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基于物理学科核心素养的教学实践——以高中物理“力的合成和分解”教学为例

发表时间：2021/7/1 来源：《中小学教育》2021年8月2期作者：陈雅俊

[导读] 在我国教育体制改革工作深度推进的背景下,教育领域已经就学生的学科核心素养培养达成共识。对于高中阶段的物理学科教学而言，惯用的理论知识灌输式教学方式，不再适用于抽象的理论知识，并且也会影响到学生学科核心素养的培养。本文以高中物理中的“力的合成与分解”部分为例，在阐述高中物理学科核心素养水平的基础上，就其教学实践工作进行了研究、设计。

陈雅俊湖南省永州市东安县第一中学 425900
【摘要】在我国教育体制改革工作深度推进的背景下,教育领域已经就学生的学科核心素养培养达成共识。对于高中阶段的物理学科教学而言，惯用的理论知识灌输式教学方式，不再适用于抽象的理论知识，并且也会影响到学生学科核心素养的培养。本文以高中物理中的“力的合成与分解”部分为例，在阐述高中物理学科核心素养水平的基础上，就其教学实践工作进行了研究、设计。
【关键词】物理学科；核心素养；教学实践
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1001-2982 （2021）8-151-01

        1、物理学科核心素养的维度分析
        就目前的素质教育要求看来，高中阶段物理学科的核心素养包括如下层面：第一，物理观念应用。学生需立足物理学视角，形成有关运动及其相互作用、物质等方面的基础认知，针对生活中有关物理方面的问题自觉使用物理知识解决。第二，科学思维及创新。学生需要在学习、实践物理知识，并在逐步累积经验的同时，将物理综合分析思维进行内化和创新[1]。第三，科学探究交流。学生在学习过程提出有关物理方面的假设猜想和质疑，并通过实验得出结果或进行验证。且小组成员可以借助彼此交流形成客观的研究结果评估。第四，科学态度及责任。在形成正确物理学科认知的基础上，了解到物理、其他学科和社会之间的关系，形成正确的科学研究态度。
        2、高中物理“力的合成和分解”核心素养教学实践设计
        2.1课前导入及概念形成
        在进入而课堂教学前的导入环节，是教师集中学生注意力，并让其生成物理知识学习的必要环节。在讲述“力的合成与分解”这部分知识的时候，通常都是优先讲解力的合成方面的知识，随后通过类比等方式引领学生完成力的分解的学习。教师可从教室内经常见到水桶搬运现象作为切入点，先由教师自己搬起水桶，然后指定两名学生搬运刚才的水桶，教师引导学生从力的角度进行思考，提问两位同学使用的力是否与老师作用的力完全相等，以此引入学生对问题的思考。学生会猜想学生使用的力的合成取得了与教师同样的力的效果的原因，教师便可由此引入力的合成的概念，引导学生对其中的共点力等进行学习。

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在引导学生学习有关力的分解相关知识的时候，教师可以借助多媒体设施为学生播放男女生一对一拔河的情境，让学生猜测结果，毫无疑问自然是男生取得胜利，随后再为学生播放两男一女的趣味拔河比赛视频，让学生猜测结果，但这一结果却是女生取得了胜利，让学生思考为何女生能够拉动两个男生，学生也会从之前力的合成知识入手，猜测女生发出的力是不是分解为两个较大的力才取得了胜利，教师便可引入力的分解等概念，并针对之前力的合成的知识进行复习的，在得出二者之间的运算关系的同时，有效区分二者的不同。
        2.2方法探究环节
        在进入课堂学习环节之后，教师则需要遵循物理学科的核心素养培养要求，让学生通过自行探究，了解、学习物理知识，并逐步培养其核心素养。在教师引导学生学习求合力方法的过程中，教师可以将学生划分为若干个小组，人数维持在2到4人便可，教师为其提供组后的弹簧测力计以及橡皮条，让学生在固定橡皮条之后，使用两个手拉弹簧测力计，沿着不同的方向将橡皮条拉至固定位置，最后使用一个竖直向下的拉力将橡皮条拉至同样的位置，并要求学生对力的大小、方向进行多次调整实验，让学生得出分力和合力之间的关系，随后让学生在课后思考真实超过两个力的合力计算，这种以学生实践作为基础得来的知识，同时也能够培养其在物理观念应用、科学思维创新、科学探究交流方面的核心素养。在讲解有关力的分解这部分知识的时候，为了让学生直观看出力的分解现象，教师可以引导学生学习小组使用铺垫海绵的斜面、挡板和小铅球进行实验探究，学生在斜面和挡板之间放入小铅球，学生可以直观看到海绵的下陷。以此为基础，教师可以向学生提问挡板撤掉之后的铅球重力效果的变化及如何进行力的分解，以此帮助学生对球和接触面之间的作用效果、铅球重力为何要分解等问题进行深层探讨，最终画出力的分解图示，随后教师便可引导学生逐步使用三角函数进行分力计算，让学生在实践中掌握所学知识、公式，并进一步培养核心素养。
        2.3问题解决环节
        物理学本身是一门源于生活最终归于生活的实用学科，教师在讲解完物理基础知识点的同时，必须要引导学生对实际生活问题进行思考并解决，做到在进一步巩固所学知识的同时，培养学生的科学态度责任等核心素养[2]。以力的分解知识为例，教师可以从生活常见的水滑梯等物体入手，让学生从所学知识出发，思考为何水滑梯较陡，并使用图示进行讲解。此外，教师可以使用传感器、细线、钩码等器材探究合理维持恒定时的合力和夹角之间的关系，由学生亲身体验并画出相应的图示，帮助学生深刻理解合力恒定时的夹角和分力关系，这能够帮助学生在理解知识的同时，培养其科学探究交流方面的核心素养。
        3、总结
        核心素养培养作为高中物理学科的重要教育任务，教师需要在尊重学生学习主体地位的前提下，使用多元、趣味的教学方式，引导学生自主进行探究，帮助学生在掌握基础知识的同时，培养、提高核心素养。
参考文献
[1]刘宗民.素养导向下的高中物理学科深度学习教学实践[J].上海课程教学研究,2021(05):41-47.
[2]毛勇生.核心素养导向的初中物理教学实践策略[J].学周刊,2021(11):103-104.