核心素養(yǎng)視域下優(yōu)化初中物理教學(xué)策略初探

曾艷蘭

【摘要】核心素養(yǎng)成為全球范圍內(nèi)教育政策、教育實(shí)踐和教育研究領(lǐng)域的重要議題。本文以《比熱容的概念》教學(xué)為例，闡述基于培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)讓學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究、概念建構(gòu)的完整過(guò)程，深刻理解比熱容概念。

【關(guān)鍵詞】初中物理;核心素養(yǎng);單元整體設(shè)計(jì);建構(gòu)模型

一、設(shè)計(jì)背景

（一）課改要求

物理核心素養(yǎng)根據(jù)物理學(xué)科特有的特點(diǎn)，歸納為四大要素：物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。四大要素是對(duì)新課程三維目標(biāo)的整合、提煉與升華。

在課改的背景和核心素養(yǎng)導(dǎo)向下，教學(xué)進(jìn)行單元整體設(shè)計(jì)，通過(guò)大概念來(lái)組織單元，確立主題，把單元結(jié)構(gòu)化。倡導(dǎo)創(chuàng)設(shè)情景，問(wèn)題引領(lǐng)，開(kāi)展以物理實(shí)驗(yàn)為主的多樣化探究活動(dòng)，注重物理知識(shí)的學(xué)科價(jià)值和社會(huì)價(jià)值的體現(xiàn)。開(kāi)展啟發(fā)式、探究式、建構(gòu)式教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生自主探究，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

（二）教材分析

比熱容，是初中物理熱學(xué)的重點(diǎn)概念，內(nèi)容抽象，而且涉及的物理量比較多，在熱學(xué)部分乃至整個(gè)初中物理教學(xué)中都是一個(gè)難點(diǎn)。同時(shí)它也是今后高中學(xué)習(xí)熱學(xué)的基礎(chǔ)。

（三）學(xué)情分析

1.知識(shí)現(xiàn)狀

（1）無(wú)法比較兩種物質(zhì)吸收熱量的多少。

（2）實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)不完善。

（3）對(duì)概念的本質(zhì)理解不夠，無(wú)法完整地建構(gòu)概念模型。

2.能力儲(chǔ)備

具有一定合作交流能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、問(wèn)題探究能力。

3.素養(yǎng)發(fā)展點(diǎn)

（1）形成對(duì)比熱容概念的科學(xué)認(rèn)識(shí)，提升科學(xué)思維。（2）新舊知識(shí)關(guān)聯(lián)，以物理視角進(jìn)行科學(xué)探究，科學(xué)學(xué)習(xí)思維。

（四）課時(shí)劃分

在大概念“內(nèi)能”的統(tǒng)領(lǐng)下，以通過(guò)科學(xué)探究，發(fā)展學(xué)生建模、用模的科學(xué)思維，形成科學(xué)的物理觀念，實(shí)現(xiàn)學(xué)科價(jià)值的核心素養(yǎng)為目標(biāo)，提取核心概念“比熱容”，以“比較不同物質(zhì)的吸熱的情況”為核心實(shí)驗(yàn)素材。對(duì)單元“比熱容”進(jìn)行課時(shí)劃分：

課時(shí)1： 比熱容的概念

①通過(guò)探究，比較不同物質(zhì)的吸熱能力。②建構(gòu)比熱容概念。③會(huì)使用比熱容表，嘗試用比熱容解釋簡(jiǎn)單的自然現(xiàn)象。

課時(shí)2：熱量的計(jì)算

能根據(jù)比熱容進(jìn)行簡(jiǎn)單的熱量計(jì)算。

二、課時(shí)1 《比熱容的概念》目標(biāo)

單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)“教—學(xué)—評(píng)”一體化的特征，確立本課時(shí)目標(biāo)：

（一）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，理解相同條件下不同物質(zhì)吸收熱量多少是物質(zhì)本身的一種固有屬性。有針對(duì)性地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，運(yùn)用控制變量法及轉(zhuǎn)化法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，建構(gòu)比熱容模型，發(fā)展學(xué)生運(yùn)用比較、分析、歸納的科學(xué)方法及構(gòu)建思維模型的能力。（重點(diǎn)）

（二）通過(guò)水的比熱容較大在日常生活生產(chǎn)的應(yīng)用，發(fā)展學(xué)生從物理視角分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。（難點(diǎn)）

三、教學(xué)策略

圍繞本課時(shí)目標(biāo)，采取下列教學(xué)策略：創(chuàng)設(shè)情景;問(wèn)題引領(lǐng);小組合作;實(shí)驗(yàn)探究;建模、應(yīng)用。

四、教學(xué)過(guò)程

（一）教學(xué)流程

本課時(shí)圍繞著“通過(guò)建構(gòu)比熱容概念模型，發(fā)展核心素養(yǎng)”的核心任務(wù)，把本課時(shí)分解成四個(gè)核心問(wèn)題，并對(duì)應(yīng)設(shè)置四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。

并以五條線索：情景線、問(wèn)題線、知識(shí)線、能力線、素養(yǎng)線貫穿其中。

（二）教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

1.課前預(yù)學(xué)案

【設(shè)計(jì)意圖】：本課時(shí)學(xué)習(xí)前的探查和準(zhǔn)備。

2.環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

出示自制教具：儲(chǔ)物箱內(nèi)置加熱燈，對(duì)箱內(nèi)質(zhì)量相同的水和沙子進(jìn)行加熱。

【提出問(wèn)題1】同樣的條件下，為什么沙子和水的溫度不一樣？

【設(shè)置任務(wù)1】請(qǐng)參與體驗(yàn)，交流觀點(diǎn)

【學(xué)生活動(dòng)1】學(xué)生親身感受。學(xué)生對(duì)教師的設(shè)問(wèn)，進(jìn)行小組討論，產(chǎn)生不同的觀點(diǎn)。

【設(shè)計(jì)意圖】情景引入，問(wèn)題引領(lǐng)，設(shè)置任務(wù)，激發(fā)認(rèn)知沖突。

【評(píng)價(jià)指標(biāo)】參與體驗(yàn)，發(fā)表觀點(diǎn)，建立新舊知識(shí)聯(lián)系。

3.環(huán)節(jié)二：借力經(jīng)驗(yàn)，擊破難題

創(chuàng)設(shè)情境：燒水泡杯面

【提出問(wèn)題2】燒水時(shí)，怎樣比較水吸收熱量的多少？水吸收熱量的多少與哪些因素有關(guān)？

【設(shè)置任務(wù)2】與生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，分析、歸納。

【學(xué)生活動(dòng)2】學(xué)生對(duì)教師的設(shè)問(wèn)，結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行思考，得出：燒水時(shí)，通過(guò)比較加熱時(shí)間的多少來(lái)比較水吸收熱量的多少。水吸收的熱量與水的質(zhì)量、升高的溫度有關(guān)。

【設(shè)計(jì)意圖】從生活走向物理，以支撐性的真實(shí)情境，設(shè)置疑問(wèn)，解決了在實(shí)驗(yàn)中如何比較“吸收熱量多少”這個(gè)難題，進(jìn)一步鞏固轉(zhuǎn)換法的使用。

【評(píng)價(jià)指標(biāo)】①理解“加熱時(shí)間”的作用，體會(huì)轉(zhuǎn)換法的思想。②理解影響物質(zhì)吸收熱量多少的因素。

4.環(huán)節(jié)三：科學(xué)探究，構(gòu)建概念

【提出問(wèn)題3-1】加熱相同質(zhì)量的水和食用油，使它們升高相同的溫度，它們吸收的熱量相同嗎？

【設(shè)置任務(wù)3-1】分組充分討論，改進(jìn)教材方案，進(jìn)行探究，交流探究結(jié)果。

【學(xué)生活動(dòng)3-1】學(xué)生分小組討論，完善實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。各小組完成探究后，交流探究結(jié)果，教師適當(dāng)參與并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所有數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行定性分析，得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

【設(shè)計(jì)意圖】針對(duì)學(xué)生的探究活動(dòng)，教師細(xì)致引導(dǎo)，意在鼓勵(lì)學(xué)生親身經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，不迷信權(quán)威和書(shū)本，理解“實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)” 的觀點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生充分討論，確保實(shí)驗(yàn)探究有序、有效進(jìn)行。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)操作雖然簡(jiǎn)單，但實(shí)驗(yàn)儀器的安裝、儀器啟動(dòng)、記錄數(shù)據(jù)等，需要全組同學(xué)通力合作，意在培養(yǎng)學(xué)生的“協(xié)作、合作、管理、組織和人際交往”能力。

【提出問(wèn)題3-2】如果質(zhì)量和升高溫度都不同，還能比較水和食用油的吸熱嗎？

【設(shè)置任務(wù)3-2】運(yùn)用類比方法，采用密度的定義方式，比較那個(gè)量能反映物質(zhì)特性？

【學(xué)生活動(dòng)】對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，發(fā)現(xiàn)：

的值反映物質(zhì)的特性。因加熱時(shí)間反映物體吸收熱量的多少，準(zhǔn)確來(lái)講，? ? ?反映物質(zhì)的特性，定義為“比熱容”，符號(hào)為c， 公式c=? ? ? ? 。

【設(shè)計(jì)意圖】讓學(xué)生經(jīng)歷概念建構(gòu)的完整過(guò)程，深刻理解物理概念。進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的物理思維、實(shí)驗(yàn)探究能力和實(shí)事求是的科學(xué)精神。

5.環(huán)節(jié)四：內(nèi)化鞏固，應(yīng)用拓展

【提出問(wèn)題4】嘗試用比熱容解釋自然現(xiàn)象

【設(shè)置任務(wù)4】閱讀“一些物質(zhì)的比熱容表”，借助數(shù)學(xué)工具，得出相關(guān)變形公式解釋自然現(xiàn)象。

【學(xué)生活動(dòng)4】①閱讀“一些物質(zhì)的比熱容表”，闡述常見(jiàn)物質(zhì)比熱容的物理意義。②借助于數(shù)學(xué)工具，得到相關(guān)的變形公式。回到開(kāi)始的情境“相同的光照條件下，沙子和水的溫度不一樣”，判斷自己之前的觀點(diǎn)是否正確。③在常見(jiàn)的物質(zhì)中，水的比熱容最大，在日常生活中有許多應(yīng)用，請(qǐng)舉例。

【評(píng)價(jià)指標(biāo)】初步學(xué)會(huì)應(yīng)用概念，解釋自然現(xiàn)象。

【設(shè)計(jì)意圖】運(yùn)用概念模型解決實(shí)際問(wèn)題，深化認(rèn)識(shí)。利用相關(guān)公式，可以快速、準(zhǔn)確地解釋現(xiàn)象，減輕學(xué)生的思維負(fù)擔(dān)。理論聯(lián)系實(shí)際，體現(xiàn)從物理走向社會(huì)的學(xué)科理念。

6.課堂小結(jié)

以思維導(dǎo)圖作為本課的總結(jié)，并延伸至課時(shí)2及單元總結(jié)。

7.作業(yè)設(shè)計(jì)

作業(yè)分A、B兩類。

【設(shè)計(jì)意圖】①對(duì)本課知識(shí)、能力、素養(yǎng)作可持續(xù)評(píng)價(jià)。②學(xué)科中落實(shí)五育，體現(xiàn)物理學(xué)科價(jià)值。③承上啟下，為下一課時(shí)的學(xué)習(xí)進(jìn)行探查和準(zhǔn)備。

【評(píng)價(jià)指標(biāo)】利用本節(jié)課所學(xué)解決生活問(wèn)題，能力再發(fā)展。

五、反思與評(píng)價(jià)

在本課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)上從四個(gè)“化”實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)及物理核心素養(yǎng)：

情景化：創(chuàng)設(shè)真實(shí)的、有意義的情境，通過(guò)物理的“景”去觸動(dòng)學(xué)生的“情”，不僅使學(xué)生進(jìn)入積極的學(xué)習(xí)狀態(tài)，而且加深學(xué)生對(duì)比熱容的理解，增強(qiáng)學(xué)生的物理觀念。

活動(dòng)化：創(chuàng)設(shè)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的、有梯度的活動(dòng)，促進(jìn)層次性、建構(gòu)性的自主學(xué)習(xí)。

模型化：在活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)了分析、歸納、建模、應(yīng)用、評(píng)價(jià)等高階思維的迭代提升。

教學(xué)評(píng)一體化：課堂評(píng)價(jià)貫穿教學(xué)全過(guò)程，檢測(cè)教與學(xué)的效果，實(shí)現(xiàn)以評(píng)促學(xué)、以評(píng)促教。

【參考文獻(xiàn)】

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（責(zé)任編輯：黃潔梅）