基于物理學科素養下的課堂教學

陳秀云

【內容摘要】在課堂教學中，作為物理教師有義務在引導學生學習知識的同時，還需要貫徹“物理課堂教學是培養學生核心素養、落實立德樹人的主陣地”這一基本的物理教學思想。教師有責任從“物理觀念”“科學思維”“實驗探究”“態度與責任”四個方面逐步培養學生物理學科素養。

【關鍵詞】課堂教學 物理學科素養 設計意圖

電與我們的生活息息相關，可以說我們的生活離不開電。但是電在給人類帶來了便利的同時也會有弊端，如果使用不當會給我們帶來傷害甚或是災難。所以初中物理有專門的一章《安全用電》，它使學生初步了解家庭電路的基本組成，了解各組成部分的作用，知道一些基本的安全用電常識。在課堂教學中，作為物理教師有義務在引導學生學習學科知識的同時，把“物理課堂教學是培養學生核心素養、落實立德樹人的主陣地”這一基本物理教學思想融入到課堂中。下面我以《家庭電路中電流過大的原因》為例，說說怎樣利用課堂逐步培養學生形成帶有物理特征的品質，培養學生的物理學科素養。

一、以情景劇為依托形成物理觀念

（一）用情景劇復習舊知

情景劇一：《家庭電路群英會》

（旁白）：火線零線并排走

（火線零線）：兩位同學拉著紅色的跳繩當火線，另兩個同學拉著綠色的跳繩當零線，它們緩緩前行。

（旁白）：先進入電能表

（電能表）：火線零線從胸前掛著自己畫的電能表圖片的同學身邊走過，表示把電能表接入了電路。

（旁白）：再穿過總開關

（總開關）：火線零線從胸前掛著畫有總開關圖片的同學身邊走過，表示把總開關接入了電路。

（旁白）：又經過保險絲

（保險絲）：火線零線從胸前畫著保險絲圖片（要有文字標注）的同學身邊走過，表示電路中接入了保險裝置。

（旁白）：他們終于進入了房間里面，先接個燈泡來照明，再接幾個插座以備用，空調你開始工作吧;電飯鍋你也趕緊進入煮飯狀態;冰箱、洗衣機、電視機你們也別閑著啊，都開始忙起來吧。（胸前畫有開關、燈泡、電飯鍋、空調、冰箱、洗衣機、電視機等圖片的同學紛紛登場）。

（保險絲）：“哎喲，別接了別接了，太多了，我實在是受不了，太熱了。”

（旁白）：保險絲發出痛苦的呻吟

（所有用電器）：至于嗎？矯情！

（旁白）：用電器們發出質問。

設計意圖：如果直接提問家庭電路的組成，同學們往往是被動的死記硬背，印象不深，且參與面很窄。但是讓同學們自己編輯情景劇，無論是編寫“劇本”的，還是參演的、觀看的，大家都熱情高漲，各抒己見，既要有趣形象，又要符合實際，不能出現任何知識性錯誤。用情景劇復習舊知，即形象生動地展示了上節課所學內容，也為新授課的引入埋下了伏筆，做好了過渡。

（二）用情景劇進行課堂小結

情景劇二：《家庭電路再認識》

（旁白）：家庭電路的成員們上場了，咦？電飯鍋怎么不上場？

（電飯鍋）：我不能盲目上去，我得算算，我的加入會不會造成電路中總功率過大啊？

（旁白）：對，我們要根據自家電路的實際情況，合理使用各用電器，決不能同時使用多個大功率用電器，總之不能使電路過載啊。

“嘶嘶嘶”，大家聽聽，怎么了，什么聲音？啊？保險絲怎么斷了？不好，短路了，短路了！快快斷開總開關。（火線零線手拉手表示短路）

好，現在故障已經排除了，但請大家一定記住：要及時檢修電路，決不能讓電路發生短路。

（鐵絲）：還是讓我來代替保險絲吧，保險絲太不頂事了，看我鐵絲的，絕不會耽誤電路工作（扮演保險絲的同學立馬把原來的保險絲圖片換成鐵絲的圖片，表示用鐵絲代替保險絲了）。

（旁白）：聽，又是“嘶嘶”的聲音，是哪里冒火花？還有一股焦糊味，快快斷開電源，電線著火了，而鐵絲并沒有熔斷。

（齊聲）：看來，真的不能用鐵絲代替保險絲。

（電飯鍋）：我有一個提議，咱們要與時俱進，在電路中使用空氣開關吧，這樣實際使用起來方便而且節約能源。

（旁白）：這個提議好！最好也帶有漏電保護裝置。我們要科學規范用電，安全用電。

設計意圖：用新穎的方式和一些幽默的語言，形象直觀地把本節課的主要內容向同學們梳理了一遍，提高學生的學習效率，形成物理觀念。

二、利用實驗設計，培養學生的科學思維

情境劇中的保險絲是不是太“矯情”？實際生活中真發生這種現象會有什么后果？為此馬上進行新聞鏈接（播放大學生宿舍違規使用電器造成人員傷亡的視頻），在同學們為幾個年輕生命的逝去而惋惜的時候，馬上追問學生：針對這則新聞，你有什么想法？

生1.學生宿舍為什么會失火？

生2：線路著火的根本原因是什么？

生3：哪些原因會引起家庭電路中電流過大？

……

師：是呀，什么原因會引起家庭電路中電流過大呢？

這樣引發學生的積極思考和猜想……，

學生的猜想多種多樣，老師對學生的各種想法進行一下歸類。

猜想1——總功率過大

猜想2——發生短路

猜想3……

師：怎樣證明大家的猜想是正確的呢？那就用事實來說話，用實驗來驗證，開始實驗之前要先設計好實驗方案。

教師提出具體要求：（1）根據前面學過的歐姆定律、電功率及焦耳定律等電學知識以及各小組實驗桌上我給大家提供的實驗器材，分組討論，設計實驗方案。（2）組長做好展示分工，展示時一人進行簡單的理論推導，一人展示具體的操作方法。

設計意圖：學生心中有問題，學習才會有目標。各小組通過問題展示也明確了本節課的內容和重點。放手讓學生自己設計實驗，是為了培養學生發現問題之后又能有自我解決問題的意識和能力，培養學生的科學思維，而不是照搬課本或者是教師說一步做一步，形成思維惰性。

三、通過實驗，培養學生實事求是的科學態度

有時教師為了趕課，為了省時間，為了追求教學環節的完整性，常常匆匆忙忙地讓學生按照課本的實驗步驟完成實驗，急于得出結論，不重視甚至忽略實驗過程中出現的其他現象;學生在實驗探究的過程中，也可能會產生自己的想法或疑問，而教師往往不傾聽學生發言。這樣很有可能為課堂留下遺憾，不利于培養學生的科學態度，也會挫傷學生學習物理的積極性。因此，我們要利用實驗，培養學生實事求是的科學態度，本節課我給學生留下了充足的實驗和思考時間，鼓勵指導學生規范操作，大膽實驗和質疑，以下三方面是當時課堂出現的現象、疑惑及我當時的處理方式。

（1）有一個小組的同學在做短路實驗時，保險絲沒有熔斷，但是卻導致一根導線外面包著的那層絕緣皮著火了，頓時大家都愣住了，燒焦塑料絕緣皮的味道和煙霧彌漫了教室，我一邊斷開電源，一邊肯定安撫、組織指導學生。我指著實驗器材給同學們解釋著火的原因，并由此自然地過渡到了本節課的第二個學習目標：保險絲的作用。

（2）有些班在實驗時，沒有發生上述這種震撼的場面，電路中電流過大時，保險絲“靜悄悄”的斷了，學生就發嘀咕了：保險絲斷了，真的是它的溫度升高了嗎？斷了的保險絲既不發紅也沒冒煙啊？這個時候我拿出事先準備好的“溫度傳感器”，向學生簡單介紹之后，就用事實來解答學生的疑問：我把保險絲纏繞在溫度傳感器的探頭上，把時間溫度的關系圖像上傳到大屏幕上，同學們自己讀出不斷升高的數字，非常興奮，事實勝于雄辯，保險絲的溫度雖然升溫慢一點，但是確實是升高了。

（3）學生仍有疑慮：溫度是升高了，但也不至于會著火吧？其實，學生做實驗時電壓都比較低，只有10伏左右，而家庭電路電壓是220V，如果家庭電路中真的發生了電流過大這種現象，保險絲會這么“平靜”嗎？，為了增強學生的感性認識，我自制教具：在一塊木板上安裝上生活用燈泡、插座。當把兩盞電燈開關打開時，電路正常工作，但把一個大功率的電吹風的插頭插入插座時，瞬間就看到了保險絲冒煙而斷了（保險絲的規格事先要算好），事實證明，電路中總功率過大會使電流過大;然后我重新接好電路，使燈泡重新正常工作，在保證自身安全的情況下使插座短路，隨著“啪”的一聲，保險絲冒出火花和煙霧，引起學生一陣驚呼，看來電路短路是萬萬不可的。看到學生們那種震撼和理解的表情，我覺得我課前所做的一切準備都值了。

設計意圖：實驗是研究物理的基本方法之一，通過實驗來驗證猜想，用事實說話，給學生以感性認識的同時，激發學生的學習興趣，使學生對家庭電路電流過大時的后果有一個真實的近距離的接觸和感受，讓學生學會觀察和思考的同時，培養學生實事求是的科學態度。

四、課本知識與生活接軌，培養學生的責任感

學以致用：（1）例題的設計既要緊密聯系生活實際，又要緊扣本節知識點：最近明明家暖氣不太好，屋里有點冷，明明家新購置了一臺1 kW的空調。已知他家原有用電器的總功率是1020 W，電能表上標有“220 V 20 A”的字樣。從安全用電的角度考慮，明明家的電路是否允許安裝這樣一臺空調？這種題目鼓勵學生用多種方法去解決，可以用手機同屏把孩子們的不同思路展示到大屏幕上，省時省力又直觀。（2）課后拓展作業：調查你的親戚朋友，家里是否出現過用電安全問題？有沒有電流過大現象發生？為他們設計一份安全、科學用電說明書。

設計意圖：物理知識與生活實際接軌，培養學生的責任感，使學生真切地感受到物理知識與生活實際是息息相關的，讓物理真正走入生活，讓知識指導生活。

以學為中心，把課堂還給學生，讓學生參與到知識的探究學習之中，在輕松愉快的活動中培養學生的動手能力、觀察能力、分析歸納能力。從“物理觀念”“科學思維”“實驗探究”“態度與責任”四個方面逐步培養學生的核心素養，并把這種理念貫穿到日常教學的點點滴滴，促進學生健康長遠發展。

【參考文獻】

[1]《義務教育教科書物理配套練習冊》編寫組.義務教育教科書（五·四學制）物理配套練習冊[M].山東科學技術出版社，2013：97-101.

[2]《義務教育教科書物理教師教學用書》編寫組.義務教育教科書（五·四學制）物理教師教學用書[M].山東科學技術出版社，2013：126-127.

[3]中華人民共和國教育制定.新版普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）[M].人民教育出版社，2020.

（作者單位：山東省淄博市張店區第一中學）