優化課堂教學活動 落實物理核心素養

彭憲流 李池華 張燁 周長春

摘 要：以2021年清遠市高中物理青年教師教學基本功比賽中課堂教學為案例，從課堂教學中激發學習興趣、促進科學探究、激發積極思維、遵循認知規律、加強知識應用等方面對比評析選手的課堂教學活動.得出五條感悟：明確素養目標，達成學以致用;創設真實情境，開展情境教學;加強實驗教學，強化科學探究;經歷建構過程，提升思維能力;依據課標學情，靈活使用教材.

關鍵詞：課堂教學;教學活動;核心素養;評析感悟;教師發展

中圖分類號：G633.7???? 文獻標識碼：B???? 文章編號：1008-4134（2021）21-0015-04

基金項目：廣東省教育科學“十三五”規劃重點課題“基于物理核心素養導向的高中物理教學關鍵問題的實踐研究”（項目編號：2017ZQJK038）;廣東省清遠市第22批教育科研立項課題“核心素養導向下高中物理創設真實情境教學的實踐研究”（項目編號：22-41）.

作者簡介：彭憲流（1982-），男，廣東人，本科，中學一級教師，研究方向：中學物理學科教學;

李池華（1982-），女，湖南人，本科，中學一級教師，研究方向：中學物理學科教學;

張燁（1983-），男，江西人，本科，中學一級教師，研究方向：中學物理學科教學.

《普通高中物理課程標準（2017年版）》指出：物理學科教學的基本理念是注重體現物理學科本質，培養學生物理學科核心素養.《國務院辦公廳關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》中明確指出：要積極探索基于情境、問題導向的互動式、啟發式、探究式、體驗式等課堂教學.課堂是落實學科核心素養的主陣地，課堂教學應改變教師主體、知識灌輸和機械解題的傳統教學方式，促進學生學習方式的改變，落實學生核心素養的發展.

為了進一步提升青年教師的教學能力，更新教育理念，創新教學方法，優化教學過程，清遠市舉辦了“2021年清遠市高中物理青年教師教學基本功比賽”.本文對課堂教學聽課中選手的課堂教學活動進行對比評析，以及基于學科核心素養下的物理課堂教學感悟總結出來，希望對其他老師有所啟發.

1 比賽的基本情況

參加青年教師基本功總決賽的9位老師都是清遠市各縣區基本功比賽初賽的一等獎獲得者，課堂教學的課題為粵教版新教材必修第二冊“勢能”.

參賽選手來自不同區域，賽前都經過所在縣區備賽團隊的精心打磨，具有一定的典型性和代表性.受傳統教學的影響，選手的課堂教學仍存在只注重傳授知識與方法，強化概念和規律的記憶，對情境創設、科學思維和科學研究的教學過程不夠重視的現象，教學過程缺乏理性思維與分析.

2 課堂教學活動的對比評析

教學活動是指施教者（教師）按照一定的教學原則，通過恰當的教學方法和教學內容，達到對受教者進行傳授科學知識、鍛煉技能、啟迪智慧、引導正確的價值實現和激發積極情感體驗的教育活動.課堂教學活動的形式多樣，涉及課堂教學諸多環節、多個要素，設計原則是以學生為主體，圍繞教學目標和教學內容展開，以追求最佳教學效果，實現物理核心素養在課堂教學中的轉化落地.

2.1 優化課題導入 激發學習興趣

新課導入總體情況見表1.

可以看到，不同的課題導入方式對學生的啟發思考激發思維是不一樣的.新課的導入非常重要，好的課題導入能吸引學生的無意注意，啟發學生主動思考，確保短平快地有效定向問題.

4號老師通過復習舊知識、引出新知識的方式進行課題引入，如圖1（a）所示;2號老師則展示一張地月照片，如圖1（b）所示，通過一個假想的思想實驗引入：月球環繞地球做圓周運動，假想月球運行速度突然變為零，月球會像隕石一樣墜落地球;7號老師則通過展示我國珠峰高度測量的登山隊員在峰頂的合影照片，講述中國珠峰測高運用的先進測繪技術和幾代攀登者堅韌勇敢的愛國情懷，然后播放電影《攀登者》中雪崩片段，讓學生了解珠峰測高的艱難險阻，設問雪崩為什么會產生如此巨大的破壞力，從而引出課題，如圖1（c）所示.

評析：4號老師的導入方式，并沒有達到吸引學生的注意力和激發起學生求知欲的效果;2號老師很好地把學生帶入到月球環繞地球圓周運動的想象當中，在情境中產生疑問，激發了學生的求知欲，但這個假想并非來源于真實問題;7號老師的導入，拓展學生的科學視野，激勵學生勇攀科學高峰，激發了學生的愛國情懷，在現場就能夠感受到學生完全投入到教師所創設的情境當中，很好地激發了學生的學習熱情.

課堂教學中，情境的創設是為課堂教學服務的，根據教學內容創設源于現實世界、貼近學生經驗的生活場景來呈現教學任務，幫助學生建立感官和思維體驗，使學生在觀察、分析、思考、交流等活動中主動參與到課堂學習當中.

2.2 設計體驗實驗 促進科學探究

課堂實驗總體情況見表2.

可以看到，前兩種方式占了三分之二，說明教師沒有意識到學生是學習的主體.讓學生通過親自動手實驗感受身邊的物理知識，親身體驗實驗過程和結論，在真實的物理情境中建構物理規律的過程，這樣得到的知識會給學生留下非常深刻的印象.

重力勢能的大小與哪些因素有關？上課老師設計了實驗讓學生觀看或操作對猜想進行驗證.8號老師設計了“小球砸坑”演示實驗，從高處釋放小球砸在沙坑里，根據砸出坑的深淺程度驗證重力勢能與物體質量和所處高度的定性關系.實驗由教師操作，學生觀察，如圖2（a）所示;3號老師設計了“小球破紙”演示實驗，從高處釋放小球砸在被拉緊的紙面上，依據能否把紙砸破進行驗證，實驗由教師和兩位學生共同操作，其他學生觀察，如圖2（b）所示;4號老師則設計了學生實驗，從高處釋放重錘砸在塑料管子里的活塞上，推動活塞運動，根據活塞下降的高度進行驗證，實驗由學生分組操作，合作完成，如圖2（c）所示.

評析：課堂上8號老師設計的實驗只有前排的學生能夠看得清楚，可視性差;3號老師設計的實驗學生參與了實驗操作，且可視度良好;4號老師設計的分組實驗，由學生親自動手操作，親身體驗實驗探究過程，根據實驗證據得出結論.

親身體驗的東西能使學生感到真實，并在大腦記憶中留下深刻印象.課堂教學中，教師要根據教學內容和教學目的合理設計演示實驗和分組實驗，強化設計實驗的可視度和吸引力，增強實驗過程的實踐性和體驗性，提高物理知識的可感受性.

2.3 創設問題情境 激發積極思維

問題創設總體情況見表3.

可以看到，學生對生產生活、自己身邊的情境最感興趣，真實情境也最能激發學生的求知欲望.思維總是從問題開始的，物理課堂教學培養學生的思維能力應從問題出發，以問題為驅動力，不斷地將課堂教學活動推向深入.源于現實生活的問題往往能引發學生“感同身受、學以致用”的認同感，激發學生的積極思維.

如關于“重力做功與物體運動的路徑無關”的教學，需要創設物體沿不同路徑運動情境計算重力做的功進行總結.5號老師直接采用教材上的模型化情境：同一高度的三個小球分別沿豎直方向下落、沿斜面下滑、沿水平方向拋出，如圖3（a）所示;9號老師設計了實物演示場景，分別演示小球沿三種不同路徑的運動，如圖3（b）所示;3號老師則通過展示升降機、手扶梯和樓梯的圖片，創設重力做功的三種運動情境，如圖3（c）所示.

評析：5號老師創設了模型化情境，沒有聯系真實場景，僅僅是進行“解題”;9號老師展示的是現場情境，形象真實;3號老師則創設現實生活情境，讓學生對乘客從站臺外到站臺的運動進行簡化抽象，建立相應的物理模型后應用物理知識進行計算.后兩位老師創設的都是真實的情境問題，進行的是“解決問題”.

在知識、能力和素養的教育培養中，應關注大自然和生產生活等實際場景，使學生主動參與到情境問題的思考當中，讓學生主動思考，積極思維，解決真實問題.

2.4 架設知識引橋 遵循認知規律

思想方法教學總體情況見表4.

像知識那樣教授思想方法，學生僅僅進行的是記憶，是不可能理解、掌握和運用的.學生的學習活動是一個從簡單到復雜、由易到難循序漸進的螺旋式上升過程，因此在教學中應盡可能依據學生的實際經驗和認知，考慮好物理知識的銜接與過渡，架設有層次、有梯度的學習腳手架幫助學生的理解.

如應用“微元法”計算物體沿曲線運動中重力所做的功，教學中大部分老師都是直接講解，把這種思想方法直接灌輸給學生，如圖4（a）所示.6號老師則設計了生活情境幫助學生理解“微元法”，先讓學生回想道路的轉彎處是如何用規則的板磚鋪設的，然后展示實拍的道路照片，學生通過觀察實景圖片，認識到建筑工人把弧線分解成很多直線段，直線段越多，即磚塊越小，鋪出來的道路弧形就越平順貼合.我們能否借用建筑工人“多次分割”“化曲為直”的方法來處理曲線運動中重力做功的問題呢？在問題解決后才給學生總結這種科學方法——“微元法”，如圖4（b）所示.

評析：根據學生的認知規律展開教學，要注意給學生搭建一個坡度較緩的“引橋”，幫助學生在已有生活經驗基礎上建構物理觀念和感悟科學思想方法.通過關聯生活生產，架設知識引橋，深刻領悟物理的思想、方法和原理，遷移應用解決其它問題，螺旋式促進學生科學思維提升.

2.5 創設應用情境 加強知識應用

知識應用教學總體情況見表5.

知識的應用檢測應該由“解題”向“解決問題”轉變.課堂在知識、能力和素養的教育培養中，應關聯生產生活實際和科學技術等內容，培養學生解決真實問題的能力，讓學生充分感受到課堂所學知識蘊含的應用價值.

在學習完本節的知識內容后，個別老師采用傳統的練習檢測學生知識的掌握情況.1號老師則展示一個放在桌面的雞蛋，要學生估算這個位于五樓的雞蛋的重力勢能，讓學生想象這么大的重力勢能釋放出來有多大的“威力”，然后播放消防員實拍視頻驗證猜想，并進行“高空墜物”的安全教育和法制教育.

評析：練習檢測對學生掌握知識的運用直接指向考試解題，1號老師則創設真實的應用情境，讓學生認識到高空墜物的嚴重危害，體現出物理知識在現實生活中的應用，也體現了課程思政.

基于核心素養的物理教學要利用開放性的真實情境問題，加強物理知識與生活生產的聯系，讓學生學以致用，提高學生應用物理知識解決生活實際問題的能力.

3 觀課感悟

3.1 明確素養目標 達成學以致用

高中物理課程旨在落實立德樹人根本任務，逐步形成正確價值觀念、必備品格和關鍵能力，為學生的終身發展奠定基礎[1].核心素養教育注重學生的全面發展，不僅要求學生學會知識，更要求學生學會自主學習，并要提高學生解決問題的能力，關注社會發展.學生學習了物理知識后，還要回歸生活實際，學會靈活應用，這樣才能賦予新知識以意義.因此，教師應該創設遷移應用情境，將物理知識與身邊事物聯系起來，幫助學生將所學知識遷移到新的問題情境之中，培養學生解決實際問題的能力.

3.2 創設真實情境 開展情境教學

真實情境對學生的作用是多方面、深層次的，真實情境中學習的情感體驗更豐富，對知識的理解更深刻，對技能的掌握更牢固，對方法的運用更靈活.有效的學習必須通過一定的教學情境來實現，概念的建構、規律的建立以及學科素養的養成也只有在與情境的互動中才能達成[2].教學中要重視教材中的討論與交流、資料活頁、實踐與拓展等素材的應用，拓展補充更多生產生活中的實際情境，啟發學生深度思考，獲取必備知識、形成關鍵能力，培養學生的社會參與意識和社會責任感.

3.3 加強實驗教學 強化科學探究

物理實驗滲透于物理核心素養的每一個方面，在培養學生物理核心素養方面有重要的作用與價值.物理實驗是幫助學生理解物理學、建構物理概念、理解規律的重要途徑，也是培養學生動手能力、遷移能力、創新意識的主要方式，更是培養學生良好的科學態度與責任的主陣地.教學中我們要強化實驗過程的體驗性和實踐性，重視實驗教學方式的轉變，在實驗過程中獲得豐富的感性認識、鞏固理論知識，進而對物理現象進行更進一步的探索，為物理知識的建構以及物理規律的理解提供幫助.

3.4 經歷建構過程 提升思維能力

課堂教學并不是一個知識發布和灌輸的過程，最好的教學方法是讓學習者在現實世界的真實環境中去感受和體驗，經歷獲取知識的過程.教學設計不能只聚焦于知識和學生獲得知識，用知識的傳授代替思維的培養，要讓學生借助已有的知識，在思考與探究中親歷知識形成與發展的過程[3].幫助學生理解物理知識中所蘊含的思想方法，敢于質疑和創新，提升思維能力.

3.5 依據課標學情 靈活使用教材

參賽的9位老師在引導學生學習“重力做功與路徑無關”的教學中，都采用了微元法.微元法是粵教版教科書中的內容，但不是課程標準的內容要求，并且在后面的教學中極少涉及.因此，微元法究竟學不學，學多深，這不是教科書能決定的，應由學生的學業水平來確定，使教學內容與學生的認知水平相適切.教師應根據課標的要求和學生的思維能力，在學習速度、學習容量和分層教學等方面合理安排、務求實效，學生是學習的主體，只有根據學生實際進行教學才是有效和理想的教學[4].

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]佘念利.開展情境式教學 培養物理核心素養[J].中學物理教學參考，2019，48（11）：11-14.

[3]彭憲流.經歷知識建構過程 落實物理核心素養——2020年清遠市高中物理蹲點教研活動感悟[J].中學物理，2021，39（07）：23-25.

[4]梁旭.高中物理教科書使用的原則[J].中小學教材教學，2020（04）：24-28.

（收稿日期：2021-08-17）