核心素養(yǎng)視域下混合式教學在高中物理教學中的應用

混合式教學是綜合運用不同的學習理論、技術(shù)和手段以及不同的應用方式來開展教學的一種方式，可以將線上教學與傳統(tǒng)課堂教學相結(jié)合，發(fā)揮線上教學的優(yōu)勢，有效彌補傳統(tǒng)課堂教學存在的不足，引導學生展開深度學習。

一、整合資源，制訂提綱

在高中物理課堂中應用混合式教學時，教師可以按照課程的類型設計教案，如復習課、實驗探究課以及概念課等，再借助網(wǎng)絡課程資源整合物理相關(guān)資料，圍繞教材內(nèi)容、教輔資料等制作有趣味性的教學視頻、制訂課前學習提綱、優(yōu)化課前檢測習題等。在教學視頻制作中，教師應充分利用學習平臺，為學生展示多維度、多角度的物理實驗過程，以此提升學生的科學素養(yǎng)。

●案例一：以豎直方向的圓周運動為例

教學重點：在軌道模型當中，實驗小球在無法達到最高點時的分析相對較難，需要融合斜拋運動和牛頓第二定律。

教學重點：對繩和桿兩種模型的特點進行理解。

教學過程：

教師展示現(xiàn)實生活中的過山車圓周運動圖片。

師：過山車是一項充滿刺激的游戲，大家體驗過嗎？

生：小時候在公園里坐過。

師：其實過山車的運動包含許多物理學原理，大家說一說。

生：能量守恒、加速度和力。

師：在回環(huán)的頂部，乘客完全倒轉(zhuǎn)過來，為什么不會掉下來呢？讓我們通過下面的例子分析其中的物理原理。請看圖1。

圖1 豎直平面內(nèi)軌道模型圖

師：該圖形為一個光滑的圓軌道圖形，此時給小球一個運動的速度，已知圓環(huán)半徑為R，重力加速度為g。請問：

（1）要想小球順利通過圓環(huán)最高點，小球在最低點的最小初速度為多少？

（2）在不離開圓環(huán)的情況下，小球在最低點的初始速度需要何種條件？

（3）小球脫離圓環(huán)的情況下，小球脫離的條件和脫離位置分別是什么？

（設計意圖：利用上述三個小問題打開學生的思維，同時引導學生對問題進行針對性分析和討論。）

生1：想要讓小球順利通過最高點，那么小球的速度條件應為mg≤，最高點的速度為v≥，從而在最低到最高兩個點的運動過程，按照動能定理可表示為：mv02=2mgR+mv2，進而將公式v≥帶入公式mv02=2mgR+mv當中，可得到初始速度條件，表示為：v0≥。

生2：想要解決第二個問題，就需要讓小球順利通過最高點，或者小球在最低點到處做運動，那么按照上一位同學的解釋，第一個問題就可以解決；而第二種情況下，小球的速度應當為0，所以按照動能定理，可知mv02=mgR，也就是說v0≤，進而想要小球不脫離軌道，那么最低點的速度就需要滿足v0≤或v0≥兩種條件。

（設計意圖：在分享成果的過程中，培養(yǎng)學生的科學探究能力與邏輯推理能力，同時能按照學生的探究成果，掌握學生的學習和思考情況。）

二、上傳資料，獨立學習

混合式教學要求學生能夠獨立且主動地參與到學習活動中，利用在線學習方式學習，這樣的學習模式需要學生具備一定自我管控能力和約束力。教師借助信息技術(shù)將相關(guān)學習資料上傳到學生學習平臺，學生根據(jù)教師上傳的資料自主學習，初步認識本節(jié)課的物理知識，高效完成學習計劃。當教師講解物理知識時，學生要及時做好知識記錄，標注自己不懂的物理問題，通過學習平臺和教師上傳的視頻資料，在初步了解和掌握物理知識后，采取循序漸進的方法學習物理知識。教師則可以借助信息技術(shù)及時掌握學生的學習情況，做好教學安排，并在學習平臺上設定相應的物理問題，實時觀察和了解學生的自主學習狀態(tài)，掌握學生的學習難點，有針對性地優(yōu)化教學設計和物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，實現(xiàn)提高教學質(zhì)量的目標。

●案例二：以完全非彈性碰撞課程為例

教學重點：學會利用動量和能量處理碰撞問題。

教學難點：在同種場景或條件下，對不同運動過程的分析。

教學過程：

教師將本次課程的教學引導內(nèi)容以練習的形式上傳至線上學習系統(tǒng)當中，利用圖像觀察的方式，幫助學生構(gòu)建課程初始知識結(jié)構(gòu)，之后結(jié)合圖片提出對應的思考問題，要求學生完成思考內(nèi)容的填寫，教師提出問題：

（1）在牛頓小擺球?qū)嶒灝斨校瑸槭裁粗恍枰獙κ孜财渲幸粋€球施加動能，另一端小球就會彈起？

（2）之前學習的三種碰撞類型分別為什么？

（3）不同類型的碰撞條件分別為什么？

生1：當兩個金屬球碰撞時，就會發(fā)生彈性碰撞。

生2：有完全彈性碰撞、非完全彈性碰撞、完全非彈性碰撞三種。

生3：三種碰撞碰前后需要滿足動量守恒的條件，其中完全彈性碰撞，前后能量不變；非完全彈性碰撞，前后能量出現(xiàn)減少；完全非彈性碰撞，前后能量減少，并且減少量為最大。

（設計意圖：將生活中的物理現(xiàn)象融入課程教學中，加深學生對物理與生活息息相關(guān)的意識。）

在學生完成該部分內(nèi)容后，教師引導學生發(fā)現(xiàn)問題，并建立相應模型，以及在課件當中逐條展示出模型的規(guī)律，如圖2所示。

如圖2所示，在水平光滑的地面上A、B兩個物體之間用一個彈簧進行連接，已知物體A的質(zhì)量為G，物體B的質(zhì)量為2G。此時物體A位于墻邊，對物體B施加一個F的力，使其逐漸向物體A靠近，此時彈簧的彈性勢能表示為：Ep=8Gg，之后將F撤掉，請問：

（1）在施加F力過程中，物體A和B之間形成系統(tǒng)機械能和動量是否守恒？

（2）撤掉力F后，物體A和B之間形成系統(tǒng)動量與機械能是否守恒？

（3）撤掉力F后，物體A離開墻面，物體A和B之間形成系統(tǒng)動量和機械能是否守恒？

生1：物體A和B之間形成系統(tǒng)機械能不守恒，動量也不守恒。

生2：撤掉力F后，物體A和B之間形成系統(tǒng)動量守恒，動量不守恒。

生3：撤掉力F后，物體A離開墻面，物體A和B之間形成系統(tǒng)動量和機械能守恒。

（設計意圖：提供模型演練的方式，使學生可以輕松理解物理概念。）

三、線下教學，解答難題

利用信息技術(shù)回收學生學習難題清單，結(jié)合學生對物理知識產(chǎn)生的疑問，在線下教學過程中強調(diào)重點，幫助學生解決難題。在答疑解惑的過程中，教師分類講解相關(guān)知識，當學生領(lǐng)悟物理知識點以后，教師詳細講解課前習題，深化學生對物理知識的記憶和領(lǐng)悟。

●案例三：以實踐物理實驗——向心力的計算為例

首先，設定實驗背景。在游樂園當中有飛椅的娛樂項目，將座椅用鋼索固定在一個較大的轉(zhuǎn)盤上，之后啟動轉(zhuǎn)盤，致使轉(zhuǎn)盤進行圓周運動，此時座椅出現(xiàn)轉(zhuǎn)動并超過轉(zhuǎn)盤的區(qū)域，那么此時座椅受到的向心力該如何計算。

其次，制作實驗器械。利用學校現(xiàn)有的呼啦圈，將其作為轉(zhuǎn)盤，再在呼啦圈上系上一重物，將其作為座椅，之后教師在黑牌上畫出處理后的抽象示意圖，如圖3所示。

圖3 飛椅抽象處理示意圖

由圖3可知，d為呼啦圈的半徑，F(xiàn)為轉(zhuǎn)動的力，轉(zhuǎn)動方向為逆時針，θ為重物與垂直方向的夾角，進而不考慮重物自身質(zhì)量的條件下，直接計算出座椅的轉(zhuǎn)動過程所呈現(xiàn)的夾角。

最后，分析效果。通過分析上述已知條件，可以準確知道座椅在轉(zhuǎn)動過程中，將角速度設定為α，將重物與垂直方向的角設定為θ，那么轉(zhuǎn)動過程中與轉(zhuǎn)軸之間的距離即為D，轉(zhuǎn)動過程中的向心力計算表示為：F=mg tanθ=mDα2，經(jīng)過計算后得出α，表示為：α=。

（設計意圖：運用物理實驗引導學生思考，使學生可以將物理與生活聯(lián)系起來）。

四、優(yōu)化習題，鞏固知識

進入知識內(nèi)化階段，教師應結(jié)合學生的學習現(xiàn)狀和教學重難點，運用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)資源豐富、信息多元化的優(yōu)勢，搜集專業(yè)的物理習題，并同步到學習平臺上，通過循序漸進的知識練習讓學生鞏固物理知識。學生完成學習平臺上的習題后，系統(tǒng)可以將最終成績反饋到教師平臺，這樣教師就能及時掌握學生的學習情況，從而適當調(diào)整教學計劃，通過有針對性的教學方式強化學生的物理意識。

●案例四：以豎直方向的圓周運動習題講解為例

題目：多選題，如圖4所示，球在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運動，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，重力加速度為g。下列說法正確的是（ ?）

A.小球通過最高點時的最小速度為vmin=

B.小球通過最高點時的最小速度vmin=0

C.小球在水平線ab以下的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定沒有作用力，外側(cè)管壁對小球一定有作用力

D.小球在水平線ab以上的管道中運動時，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定沒有作用力，外側(cè)管壁對小球一定有作用力

習題講解：

按照已知條件可知：小球在ab內(nèi)的圓管當中運動時，圓管內(nèi)側(cè)管壁對小球不存在作用力，進而就需要圓管的外側(cè)管壁對小球提供可以運動的向心力，假若該模型為軌道模型時，那么就只存在外軌道，所以小球在最高點的最小速度為0。因此，該習題選B和C。

（作者單位：山東省濟北中學）

編輯：曾彥慧

作者簡介：安波（1982—），男，漢族，山東濟南人，本科，中學一級教師，研究方向：高中物理。