核心素養下高中物理課堂案例教法初探

孫林江

(江蘇省贛榆高級中學 222100)

案例是人們對于典型的、具有多種意義事件的陳述，“案例”概念最初源于醫學界的醫案和個別病例，后來在教育領域也得到了普遍應用.在高中時期，物理學科被學生普遍認為難度較高，其所具有的高度抽象性、縝密邏輯性等，均在不同程度上給學生帶來了困擾，若依單純的理論講述教法，學生尤其是學習能力偏弱學生的學習過程將會痛苦不堪.針對這一問題，筆者認為，從核心素養培養的視角出發，增加案例的應用數量與應用頻率，可以極大地緩解目前尷尬局面，讓核心素養中所涉及到的觀念、思維、能力、態度等均得到充分釋放.

一、物理核心素養的概念

核心素養最早來源于經濟合作與發展組織(OECD)，在該組織的素養界定和篩選項目(De Se Co)內，提及了核心素養從直接傳授知識與技能的狹隘視界中解脫出來的觀念，從而更加側重于對認知技能、實踐技能、創新能力、學習態度等方面的思考.在此之后，我國的《中國學生核心素養研究》一書，把核心素養定義為能夠同學生終身發展及未來社會發展需求相統一的必要品格及關鍵能力.根據上面的表述，“核心”一詞所彰顯的是學習者個體之獨一無二，“素養”一詞所彰顯的是來源于知識與技能，又高于知識與技能的綜合表現.據此，可認為物理核心素養指的是學生在進行物理學習時，逐漸產生的、同個人終身發展及社會發展需求相協調的能力、品格，是核心素養中與物理學科學習特性相符合的部分.一般認為，物理核心素養中包括幾個方面，它們分別是物理觀念、物理思維、科學探究能力及科學態度及責任等.

二、物理教學案例的來源

1.教材來源

在各個版本的高中物理教材中，都涉及到了大量的實例及演示實驗，教師在開展教學時，可以把教材之中的一些案例素材提取出來，進行有意識的指向核心素養整合，并最終有效運用.舉例而言，當教學至高中物理必修一中時間和位移部分知識時，可以從教材中尋找靈感，用某人從北京去重慶，可以選擇不同的交通方式這個案例作為素材進行接下來的教學.在這一案例中，位置、位移、矢量等概念得到了形象化的展示，學生思考該案例之后，能夠更好地完成理論性的學習任務，并在核心素養中的觀念、態度等方面有明顯進步.

2.生活來源

在高中物理學科中，相當一部分概念、規律知識都具有較強的抽象性，同時又與現實生活有千絲萬縷的聯系，這對于學生核心素養中的具體能力，如空間思維能力、邏輯推理能力等方面提出了嚴格要求，如果只以教材為中心，甚至采取單純的概念、規律講解策略，無法滿足學生的能力發展需求，也不能指導其解決現實生活中的問題.為了改變這種情況，建議在探索物理教學案例的來源時，增加生活現象融入的比例，使一些生活小實驗等引入到課堂中來.例如當教學至超重和失重的知識時，可以要求學生把礦泉水瓶帶到課堂上來，用自制簡易教具的形式進入到理論學習狀態，具體做法是在礦泉水空瓶底部開小孔，用手指堵住這個小孔后，灌滿水然后松手指，可看到水經小孔噴出，接下來將瓶子自然落下，發現小孔噴水的現象消失.實驗器材取自生活，所反映的也是生活常見現象，有助于學生理解超重失重現象，并形成知識、能力、情感等多方面的核心素養.

3.新聞來源

為了讓學生充分關注課堂教學內容，并以教學內容為引導，形成與未來發展直接相關的核心素養，高中物理教師還可以把最近發生的時事新聞作為案例引入到課堂中來.這一素材來源與生活來源相似，但是更具宏觀性.舉例而言，2020年10月12日0時57分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭，成功將高分十三號衛星發射升空，衛星順利進入預定軌道.高分十三號衛星屬于高軌光學遙感衛星，對我國的國土普查、環境治理、農業估產、氣象預報、綜合防災等，都將起到十分顯著的作用.這一衛星發射的新聞案例，可與教材中的多項物理知識結合起來，其核心素養引領功能十分顯著.

三、案例的應用環節

1.呈現

案例的呈現環節，對于發揮案例的核心素養引導功能十分關鍵，因教學內容的不同，可從前述不同來源中汲取案例素材，并在呈現環節更快被學生所接受.若以核心素養培養為指向，可在課堂上應用的常見案例呈現形式包括幾種.其一，紙質材料，如果案例中有大量的文字描述內容，教師可以用紙質材料下發的形式讓學生了解案例；其二，媒體展示，如果案例內容復雜或者過程描述不易，教師可以通過新媒體技術手段，將其生動、直觀地呈現出來；其三，語言展示，教師借助生動語言，給學生呈現各類案例內容，可保證案例的呈現滿足學生的好奇心理與探索欲望，并使案例教學過程擁有升華的可能性.而無論任何一種案例呈現形式，均需要緊密圍繞本次教學目標，特別是核心素養培養要求.例如當涉及到自由落體運動知識時，便可以從上述案例來源中尋找靈感，分別選取教材的、生活的、時事的幾種類型，并通過恰當的形式呈現出來，讓學生在理解核心概念的同時，在案例推動下形成科學思維與探究能力.

2.討論

對物理教學案例的討論是教學實施的中心，通常情況下，教師可以把討論劃分為兩個階段.階段一側重于學生的自我思考和小組討論，此時學生需要明確觀點，教師需要尊重各個觀點、控制討論時間；階段二側重于學生表述與全班交流，此時重點針對疑難問題進行共同解決.在討論環節，教師盡量讓具有代表性的案例起到啟發與引導學生的作用.例如當教學至自由落體運動部分時，教師可提出問題：物體下落速度快慢，同其重量之間是否具有必然聯系？并使用教材、生活、新聞幾種相關案例來論證這一結論.而為了突出核心素養的培養要求，這一環節的小組作用發揮效果值得重視，即教師可從學生個性特點及認知水平出發，對其合理分組，讓其在組內有機會充分自我展示與彼此借鑒.例如：為什么身體素質與技術能力相似的跳高運動員，背越式的效果要比跨越式更好呢？對于這個問題，小組討論可使學生迅速得出：在跨越相同高度橫標時前者重心升高幅度較小的結論.而得到結論的過程，毫無疑問也是學生因為小組討論而思維迅速發展的過程.

3.總結

當案例討論過程完成之后，以教師為主導的案例總結工作尤其重要.在此環節中，將以前面的課堂討論為基礎，使從案例中升華出的結論，研究出的成果得到系統展示，從而為學生的核心素養鞏固提供寶貴機會.在這一階段，概括總結工作可以由學生自主完成，而教師進行重難點與疏漏點的提醒，并說明在本次案例討論過程中學生存在的不足之處，這將讓學生從更宏觀的視角審視本部分知識，保證物理思維的全面性.例如，當完成時間和位移部分的案例教學時，通過對案例的系統梳理與總結，可使學生分別從時刻和時間間隔、路程和位移、矢量和標量、直線運動的位置和位移公式等多個角度理解本部分知識，在框架中強化已經討論過的內容，已經形成的能力與價值觀念等.

在教育現代化全面推動進程中，核心素養培養是至為關鍵的內容，以核心素養為出發點的各項教學策略，值得各層次、各學科教師給予普遍關注，具體到物理學科，因該學科的特殊性，更應對其特別重視.筆者認為，案例作為教師教學切入、學生學習感知的有益形式，可對核心素養的培養起到較好效果，所以對案例的教材、生活、時事幾種來源進行分析，對案例的提出、討論、總結幾個過程進行探索，可以有效地促進學生對于物理學科基礎知識及更進一步核心素養的全面升華.