核心素養導向下的初中物理教學實踐

摘 要：隨著教育改革的不斷深入，核心素養已成為衡量學生全面發展的重要指標。將核心素養理念融入初中物理教學實踐中，是促進學生綜合能力發展的關鍵環節。以“靜電現象”教學為例，基于學生為中心的教學理念，通過教學實踐，提出一套以提升學生核心素養為指導的初中物理教學設計策略。此策略包括情境創設、探究學習、邏輯推理思維訓練和跨學科整合，以探索培養學科核心素養的新路徑。

關鍵詞：核心素養；初中物理；探究學習；教學實踐

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2024）12-0015-4

核心素養是指個體在面對復雜情境時所表現出的綜合素質和關鍵能力，包括物理觀念、科學思維、科學探究和科學態度與責任等［１］。《義務教育物理課程標準（２０２２年版）》（以下簡稱“課程標準”）指出：“注重物理課程對立德樹人根本任務的落實，切實將物理學科核心素養貫穿在物理課程的設計和實施中。”［２］核心素養在初中物理教學中的應用對學生全面發展的影響主要表現在：促進學生主動學習，培養創新能力，提高批判性思維，增強實踐能力，形成終身學習的態度。核心素養的培養對于學生的個人成長和社會適應能力具有深遠的影響。在初中物理教學中，教師應當采取多樣化的教學方法，創造豐富的學習情境，以培養學生的核心素養，促進其全面發展。

１ 問題的提出

在初中物理教學中，有效落實核心素養導向既是教育改革的需要，又是物理學科自身發展的新要求［３］。在滬科版教材中，“靜電現象”作為電學的開篇，具有重要的基礎地位。摩擦起電現象標志著人類對電學的初步探索，它揭示了電荷間的相互作用，為電學領域的進一步研究奠定了基礎。就學習要求而言，既有過程性要求，也有結果性要求，對學生能根據物理現象提出合理的猜想并進行分析探究的能力要求很高。能否激發學生學習電學的興趣，直接影響著進一步的學習。本節在知識方面，電荷比較抽象，學生存在一些前概念，容易造成理解上的誤區；在能力方面，學生分析能力較弱，缺乏理想的思維過程，不能很好地通過邏輯推理得出實驗結論。同時，動手操作能力不強，在實驗探究的過程中不能正確掌握摩擦使物體帶電的方法。

２ 教學設計的理論基礎

本節課的教學重點是正確理解電荷間的相互作用，提高學生動手實踐和觀察探究的技能，提高學習水平、分析和解決問題的能力。教學難點是在實驗事實的基礎上推理自然界只存在兩種電荷，所以本節課的教學設計以探究學習為基礎。探究學習是現代教育理念的重要組成部分，強調以學生為中心，注重學生的主動參與和深層次理解。探究學習鼓勵學生提出問題、收集信息、對實驗進行研究和邏輯推理，以探究新知識或檢驗假設。邏輯推理是探究過程中不可或缺的部分，幫助學生分析數據和證據，形成結論。教學過程中應鼓勵學生發展問題解決能力和批判性思維，培養他們自主學習的能力。探究學習過程中的問題解決和批判性思維同時也有助于學生發展核心素養。

３ “靜電現象”教學實踐案例分析

３．１ 教學目標

３．１．１ 物理觀念

認識摩擦起電現象；判斷帶電體的性質；理解電荷間Kq/U11Mk8ZUDPE14/VfWrM3SRA85NyeCSecxEHDPuzc=的相互作用規律。

３．１．２ 科學思維

能在實驗事實的基礎上推理自然界只存在兩種電荷；理解摩擦起電的實質；會利用驗電器檢驗物體是否帶電。

３．１．３ 科學探究

依據日常經驗與現有知識，建構合理的假設，并設計實驗步驟；在實驗操作過程中，逐步養成發現問題、提出疑問和解決問題的能力，提升收集和分析信息的技能，加強溝通與交流技巧。

３．１．４ 科學態度與責任

具備建設科技強國的責任感和使命感；養成社會參與意識和責任感，形成可持續發展的意識，以及為實現中華民族偉大復興而肩負的社會責任感。

３．２ 教學流程

教學流程如圖1所示。

３．３ 教學實踐

３．３．１ 新課導入：創設情境，引入新知

教師以介紹我國科學家發明的摩擦納米發電機開篇，引導學生代表通過摩擦兩個材質不同的塑料板，使男孩形象的燈牌發光（圖2）。通過提問燈牌通電發光的方式，引發學生的思考與好奇，自然地引出摩擦起電的概念，同時介紹我國對摩擦納米發電機的研究成果和未來前景。學生主要體驗摩擦納米發電機，觀察摩擦納米發電機使燈牌發光，并猜想其原理。

設計意圖：以科技和生活中的“電”引入新課，同時增強學生的學習興趣。在教學實踐中，教師可以從與生產生活相關的水能、風能、電能的利用出發，靈活選用多種教學方式，幫助學生逐步形成能量觀念，提高他們運用多學科知識解決實際問題的綜合能力，同時增進對國家科技進展的認識，激發建設科技強國的自覺與熱忱。

３．３．２ 活動體驗：體驗帶電，探究新知

活動１：演示摩擦后的氣球能吸引水流和易拉罐，學生實驗摩擦后的物體能吸引紙屑，引導學生思考帶電體的性質。

隨著歷史的足跡，從人類最初對電的認識：古希臘人泰勒斯研究發現摩擦過的琥珀能夠吸引輕小物體，到我國學者王充的發現和貢獻，再到“電”由此而來，讓學生了解古人電的發現史。從了解我國學者的貢獻，增強民族自豪感。

設計意圖：課程標準指出，摩擦起電是學生熟悉的電現象之一，但電荷比較抽象，學生要在實驗的基礎上通過分析推理來了解靜電現象。例如，讓學生動手動腦，通過實驗探究，認識到物體摩擦后能吸引紙屑，教師演示摩擦過的物體能夠吸引水流，從而抽象出“電”的概念。讓學生觀察摩擦起電現象的同時，會用推理的方法研究物理問題。

３．３．３ 實驗探究：探究推理，建構模型

探究１：引導學生思考兩個帶電體間的相互作用。演示兩個毛皮摩擦后的橡膠棒帶有同種電荷相互排斥，教會學生摩擦起電的方法和技巧。為使結論更具普遍性，引導學生提出利用兩個絲綢摩擦過的玻璃棒進行實驗，再次驗證結論。追問學生：橡膠棒和玻璃棒是否帶有同種電荷，引導學生設計實驗方案，指導學生完成實驗探究。

探究２：引導學生用絲綢摩擦過的玻璃棒和毛皮摩擦過的橡膠棒設計實驗，檢驗其他帶電體所帶電荷的種類，同時思考自然界中是否存在三號電荷。為學生準備４個分組實驗，分別探究抹布摩擦過的塑料尺、塑料袋摩擦過的泡沫、餐巾紙摩擦過的吸管、頭發摩擦過的氣球所帶電荷的種類。引導學生分析發現通過實驗沒有找到第三種電荷。

引發學生思考：摩擦為什么會帶電？回顧之前學習過的原子結構，讓學生認識原子核束縛電子的特性有強弱之別，摩擦起電的實質是電子的轉移，同時引導學生探究毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電的原因。

設計意圖：課程標準指出，實驗探究是學生學會學習與合作的重要途徑。實驗可以引導學生從觀察的結果來認識物理現象和物理過程，加深對所學知識的信任度與理解力。實驗中的諸多環節都需要發揮集體力量，學生需要主動與他人合作，做到能夠傾聽并尊重他人意見，形成團隊意識。引導學生通過實驗探究理解電荷間的相互作用和自然界只存在兩種電荷，突破本節課的難點。在研究實驗設計的環節中，引導學生培養科學研究能力，特別是在通過實驗推論自然界存在兩種電荷的過程中，強化了學生的科學推理技能。通過實驗探索，學生積極參與，樂于觀察與實踐，這有助于提升他們的科學探究能力，并塑造積極的科學探究態度和責任感。

３．３．４ 知識遷移：掌握原理，發現新知

活動２：演示學生帶電頭發張開，引導學生思考其原因，追問能否利用同種電荷相互排斥，設計一個直接檢驗物體是否帶電的儀器，自然過渡到驗電器。向學生介紹驗電器的結構和使用方法，讓學生體驗驗電器的使用。在體驗驗電器使用的過程中，引導學生發現接觸和感應也能使物體帶電。

設計意圖：讓學生認識驗電器的結構，學會使用驗電器檢驗物體是否帶電。通過從直觀現象到科學原理，再到實踐操作的過程，使學生在探究中學習，逐步建立起對電荷和電現象的全面理解。這種設計符合科學探究的教學理念，有助于培養學生的綜合科學素養。

３．３．５ 學以致用：聯系實際，深化新知

活動３：帶領學生感受科技的力量，體驗靜電現象在現代技術中的應用。利用自制簡易靜電植絨機，介紹其結構，體驗靜電植絨，觀察在植絨過程中透明盒中的絨毛向上飛揚，分析其原理：異種電荷相互吸引。了解靜電除塵和靜電復印也是靜電現象的應用。

植絨過程如圖3所示。植絨圖案可任意設計（圖4）。

設計意圖：課程標準的三級主題要求通過觀察，讓學生分析靜電現象，并結合實例讓學生了解生產生活中關于靜電防止和利用的技術、常用方法。要注意把握難度，不易深挖。教師聯系生活實際創設學習情境，以學生生活中的體驗，貫徹“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念，提高學生分析問題、解決問題的能力，感受科技的魅力。

３．４ 教學反思

本節課整個設計以學生為主體，教師為主導，讓學生愿意去思考，愿意去學習。整堂課生動有趣，符合課程標準的要求。學生通過實驗探究電荷間的相互作用和自然界存在兩種電荷，有利于學生理解、學習，讓他們掌握重點的同時，突破難點。教師演示實驗中，摩擦納米發電機和靜電植絨裝置實驗設計新穎，現象明顯，強調提升學生在真實情境下運用綜合知識解決問題的能力，加強做中學、用中學和創中學。將物理學史和前沿科技發展貫穿在教學過程中，加強物理課程與科技發展、社會進步的聯系，讓學生體會科學家所取得的成就及其對社會發展的貢獻，加強學生的社會參與意識和責任感，同時激發他們的愛國情感，增強民族自豪感和對實現中華民族偉大復興的使命感。

４ 結 語

本文對核心素養導向下的初中物理教學設計進行探討，不僅重視知識的傳授，而且關注了學生的能力以及情感、價值觀的培養。通過實踐案例分析，我們發現，將物理核心素養融入物理教學，能夠有效激發學生的學習興趣，培養他們的科學探究思維和創新能力。然而，教學設計的實施并不是一蹴而就的，需要持續探索和實踐，期待未來的教學能夠更加注重學生的個性化發展，以及問題解決能力和批判性思維的開發。同時，我們也呼吁教育政策制定者和學校管理層，為教師提供必要的支持和資源，讓核心素養在課堂中落實和落地。隨著教育改革的不斷深入，以核心素養為導向的教學設計將成為推動學生全面發展的重要力量。

參考文獻：

［１］中華人民共和國教育部．義務教育物理課程標準（２０２２年版）［S］．北京：北京師范大學出版社，２０２２．

［２］胡倉兵．核心素養導向下初中物理單元教學實踐與思考——以“物質的比熱容”教學為例［Ｊ］．中學物理教學參考，２０２３，５２（１１）：２４－２６．

［３］殷玲．基于核心素養導向的高中物理教學——以“超重和失重”為例［Ｊ］．新課程，２０２４（１６）：４０－４２．

（欄目編輯 趙保鋼）

收稿日期：2024-08-26

作者簡介：陳美任（1987-），男，中學一級教師，主要從事初中物理教學工作。