以教師勤學助力學生核心素養發展

【摘 要】物理教師要不斷學習，豐富自己的專業知識，幫助學生形成物理觀念；關注科技發展動態，引導學生樹立科技強國的遠大理想，培養學生的科學態度；注重時代性，創新教學方法和手段，發展學生的科學思維。

【關鍵詞】勤學；核心素養；物理觀念；科學態度；科學思維

【中圖分類號】G451 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2024）31-0031-03

【作者簡介】洪從兵，江蘇省鹽城市毓龍路實驗學校（江蘇鹽城，224001）教師，正高級教師，江蘇省物理特級教師。

勤學是一種持續學習的心態和習慣，指向對新知的不斷追求和探索。新時代教師要養成終身學習的習慣，拓寬知識領域，完善知識體系，以精湛的學識、深厚的素養為學生成長不斷地提供源頭活水。

在一線教學的教師，往往教學經驗比較豐富，但如果不加強學習，僅憑經驗教學，會遇到以下問題。一是在當今信息化時代，各種新知識、新科技、新成果層出不窮，如果教師沒有及時地學習，不了解最新研究成果，就可能無法幫助學生獲取最新知識。二是在課程改革的新時代，如果教師的教學方式缺乏創新性和靈活性，不能適應變化了的學生和時代，就會打擊學生的學習興趣，影響教學效果。因此，教師應不斷更新自己的學科知識和教學專業知識，以適應時代的要求。下面筆者結合初中物理教學中的具體案例，談談教師如何通過勤學助力學生核心素養的發展。

一、重溫學科知識，助力學生形成物理觀念

初中是學生學習物理的起始階段，為了使學習內容更符合學生的認知水平和心理特點，教材對不少物理知識進行了簡化處理，但教師在組織教學時不能只局限于教材內容，要從學生后續學習的角度考慮，熟悉高中甚至大學物理中的相關內容，以便更好地助力學生學習，形成物理觀念。

以蘇科版初中物理八年級下冊“摩擦力”教學為例，教材的重點內容是滑動摩擦力和增大、減小摩擦的方法。教師在教學中通常都對本節課的內容進行了拓展，但在拓展時出現了不少有爭議的問題，究其原因是對摩擦的本質理解不到位。

問題一是有教師在講摩擦力時講到了滾動摩擦力。這是一種錯誤的認識，滾動摩擦實際上是一種阻礙滾動的力矩。當物體向前滾動時，接觸處前方的支承面隆起，而使支承面作用于物體的合彈力的作用點從最低點向前移，正是這個彈力，相對于物體的質心產生一個阻礙滾動的力矩，這就是滾動摩擦。初中生還沒有學習過力矩的概念，但教師不能把滾動摩擦講成一種摩擦力，應該講物體滾動時所受到對滾動的阻礙作用。這樣的處理便于學生正確認識滾動摩擦，從而形成關于滾動摩擦的初步觀念。

問題二是教材中介紹滑動摩擦力大小與壓力大小和接觸面粗糙程度有關，有教師就主觀地認為滑動摩擦力與接觸面積無關。這種觀點還出現在不少相關習題甚至中考題中。其實，摩擦現象的機理十分復雜，必須在分子尺度內才能加以說明。由于分子力的電磁本性，因此摩擦力本質上屬于電磁相互作用。在初高中物理學的范圍內，為了簡化問題，我們通常假設滑動摩擦力與接觸面積無關，但是教師沒有必要將這一問題講絕對，以免影響學生今后相關問題的學習與研究，阻礙學生形成科學的物理觀念。

當今時代，知識更新的周期越來越短，學生學習的需求越來越多樣。作為教師要保持勤學篤行、求是創新的躬耕態度，牢記“學不可以已”的古訓，勤于學習、篤行不怠，持續加強學科知識學習，提升自己的專業水平和素養，提高業務能力與教育教學水平，助力學生形成科學的物理觀念。

二、關注科技發展，助力學生養成科學態度

我國在航空航天、深海探測、北斗衛星導航等領域取得了很多新成就，它們與物理學科 的知識聯系緊密。初中物理教師一定要關注科技發展的動態，將我國在科技發展的新動態、新成就等信息融入、運用到教學中，從而加強對學生的思想教育，培養他們立志為科學事業作貢獻的遠大理想，助力學生科學態度的養成。同時，教師應熟悉新科技的相關知識，了解其基本原理，確保其準確性和時效性，給學生正確引導，這樣才能實現教育目標。

以蘇科版初中物理八年級上冊“熔化和凝固”教學為例。教學中，教師可以播放航天員王亞平在太空中做的“冰雪實驗”的視頻，并提問“這一過程是凝固過程嗎？”由于學生只是觀看視頻，沒有親身體驗，難以回答。這時教師可呈現與“冰雪實驗”原理一樣的“掰掰熱”（見圖1），讓學生動手反復掰動金屬片，學生會發現“掰掰熱”中的物質由液態變成了固態（見圖2），同時感受它發熱的現象，意識到它不是“冰球”而是“熱球”。

這時教師再給學生介紹其中的原理：“掰掰熱”中的液體是過飽和乙酸鈉溶液，當掰動金屬片時，摩擦消除了乙酸鈉溶液的不穩定的“穩定狀態”，使溶液在金屬表面形成微小的晶核并逐漸變大，直至乙酸鈉溶液全部結晶。它之所以是熱球，是因為結晶過程中的放熱。過飽和溶液結晶需要外界“擾動”，而天宮課堂中的冰雪實驗的“玄機”在于小棍上的晶體粉末為過飽和乙酸鈉溶液提供了凝結核，進而形成結晶。在太空微重力環境中，晶體可以懸浮在半空“自由生長”，從而形成“冰球”。

互聯網、大數據等現代信息技術正在深刻改變學生獲取信息的方式，與物理學相關的科技成果層出不窮，作為物理教師要時刻關注相關信息，進行學習，并有機地融入物理課堂，讓物理課堂充滿時代性，激發學生探索自然的內在動力，通過對科技發展相關內容的學習，培養學生嚴謹認真、對實事求是的科學態度。

三、創新教學手段，助力學生發展科學思維

一些學生難以理解的物理知識，通過傳統的實驗展示往往無法達到理想的效果。在新時代，教師要學習數字技術等新技術，通過技術創新對初中物理實驗進行大膽的創新，更新教學手段，克服學生學習中憑空想象、似有非有、難以理解之問題，提升學生的科學思維素養。

以蘇科版初中物理八年級下冊“壓力”教學為例。學習時，學生可能對壓力與重力的區別認識不清，特別是對放在斜面上的物體對斜面的壓力小于重力不能理解。初中學生還沒有學習力的分解，教師不能從力的分解的角度進行證明。這時，教師可以從力的作用效果來設計實驗，幫助學生理解知識，同時培養學生的科學推理能力。可以對實驗進行如下改進：先在水平鋼尺上放上帶有強磁的鉤碼（見圖3），觀察鋼尺的形變程度；然后抬高鋼尺的一端，再次觀察鋼尺的形變程度（見圖4），從圖4中可以觀察到盡管重力不變，但鋼尺形變程度變小，由此推理出壓力變小。當然，通過這樣的設計，學生對壓力變小還沒有感性認識，教師還可借助壓力傳感器進行進一步的創新設計：將重物固定在家用電子秤上，當慢慢抬起電子秤一端時，顯示器顯示數值逐漸變小，從而幫助學生理解壓力與重力的區別。以上的創新實驗，通過體驗發展了學生的推理能力和論證能力。

1. 再如，蘇科版初中物理教材的“宇宙探秘”一節。其介紹了宇宙的起源是137億年前的一次大爆炸，根據“譜線紅移”現象可以推斷星系在遠離我們，證明宇宙的膨脹。對于“譜線紅移”證明星系遠離我們的知識，學生只能死記，無法理解。在這里，教師可通過音頻傳感器來演示“多普勒效應”：當發聲體遠去時，傳感器顯示的頻率降低，即聲波的波長變長。教師再說明光同樣可以產生“多普勒效應”：當星系遠離我們時，我們可以觀測到星系發出的光頻率降低、波長變長，即“譜線紅移”。這樣，就能幫助學生理解“星系離我們遠去”這一結論，培養學生的推理能力。

隨著數字技術和人工智能的發展及其在教育領域的應用，教學方法和手段已發生了顯著的變革，這要求身處一線的教師積極投身信息技術與學科融合知識和技能的學習，學會利用數字技術優化、創新教學手段，突破傳統教學手段難以解決的難題，通過可視化、數字化的信息增加學生的感性體驗，為學生分析問題提供有力的支撐，提升學生的思維能力。

教師要緊跟時代的步伐，通過學習豐富和更新自己的學科專業知識和教學方法，用新思維、新觀念、新方法破解教學中的難題，激發學生的學習興趣，幫助學生形成物理觀念，養成科學態度，發展思維能力，提升學生的核心素養，促進學生的全面發展。