中物理課堂教學，更重要的教學目標是學生物理學科核心素養的培育，能力的發展，思維的優化，學生成為智慧的人，全面發展的人，社會的人。無論是在平時的學習中，還是在今后的工作和生活中，學生具備辯證的思想，全面的眼光，能一分為二地看待事物的“正”與“反”兩面，能敏銳地透過現象認識事物的本質，更好地運用所學的物理知識，選擇更為恰當有效的方法和方案，認識和解決實際問題。

第三，在高中物理課堂教學中，賦予學生動手的能力

蘇聯教育家蘇霍姆林斯基曾經說過：“學生的智慧在他們的手指尖上。手和腦之間有著千絲萬縷的聯系，這些聯系起著兩方面的作用，手使腦得到發展，使它更加明智，腦使手得到發展，使它變成創造的、聰明的工具，變成思維工具和鏡子。”因此，我們在課堂教學中要放手讓學生參與操作活動，使他們在擺、拼、剪、折、量、畫等活動中，體會主動參與學習的樂趣，提高動手的能力。對學生動手能力的培養，主要是通過其生活的環境來進行，即學校生活和家庭生活。學校是對學生進行動手操作訓練的主要場所，動手操作應貫穿高中學生的平時生活中，有目的、有計劃地進行。

學生動手能力的培養沒有固定的模式，它包括在各類活動之中，要在各學科的課堂教學中加以滲透。同時，使動手與動腦、動口等相結合，培養學生的綜合能力。培養學生的動手能力，要注意面向全體學生，要注意在課堂教學中創造讓學生自己動手的機會，當然要注意可接受性原則。

俗話說：授人以魚，不如授人以漁。知識的記憶是短暫的，方法的掌握是長遠的，知識使學生受益一時，而方法將使學生受益終生。培養學生的動手能力應貫穿其人生成長的全過程中，但其中又以中學階段尤為重要，這需要我們廣大教師、家長共同努力，并保持一致，多給學生學習鍛煉的機會。

下面以人教版高中物理選修3-3第七章、第七節《分子的熱運動》為例，進行部分課堂教學環節的展示：

教學引入?“醬油在蛋清中的擴散”圖片的展示

教學環節一：“看一看”篇

投影?“溴蒸氣地擴散”的圖片

問題?“溴蒸氣”為什么可以“擴散”？

回顧?“擴散”的條件是什么？

思考?“擴散”與“混合”的區別是什么？混合的條件是什么？

投影?“紅墨水在清水中的擴散”實驗的視頻

問題?為何給清水加熱，紅墨水在清水中擴散得更快了？

投影?“墻角堆放煤炭”的圖片

問題?“煤灰”為什么會滲入墻中？為何時間越長，滲入的深度越深？

小結?擴散的條件：不同的物質，不管是固體、液體還是氣體，只要有接觸，則都會彼此進入對方。

教學環節二：“猜一猜”篇

投影?“把表面特別平滑地鉛片和銅片緊緊地擠壓在一起”，過很長時間會發生何種現象？

學生活動?學生進行大膽地推測和相互交流，闡述自己的主張和觀點。

問題?怎樣使鉛和銅彼此進入對方？

討論?電焊的工作原理及方法：電焊是利用焊條通過電弧高溫熔化金屬部件需要連接的地方而實現的一種焊接操作。其工作原理是通過電焊機里的變壓器降低電壓，增強電流，并使電能產生巨大的電弧熱量融化焊條和鋼鐵，而焊條熔融使鋼鐵之間的融合性更高。

討論?怎樣自制一臺電焊機？

問題?使用自制電焊機時，需要準備什么物質？可選用何種材料為焊條？采用怎樣的裝置？

投影?常用的電焊機的類型

用電焊幾乎可實現任何兩種金屬材料，以及某些金屬材料與非金屬材料之間的焊接;可實現以小拼大，制成大型的、經濟合理的結構;可以在結構的不同部位采用不同性能的材料，充分發揮各種材料的特點;用電焊還可實現超薄、超細材料之間的焊接。

教學環節三：“做一做”篇

問題?如何才能觀察到分子運動了？

討論?高溫，顯微鏡，間接的方法

問題?生活中有哪些狀態的物質容易擴散？

問題?常見的加速或加速擴散的措施有哪些？

討論?與物理實驗相關問題：

在做“二氧化氮與空氣的擴散實驗”中，為何要選紅棕色的二氧化氮氣體？為何在抽掉玻璃片之前，要把裝有密度大的氣體的集氣瓶放到下面？

教學環節四：“走向生活”篇

學生活動?在教室撒一點“花露水”

實戰演練?在顯微鏡下觀察花粉的無規則運動，即布朗運動，并探討如何能使花粉的布朗運動更明顯？

科學應用?如何快速的腌“咸鴨蛋”？

…….

本節課的教學內容，相對比較簡單，在實際的課堂教學中，教師容易忽視，可能會簡單處理，一帶而過，甚至教師不講而讓學生自學。而學生因為不重視，也可能受教師對教學內容處理方式的影響，對這節課的學習內容缺乏內在的學習熱情和動力。一方面，我們在課堂教學中，教師不能只是著眼于學科知識的學習，只是教會學生應對考試;另一方面，我們常說“淺者入深”，即對于相對淺顯易學的內容，更要重視課程資源的開發與整合，充分發掘教學內容的潛在價值。因而，對于這些學習內容，更需要重視其與生活實際的密切聯系，通過精心恰當的課堂教學設計，充實課堂教學內容，完善課堂教學過程，從而達成學生素養的培育、能力的提升。

在這節課的課堂教學設計中，第一部分為“看一看”篇，以學生熟悉的現象，如“醬油在蛋清中的擴散”等創設課堂教學引入情境，激發學生去積極思考。在課堂教學中聯系相關物理原理，引導學生以物理的視角認識生活現象，解釋和解決生活中的問題。學生用發現的眼睛觀察、思考和學習生活中的物理。

第二部分為“猜一猜”篇，以實驗“把表面特別平滑地鉛片和銅片緊緊地擠壓在一起，過很長時間會發生何種現象？”，創設課堂教學情境，將學習內容以猜想的視角呈現出來。學生發現實驗現象竟然也能與物理原理相聯系，興趣盎然，在這一系列的課堂教學活動中，學生能夠充滿熱情地學習和探究電焊機的工作原理。

第三部分為“做一做”篇。課堂教學中借用“二氧化氮在空氣中的擴散實驗”，讓學生觀察氣體的擴散實驗，從生活現象到物理實驗，使學生對分子的擴散有了較為全面認識和深入的學習。

第四部分為“走向生活”篇，在“教室撒花露水”“用顯微鏡來觀察沒有生命的花粉在水中的布朗運動”等活動，則是學生對所學知識的應用、練習和鞏固。將課堂所學習的物理知識與生活實際再次緊密聯系起來，體現了物理源于生活，用于生活，高于生活的特點。

在課堂教學設計中，突出學習熱情和興趣的激發，學生在“看一看”“猜一猜”這樣的教學活動中，產生疑問，探知物理原理，以探尋的眼睛認識物理，從物理的角度認識生活，充分體現了課堂教學設計中“賦予學生發現的眼睛，賦予學生智慧的頭腦”的主旨，做到了學生在興趣盎然中，自主學習，主動探求，應用物理知識認識生活現象，解決生活中的問題，體會物理與生活實踐密不可分的關系。

如同對上述教學內容的精心處理，高中物理教師，要堅持在課堂教學實踐中，認真完成課堂教學設計。同時，在課堂教學中和教學結束后，用心感受課堂教學設計中的得與失，認識到教學設計對課堂教學能起到至關重要的導入和推進作用，對學生的學習熱情能起到激發作用，在平時的教學中，對課堂教學設計不但要重視而且要有濃厚的興趣。這樣，課堂教學能以精心完成的教學設計為先導和基礎，而課堂教學中的種種體驗和感受，又能給教師的教學設計提供第一手的素材、方法、改進啟示和豐富經驗，兩者相互促進和完善，對教師的教學和學生的成長與進步，都能發揮重要的引導和推動作用。而且，來自教學實踐的感觸和體會，教師對教學設計也逐步深入和全面的認識。

總而言之，課堂教學設計的核心，就是學生的發展與進步，在課堂教學中“賦予學生發現的眼睛，賦予學生智慧的頭腦，賦予學生動手的能力”。也就是說，在物理學科的素養下，我們的課堂教學設計，應更多地著眼于學生的未來的發展，更多地體現學生的活動和思考，更多地發展學生的動腦、動手的能力，發揮學生自主學習的才能。

作者簡介：

王漢雄，甘肅省蘭州市，蘭州市第六十一中學。