陳華生 彭朝陽

摘? ?要：如何將教學(xué)與學(xué)生生活實(shí)際緊密聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)課堂教學(xué)到高效生活化課堂教學(xué)的變革，真正做到通過生活化教學(xué)培養(yǎng)和提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，是當(dāng)前高中物理教師面臨的重大課題。 本文從培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的角度，結(jié)合生活化教學(xué)，以“向心力”概念的建立為例，闡述了如何通過生活化教學(xué)將物理核心素養(yǎng)滲透到課堂教學(xué)之中。

關(guān)鍵詞：物理核心素養(yǎng);生活化教學(xué);高中物理

引言

高中物理難學(xué)、對高中物理缺乏興趣是大多數(shù)高中生都難以逃脫的“緊箍咒”，究其根源在于當(dāng)前的高中物理課堂教學(xué)未能充分地將生活元素融入其中。為了改變高中物理教學(xué)脫離生活實(shí)際的現(xiàn)狀，生活化教學(xué)模式受到了國內(nèi)眾多教育研究者的熱切關(guān)注。生活化教學(xué)要求教師通過捕捉生活中的學(xué)科知識(shí)和探索學(xué)科知識(shí)的生活內(nèi)涵，將抽象的教學(xué)建立在學(xué)生豐富的生活經(jīng)驗(yàn)之上，引導(dǎo)學(xué)生通過探究、合作等學(xué)習(xí)方式獲得有活力的學(xué)科知識(shí)，并能創(chuàng)造性地解決生活中的實(shí)際問題[ 1 ]。我國教育界在理論和各學(xué)科的教學(xué)實(shí)踐方面都對生活化教學(xué)進(jìn)行了相關(guān)的研究，例如：華東師范大學(xué)的鄭金洲教授在《基于新課程的課堂教學(xué)改革》中，指出加強(qiáng)生活化教學(xué)在教學(xué)理念上，應(yīng)從科學(xué)認(rèn)識(shí)論轉(zhuǎn)向生活認(rèn)識(shí)論;在教學(xué)內(nèi)容上，應(yīng)注重從科學(xué)世界到生活世界的過渡;在教學(xué)過程上，應(yīng)加強(qiáng)從授受到體驗(yàn)的轉(zhuǎn)變。劉仲彬結(jié)合生活情境，設(shè)計(jì)出了激活學(xué)生物理探究動(dòng)力的生活化教學(xué)模式。但是，在已發(fā)表的文獻(xiàn)中卻較少涉及將生活化教學(xué)與“物理核心素養(yǎng)”這一我國新課改中最突出的亮點(diǎn)相結(jié)合的研究。

1? 物理核心素養(yǎng)視角下高中物理生活化教學(xué)的分析

在新修訂的《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》中，將物理教學(xué)的三維目標(biāo)深化為物理核心素養(yǎng)，物理核心素養(yǎng)作為學(xué)生通過接受物理教育內(nèi)化而來的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，主要由“物理觀念”、“科學(xué)探究”、“科學(xué)思維”、“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”等4個(gè)方面的要素組成[ 2 ]。相較于傳統(tǒng)的課堂教學(xué)而言，高中物理生活化教學(xué)最大的優(yōu)勢在于將生活現(xiàn)象和生活問題作為教學(xué)素材融合到課堂教學(xué)之中，利用情景化的教學(xué)方式將教材中抽象的物理概念轉(zhuǎn)化為真實(shí)可感的生活實(shí)際，達(dá)到生活與教學(xué)的高度結(jié)合，使學(xué)生能夠利用所學(xué)的物理知識(shí)分析和解決問題。生活化教學(xué)的這些特點(diǎn)符合物理核心素養(yǎng)所要求的學(xué)生通過物理教育形成能從物理學(xué)角度發(fā)現(xiàn)問題、思考問題以及解決問題的富有個(gè)性的心理品質(zhì)。因此，在課堂教學(xué)中，教師通過聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，設(shè)定符合教學(xué)目標(biāo)、適應(yīng)教學(xué)要求的生活化情境，讓學(xué)生在熟悉的生活化情境中，學(xué)習(xí)和應(yīng)用物理知識(shí)，是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要方式?；诖?，筆者站在高中物理教師的視角，以“向心力”概念的建立為例，從關(guān)聯(lián)生活情境構(gòu)建物理觀念、自制生活化教具培養(yǎng)科學(xué)探究能力、建構(gòu)生活中的物理模型鍛煉科學(xué)思維、回歸生活實(shí)際彰顯科學(xué)態(tài)度與責(zé)任這四個(gè)環(huán)節(jié)出發(fā)，探討了如何通過生活化教學(xué)將物理核心素養(yǎng)滲透到課堂教學(xué)之中。

2? 物理核心素養(yǎng)視角下高中物理生活化教學(xué)的應(yīng)用案例

2.1? 關(guān)聯(lián)生活情境構(gòu)建物理觀念

所謂的物理觀念，通俗地講即是物理概念和規(guī)律在頭腦中的提煉和升華，是運(yùn)用物理知識(shí)和方法解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題的能力[ 3 ]。心理學(xué)的研究表明：一個(gè)人已有的生活經(jīng)驗(yàn)對其后續(xù)學(xué)習(xí)具有極其重要的影響，這種影響甚至超過其他任何因素的影響。由此可見，注重學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)與新知識(shí)之間的聯(lián)系，能夠幫助學(xué)生在知識(shí)結(jié)構(gòu)上把握新舊知識(shí)之間的銜接，易于引出較為抽象的物理概念。因此，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)來分析學(xué)情和教材，并以此對課堂的設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)整;采取知識(shí)與情境相關(guān)聯(lián)的生活化教學(xué)作為課堂教學(xué)的引入方式，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，加強(qiáng)學(xué)生對物理概念的理解和應(yīng)用，建立以物理核心概念統(tǒng)領(lǐng)物理教學(xué)的“物理觀念”。

筆者選取人教版《高中物理》第六章的“向心力”一節(jié)為授課內(nèi)容，本節(jié)內(nèi)容是“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”在曲線運(yùn)動(dòng)中的體現(xiàn)，同時(shí)也是后續(xù)教學(xué)內(nèi)容“萬有引力定律”及其應(yīng)用的知識(shí)基礎(chǔ)。因此，本節(jié)具有承上啟下的作用。學(xué)生在本章節(jié)中，第一次接觸到“向心力”這個(gè)較為抽象的物理概念，然而，在學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)中已經(jīng)接觸過大量關(guān)于物體做圓周運(yùn)動(dòng)的生活實(shí)例。所以，如何巧妙地運(yùn)用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)、生活實(shí)例、生活資源進(jìn)行生活化教學(xué)，讓學(xué)生切身體會(huì)到物體做圓周運(yùn)動(dòng)的原因，得出“向心力”的概念與來源，并在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)是本節(jié)課的重難點(diǎn)所在。

針對“向心力”概念的引出，教師可以做以下的課堂導(dǎo)入：

師：通過前面幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們已經(jīng)清楚了圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和特點(diǎn)，接下來請同學(xué)們觀看一段小視頻，然后我們根據(jù)這個(gè)視頻片段一起來探討幾個(gè)問題（教師播放鏈球比賽的微視頻）。

師：在鏈球比賽中，鏈球做的是什么運(yùn)動(dòng)？

生：先做圓周運(yùn)動(dòng)，最后飛出去。

師：鏈球?yàn)槭裁磿?huì)做圓周運(yùn)動(dòng)？最后，鏈球?yàn)槭裁从謺?huì)飛出去呢？今天這節(jié)課我們就來探究這兩個(gè)問題。

2.2? 自制生活化教具培養(yǎng)科學(xué)探究能力

“科學(xué)探究”是指具有科學(xué)探究的意識(shí)，能在真實(shí)情境中提出物理問題，形成猜測和假設(shè)并對實(shí)驗(yàn)探究過程與結(jié)果，進(jìn)行交流和反思的能力[ 4 ]。物理知識(shí)隱含于現(xiàn)實(shí)生活的各個(gè)方面， 在課堂教學(xué)中采用生活化的自制教具，學(xué)生通過親手實(shí)驗(yàn)，模擬真實(shí)的問題情景，能夠使課堂的探究氛圍更為活躍，讓學(xué)生感受到“物理源于生活”的同時(shí)，培養(yǎng)他們的探究意識(shí)。

師：在現(xiàn)實(shí)生活中，還有著許多像鏈球這樣做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，那我們應(yīng)該采取怎樣的方法來分析這些物體做圓周運(yùn)動(dòng)的原因呢？

學(xué)生思考討論后：可以把它簡化為最簡單的平面圓周運(yùn)動(dòng)來分析。

師：很好！接下來咱們就利用生活中一些常見的物品來制作簡易的教具，模擬物體做平面圓周運(yùn)動(dòng)的過程，分析物體做圓周運(yùn)動(dòng)的原因？

生活化實(shí)驗(yàn)器材：小鋼球（2個(gè)）、細(xì)線（1根）、圓形透明塑料杯（1個(gè)）

師：在同學(xué)們的桌子上都有兩個(gè)小鋼球，其中一個(gè)一端系有一根細(xì)線，我們可以手持細(xì)線的另一端使鋼球在桌面上做平面圓周運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)在請同學(xué)們思考如何利用桌上的一個(gè)圓形塑料杯和另一個(gè)小鋼球，使小鋼球也做平面圓周運(yùn)動(dòng)？

學(xué)生思考討論后：把小鋼球罩在圓形塑料杯中，再以畫圓形的方式，緊貼桌面平穩(wěn)地晃動(dòng)塑料杯也可使其做圓周運(yùn)動(dòng)。

師：非常好！那么，現(xiàn)在問題來了：當(dāng)我們把突然松開手中的細(xì)線或者是把塑料杯取走，鋼球還能繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)嗎？

學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作后：不能。

師：為什么？

學(xué)生疑惑并猜想：可能之前存在著某種作用力迫使小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)。

師：接下來，請同學(xué)們繼續(xù)利用生活化的自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究來驗(yàn)證你們的猜想是否正確。

學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，完成探究任務(wù)工作表（如表1所示），并派代表上臺(tái)匯報(bào)探究結(jié)論。

生：探究任務(wù)1中，小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿搅怂芰媳趯λ膹椓ψ饔?探究任務(wù)3中，小鋼球做圓周運(yùn)動(dòng)是因?yàn)槭艿郊?xì)線對其的拉力作用。

師：這兩個(gè)力在方向上有什么共同特點(diǎn)，它們能改變小鋼球的速度大小嗎？（教師引導(dǎo)學(xué)生畫出探究任務(wù)1和3中的鋼球受到的彈力、拉力與其速度方向的俯視圖）。

生：兩個(gè)力的方向始終指向圓心和鋼球的運(yùn)動(dòng)方向垂直。因此，它們可以改變鋼球的速度方向，但不能改變鋼球的速度大小。

教師順勢給出“向心力”的物理概念：和小鋼球一樣，物體作圓周運(yùn)動(dòng)的原因在于它受到了一個(gè)方向始終指向圓心的等效力的作用，物理學(xué)中把這個(gè)力定義為“向心力”。

2.3? 建構(gòu)生活中的物理模型鍛煉科學(xué)思維

強(qiáng)調(diào)“科學(xué)思維”的物理課堂教學(xué)應(yīng)該為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問題情境，引導(dǎo)學(xué)生剖析問題、簡化問題、建立物理模型，并運(yùn)用適當(dāng)?shù)姆椒ń忉寙栴}[ 5 ]。在課堂教學(xué)中，教師通過引導(dǎo)學(xué)生對生活中物理模型的建構(gòu)，將實(shí)際問題中的對象和過程轉(zhuǎn)換成物理模型，有利于學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的各類物理原型，加強(qiáng)學(xué)生對客觀事物本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生的科學(xué)思維能力得到鍛煉，解決學(xué)生因在頭腦中勾勒不出與問題相對應(yīng)的物理模型而產(chǎn)生的困境，進(jìn)而增強(qiáng)他們運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

師：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體需要向心力來改變速度的方向，是什么力提供的向心力？你能在生活中的圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例里分析出物體向心力的來源嗎？

教師根據(jù)學(xué)生列舉的生活中圓周運(yùn)動(dòng)的物理原型，引導(dǎo)學(xué)生利用模型建構(gòu)的方法： 先確定物體做圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面，以及圓心、半徑等，再對研究對象進(jìn)行受力分析，建立物理模型，確定向心力的來源（如表2所示）。

生A：不是，向心力是一種效果力，任何性質(zhì)的力都可以充當(dāng)向心力。

生B：向心力可以是某由種性質(zhì)的一個(gè)力提供，也可以由某個(gè)力的分力提供，還可以是幾個(gè)不同性質(zhì)的力沿著半徑指向圓心的合外力提供。

師：清楚向心力的來源之后，請同學(xué)們試著解釋一下，為什么在鏈球比賽中，鏈球會(huì)先作圓周運(yùn)動(dòng)，最后又飛出了？

生：鏈球做圓周運(yùn)動(dòng)是因?yàn)殒溓蜃陨淼闹亓εc運(yùn)動(dòng)員對它的拉力組成的合力，提供了其作圓周運(yùn)動(dòng)的向心力;當(dāng)運(yùn)動(dòng)員松手后鏈球受到的拉力消失，只受豎直向下的重力作用，故鏈球會(huì)飛出去并且落到地面上。

2.4? 回歸生活實(shí)際彰顯科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是指在理解科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境（STSE）的關(guān)系基礎(chǔ)上形成對科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度以及責(zé)任心[ 6 ]。考慮到學(xué)生對“向心力”的概念和來源有了一定的認(rèn)識(shí)之后，在課堂教學(xué)中，教師可以再次引用生活實(shí)例，介紹生活中火車轉(zhuǎn)彎脫軌和汽車高速轉(zhuǎn)彎事故，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析事故發(fā)生原因，即當(dāng)質(zhì)量過大（超載現(xiàn)象）或速度過大（超速現(xiàn)象）時(shí)，合外力便不足以提供向心力，在彎道就易發(fā)生事故，超載和超速都是駕駛中常見的隱患。教師也在此基礎(chǔ)上，教育學(xué)生要珍愛生命并能夠主動(dòng)向家長宣傳安全行車的知識(shí)。

結(jié)束語

物理核心素養(yǎng)理念下的生活化教學(xué)，要求教師充分利用學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)，通過啟發(fā)學(xué)生在對各種生活現(xiàn)象的辨析中，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念;在基于生活實(shí)例的物理模型建構(gòu)中，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維;在科學(xué)探究的過程中，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。本節(jié)課以學(xué)生常見的生活實(shí)例作為課堂情境導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，引導(dǎo)學(xué)生思考物體為什么會(huì)做圓周運(yùn)動(dòng);再利用生活中常見的小物件組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生在合作探究中親自體驗(yàn)物體作圓周運(yùn)動(dòng)的原因，避免了教師直接將“向心力”這一抽象的物理概念直接灌輸給學(xué)生的被動(dòng)做法;緊接著利用模型建構(gòu)的方式對生活實(shí)例進(jìn)行分析，讓學(xué)生自主探究向心力的來源，有效地將生活實(shí)例和生活資源融入到了課堂教學(xué)之中，充分地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生真正地走進(jìn)生活、融入社會(huì)，感覺學(xué)有所用。同時(shí)整個(gè)設(shè)計(jì)引出以“向心力”概念和來源為明線， 以生活中的安全行駛問題為隱線，有意識(shí)的向?qū)W生滲透尊重自然、尊重生命的科學(xué)責(zé)任感，使物理課堂真正成為培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的良好平臺(tái)。

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