初高中物理學科“貫培一體化”教學策略探究

曹瑞超，王君麟，郭 穎

(1.陜西理工大學，陜西 漢中 723001；2.漢中東辰外國語學校，陜西 漢中 723100)

1 引言

十八大以來，黨和國家在關于全面深化課程改革方面做了大量部署和安排。2014年教育部印發《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》，意見指出要統籌規劃，從教材和課程標準等方面加強各學段上下銜接、橫向配合，加快“核心素養體系”建設。第九次課改中為加快落實核心素養體系建設，“初高中貫培一體化”作為一種新的理念被提出，其實質是在初中階段開始主動培育具有一定學科核心素養的學生的培育模式，相對于傳統的“初高中銜接”培育模式，具有先發性和主動性。在國家基本教育政策和學校組織模式的框架下，實踐并發展“初高中貫培一體化”培育模式的要點是從優化課堂教學策略入手，通過對教學方法的改進和系統完善，提高學生學習物理課程積極性和思維意識能力等，培育學生物理學科基本核心素養，為學生今后更好的學習物理夯實的基礎，促進學生的全面發展。

2 教學策略探究

馬克思關于“人的全面發展”學說中提出，教育培養人的最終目的是“培養全面發展的人”，實現人的全面發展的唯一方法是將教育與生產勞動相聯系，以達到智力和體力的共同發展。而物理學科作為自然科學的基礎學科，是通過生產實踐活動，總結生活現象和規律得出思維方法和理論，逐步發展出來的學科，其體現了體力和智力的統一發展。學校開設的物理課程是科學教育的基礎學科，其在義務教育階段注重以學生的認知特點為基礎，聯系學生日常生活經歷和經驗等，再結合科學實驗探究的過程，在學習科學知識的同時培育學生科學探究方法的意識，以提高分析物理問題和解決疑問的能力，并將知識內容與科技的進步和社會的發展相統一，引導學生樹立強烈的社會責任感和正確的世界觀[1]。而普通高中的物理課程更注重于在觀察現象和實驗探究的基礎上，引導學生從物理學的視角認識并理解整個宇宙和自然世界，培育學生的物理觀念；從科學的實驗探究過程中引導學生體會科學研究的方法，并借助數學學科等工具建立物理模型，以科學理論推理和實驗數據論證為輔助，形成系統的科學研究方法和物理理論體系，培育學生的科學探究能力和科學思維；在培育思維模式的同時引導學生認知科學的本質及其與社會發展、科技進步等之間的關系，培育學生科學的態度與責任。普通高中物理課程的“學科核心素養”是對義務教育物理課程“三維目標”的提高與升華，更加明確、詳細的體現了物理學科培育什么樣的學生、怎樣培育學生。綜上所述，將初高中物理課程教學融會貫通，有助于學生物理學科核心素養的形成和后期的高質量全面發展，因此提出以下三種教學策略[2]。

2.1 以物理視角理解物理現象，培育學生“物理觀念”

著名教育學家陶行知先生的生活即教育理論認為教育和生活之間的關系是同過程性的，生活之中處處存在著教育，教育中處處體現生活，將教育和生活結合在一起，利用好生活中的資源可以產生更好的教育效果。在教學過程中以貼近學生生活且符合學生認知特點的日常現象為教學素材，創設積極參與、自主觀察、相互合作、勤于思考的學習情境，在激發學生學習興趣的同時引導學生以物理知識為基礎觀察現象和思考問題，形成以物理視角探索新事物，掌握物理學的基本知識和技能的思維。培育“物理觀念”核心素養。

2.1.1 設計思路

2.1.2 教學過程

“蒸發及影響蒸發快慢的因素”一課。（1）列舉“潮濕的衣服晾干”、“教室地板上的水消失”的生活現象，請學生聯系生活實際思考討論“水去哪里？”，有的學生根據生活經驗認為水變成空氣看不到了，也有學生預習教材后認為水變成了水蒸氣是一種汽化現象。此時從生活情景引發學生的激烈討論，在激起學生學習興趣的同時活躍了課堂氛圍。再引導學生梳理歸納討論結果，得出衣服中和地板上的水從液態變成了氣態屬于汽化現象的一種方式“蒸發”。（2）進行實驗活動，選取幾名學生將酒精涂抹在手背上，幾分鐘后酒精消失，請參與實驗的學生談談自己的感受并回答“酒精去了哪里，手感到涼是什么原因？”。學生對手感到涼的原因產生爭論，部分學生認為是酒精溫自身度低，部分學生認為酒精蒸發需要吸收熱量。為解決問題繼續進行實驗，把醮有酒精的棉花裹住溫度計，待酒精蒸發后比較示數變化。引導學生觀察實驗現象并學習教材內容，得出“酒精在蒸發的過程中吸收熱量”的結論。（3）舉例“無論冬夏，潮濕的馬路在天氣放晴后都會變干”生活現象思考蒸發的特點。學生認為路面是慢慢變干的，教師補充總結蒸發的特點為“在任何溫度下都能在液體表面發生的緩和的汽化現象”。（4）與學生共同回憶晾曬衣服的過程，盡量攤開衣物以增大液體的表面積、放置在太陽中暴曬或通風的位置是為了提高衣服中水分的溫度和加快衣服表面附近空氣的流動速度，討論總結影響蒸發快慢的因素為“液體的溫度”“液體的表面積”和“液體表面附近的空氣流動速度”。

2.2 經歷實驗探究過程，培育學生“科學探究思維”

“實踐是檢驗真理的唯一標準”，物理是一門以實驗為基礎的自然科學，理論和結論多數是通過實驗總結而來。在教學中，創設動手實踐的實驗情境，在誘發學生的探究欲望的同時活躍學生的創新思維，培養學生的探究意識和實踐能力，通過經歷實驗探究的全過程，學習科學探究的思想和方法，化解學習中的疑難問題。培育“科學探究思維”核心素養。

2.2.1 設計思路

2.2.2 教學過程

“串并聯電路中電壓的特點”一課將學生分為四人一組學習小組，在物理實驗室進行教學。（1）創設情景引入新課，若將某種額定電壓為22V的霓虹小彩燈接入220V的家庭電路中，要使小彩燈正常發光，應怎樣連接？（2）引出疑問，聯系串并聯電路中電流的特點，思考在串聯電路中不同規格的電阻兩端電壓與總電壓之間存在怎樣的關系？學生借鑒“探究串并聯電路中電流特點”的實驗做出猜想和假設：①若用電器規格都相同時，在串聯電路中電壓的關系應該和電流的關系相同，也是處處相等；②串聯電池組的電壓等于各個電池的電壓之和，那么串聯電路中的總電壓也等于各部分用電器兩端電壓之和。（3）設計實驗，為證明上述兩個猜想，應分別測量不同燈泡和電路兩端的總電壓進行比較，請學生自行設計實驗電路圖。對學生設計的電路圖進行評價和完善，采用“NB物理虛擬實驗室軟件”演示實驗電路的連接，重點強調電壓表應并聯在用電器兩端，電壓表正接線柱接在電路中用電器電壓高的一端，負接線柱接在電壓低的一端。（4）進行實驗，指導學生以小組為單位親自動手連接實驗電路進行實驗，記錄實驗數據。讓學生親身經歷實驗電路連接過程，體驗電路連接的正確步驟和電壓表的正確連接方式，以突破畫電路圖或連接實物圖時的高頻錯誤點，以及加深理解電壓表測哪個部分的電壓的問題難點，在讀取實驗數據過程中逐步增強電壓表讀數能力。（5）分析論證，分別對記錄的實驗數據進行分析歸納，得出結論，并驗證實驗前提出的猜想是否正確。（6）實驗結論。串聯電路中電壓的規律：在串聯電路中，電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。

2.3 注重物理學史學習，培育學生“科學態度與責任”

培根在《論求知》中講“讀史使人明智”。學習是一個不斷求知的過程，在學習物理的過程中學習物理學史鑒往知來，發揚先輩的求知探索精神，從中吸取教訓并總結經驗，可以讓學生從中領悟到科學的本質以及科學思想、科學方法和科學精神，促進創新思維的形成以及精神的成長和人的全面發展。在教學中為學生講述或演繹物理學家探索神秘物理世界時的艱辛歷程的精彩歷史史實，提高學生學習欲望的同時，幫助學生理解和掌握物理知識，逐步形成面對問題時嚴謹認真的態度。培育“科學態度與責任”核心素養。

2.3.1 設計思路

2.3.2 教學過程

“牛頓第一定律”一課，從“對立”到“統一”的思維邏輯進行講授。（1）提出問題。日常在馬路上行走與大雪天在結冰的路面上行走感受一樣嗎？觀看神舟十三號乘組在天宮空間站的授課視頻，思考航天員葉光富在太空中為什么無法如同在地球上一樣正常行走？引出“力”與“運動”之間有什么關系的問題。（2）講述物理學歷史上的對立觀點。距今兩千多年前墨家學派創始人墨翟及其弟子著作的《墨子》一書提出“力，刑之所以奮也”意為“力是使物體運動的原因”。與墨子大約同一時期的古希臘哲學家亞里士多德也研究認為“力是維持物體運動的原因”。16世紀，“現代物理之父”伽利略通過理想斜面實驗研究推理出“力是改變物體運動狀態的原因”。（3）學生討論分析形成“對立”態度。①部分同學根據生活中的感受，如靜止在桌面的水杯在水平方向不受力時是不會運動的，認為墨子和亞里士多德的觀點是正確的，“力”是是物體運動起來的原因；②另一部分學生提前閱讀了教材，根據問題假設物體原來處于運動狀態，若不受摩擦力的作用便不會停下來；航天員在空間站靜止狀態不動，因基本不受摩擦力的作用很難行走。因此“力”是改變物體運動狀態的原因。（4）引導得出“牛頓第一定律”，并帶領學生運用定律解釋《考工記·轎人》一文所記“勸登馬力，馬力既竭，轆猶能一取焉”的意思。再延伸到生活中有關實例，如“坐公交車前傾后倒”的問題等。在教學過程中通過學習物理學史逐步培育學生面對問題時的“科學態度與責任”核心素養[3]。

3 小結

“貫培一體化”作為將初高中物理教學聯系起來的一種新理念，在初中階段通過提前改變教學策略，精心設計教學過程，在激發學生學習興趣，提升主觀能動性和實踐能力的過程中逐步培育學生的“物理觀念”、“科學探究思維”和“科學態度與責任”等物理學科基本核心素養，為以后深入學習物理學科知識打下良好的素養基礎，最終達到學生的全面發展。上述關于“貫培一體化”的三種教學策略是在教育學理論基礎上通過小范圍課堂實踐整理總結得出的，具有一定的局限性。為了更好的將初高中物理學科聯匯貫通，形成相互輔助的一體化貫通培育模式，培養具有較強物理學科核心素養的學生和全面發展的人，歡迎廣大一線教師實踐并發展本文提出的教學策略，共同探討創新。