物理學科核心素養培育下深度學習的實踐探索

陳 艷

(江蘇省如皋市第二中學 226500)

高中物理學科核心素養主要包括物理觀念、科學思維、實驗探究和科學態度與責任等多個維度，在學習核心素養培育下，以往的淺層學習已經無法滿足實際教學需求，深度學習應運而生.在高中物理教學中，教師應以把握好學科核心素養的幾個方面為前提，帶領學生深度學習物理知識及技能，使他們以理解和記憶為基本前提，接受新知識與新思想.

1 基于物理學科核心素養培育，尋找深度學習方法

1.1 運用現代教育技術，激起深度學習熱情

在現代教育觀視角下，培育學生的核心素養成為基本方向，各個教育階段的各科教師均要擔負起這一重任.針對高中物理教學來說，傳統的淺層學習已經無法實現這一目標，深度學習是必然途徑.對此，高中物理教師首先可運用現代教育技術，一方面豐富物理知識的呈現形式，由抽象向具體過渡；另一方面擴充課堂教學容量，彌補教材內容的不足，從這兩個方面吸引學生的注意力和關注度，由此激起他們深度學習物理知識的熱情.

例如，在進行“圓周運動”教學時，教師先展示一些常見的圓周運動現象，如：表針轉動、扇葉轉動、地球圍繞太陽轉動、摩天輪轉動、風車轉動、汽車車輪轉動等，引導學生認真觀察這些運動現象，找出圓周運動相似點，告知他們運動軌跡是圓的運動就是圓周運動，借機揭示新知識，使其在強烈的視覺沖擊下產生深度學習的熱情.接著，教師講述：研究物體的運動時，當研究物體運動的快慢時，研究直線運動的物體可以直接利用速度來描述，即為單位時間內的位移，那么研究圓周運動的物體快慢時該怎么辦？如何描述？現場操作轉動風扇扇葉的實驗：在葉片的不同位置處標上藍色與紅色兩種點，且同中間軸的距離長短不一，用手輕輕撥動扇葉，要求學生認真觀察點的運動情況，并過信息技術手段以動畫形式模擬出來，使其思考、交流和討論這些點運動的快慢情況，分享是如何比較的，從而得出線速度的定義，隨后運用同樣的方式引導他們認識角速度.

2 精心設計趣味活動，引發深度學習欲望

興趣作為學生不斷學習與持續成長的原始動力源泉，在高中物理教學中，由于知識難度同初中相比有明顯地提升，一些學生升入高中之后，難以在較短的時間內適應物理知識的學習，以至于學習積極性和興趣不夠強烈.高中物理教師應基于物理學科核心素養培育視角切入，圍繞教學目標與所授內容精心設計一系列趣味性的活動，為物理課堂注入更多生機與活力，調動學生學習物理知識的興趣與熱情，引發他們深度學習和探究物理奧秘的欲望.

在開展“自由落體運動”教學時，教師可采用游戲導入法，講述規則：拿出一張A4紙，捏住它的頂端，讓一名同學用兩個手指放在A4紙的中間部分，做好捏住A4紙的準備，但是注意在松手之前手的任何部分都不能碰到A4紙，當看到松手時，就立刻去捏A4紙.隨機挑選幾名同學上臺嘗試，看是否能夠捏住A4紙，他們發現均無法捏住，使其產生認知沖突.接著，教師用一根細繩將一個小球懸掛在空中處于靜止狀態，讓學生觀察現象，研究小球的受力情況，發現是拉力和重力，然后給出問題：如果剪斷細繩，小球在下落過程中都會受到哪些力？他們指出是空氣阻力與重力，設疑：那么這時小球將在什么方向上運動？使其通過想象猜測出是沿豎直方向下落，且把這一現象演示出來，指出這就是自由落體運動現象.這樣教師利用有趣的游戲和小實驗設計趣味活動，引發學生的認知沖突，使其產生深度學習的渴望，推動后續教學的順利進行.

2 基于物理學科核心素養培育，確定深度學習方向

2.1 把握概念教學契機，形成深刻物理觀念

概念作為學習物理知識的基礎，只有深刻掌握物理概念，才能夠推動后續學習的正常進行，高中物理教師應把握好概念教學的契機，帶領學生認真學習與深入分析物理課本出現的各個概念，幫助他們形成深刻的物理觀念.

在實施“時間”教學時，教師談話導入：上午第一節課的上課時間是8：10，一節課的時間為45分鐘？這句話中兩個“時間”的意思一樣嗎？學生結合生活常識思考與回答，對平時所說的“時間”產生疑問，使其根據個人認知判斷出第一個“時間”是時間點，第二個“時間”則是時間段，讓他們以原有認知為基礎初步認識這兩個新物理概念.接著，教師講述：每天上午的第一節課上課時間為8：10和一節課的時間長度是45分鐘，這兩種說法是否準確？應當怎么說？學生思考后交流與討論，發現第一種說法是不正確的，需要這樣說“每天上午的第一節課上課時刻為8：10”，表示的是某一瞬時而非某個過程，讓他們初步了解時刻與時間的區別.之后，教師在課件中出示一個時間坐標軸，引導學生觀察后發現在時間坐標軸中，時刻是用點來表示的，而時間間隔則是用線段表示的，使其通過對比學習加深對時間與時刻概念的理解，讓他們形成深刻的物理觀念.

2.2 加大理解能力培養，深化學生科學思維

物理屬于一門典型的自然類學科，主要研究對象的物質最為一般的運動規律和基本結構，在物理知識學習過程中，要想記憶這么多內容是十分困難的，不過只要理解能力夠強，就可輕松掌握所學內容，這表明理解比記憶更加重要.針對物理學科核心素養培育下的高中物理教學來說，教師應當加大對學生理解能力的培養，采用問題教學法把知識點轉變為層層遞進的問題，引導學生在層次性思考與回答中掌握知識，使其理解能力逐步增強，深化他們的科學思維.

2.3 借助實驗教學優勢，提升科學探究深度

學習物理知識需要不間斷地進行質疑和探究，不過在傳統的高中物理課堂上，不少教師都比較喜歡使用理論知識講解與灌輸的機械式教學模式，既易于引起學生的被動學習態度，還限制他們的思維發展，不利于健康成長.而在物理學科核心素養培育下的高中物理教學中，教師可借助實驗教學的優勢，落實深度學習理念，采用教師演示、學生獨立操作與小組合作實驗相結合的方式，使其通過實驗理解物理原理，繼而提升他們的科學探究深度.

在“實驗：探究平拋運動的特點”教學中，教師先演示兩個小實驗：用力往斜上方向拋出一截短粉筆，使水平桌面的小球以一定的水平初速度滾下桌面，讓學生仔細觀察和分析這兩個物體的運動軌跡，使其發現如果把空氣阻力忽略掉，它們都在做拋體運動，引出新問題：拋體運動中的物體將會受到哪些力的作用？為什么軌跡是一個曲線？讓他們歸納拋體運動的定義.接著，教師組織學生以小組為單位親自動手操作平拋運動實驗：利用平拋臺把小球從桌面平拋至地面，思考：怎么把小球在平拋運動過程中的軌跡獲取到？使其在小組內討論，得出描跡法，徑跡法，頻閃照相法等，讓他們按照本小組選擇的方法進行實驗，準確獲得平拋運動的軌跡.之后，教師帶領學生深度研究平拋運動，提示他們把這一運動分為豎直方向與水平方向的兩個分運動進行研究，使其順利發現規律，實現深度學習與探究.

3 基于物理學科核心素養培育，增強深度學習力度

3.1 善于聯系現實生活，形成正確科學態度

物理和現實生活之間可謂是有著十分密切的關系，課本中就涉及到大量的生活化現象，生活中更是有著廣泛的物理問題、現象與事件，而且物理知識能夠用來解決不少現實性問題.對于物理學科核心素養培育下的高中物理教學而言，教師需把控好教學內容和生活兩者之間的結合點，在課堂上引入生活素材，引領學生一起分析這些實際案例，從中提取蘊含的物理知識，使其認識科學的本質，幫助他們形成正確的科學態度，增強深度學習的力度.

3.2 積極開展課下活動，社會責任更加深切

在物理學科核心素養培育下的高中物理教學中，要想真正落實深度學習，僅僅依靠有限的課堂時間與課內空間是遠遠不足的，教師需積極開展課下實踐活動，實現課堂上下的有機統一，達到理論與實踐的完美整合.具體來說，高中物理教師應當以完成課內教學任務為前提，布置一些課下調查任務，要求學生基于物理視角出發深度思考與研究，分析和解釋生活中的物理現象，或運用物理知識與技能解決一些實際問題，使他們的社會責任更加深切.

例如，在實施“摩擦力”教學時，當學習完課本中知識與內容以后，教師可以開展課下實踐活動，要求學生運用所學習的物理知識對生活、生產中的一些摩擦現象進行分析、解釋，關鍵是能夠有效解決與處理實際生活中出現的一些摩擦力問題，如：洗衣機轉動靠衣服之間的摩擦力，以及衣服與水之間的摩擦力將污垢去除掉，所以會把衣服洗干凈；在自行車的前后輪軸承上假如滾珠，以及為車鏈子上潤滑油目的均是為減少摩擦力，而輪胎上設計花紋的目的則是增大摩擦，以免摔倒.通過這些生活中的物理現象使其切實體會到物理知識來源于生活又應用于生活，以此深化他們的社會責任意識.

總而言之，學科核心素養的培育對于高中物理教學來說，既是嚴峻挑戰，又是很好的發展機遇，教師要把握好時機，從教育理念、教學手段和教學方法等多方面實踐與探索深度學習，強調學生批判理解、整合內容、建構知識、處理問題、改善思維、提高能力等，使其形成良好的物理學科核心素養，讓他們能夠更好地適應社會發展與終身學習所需.