鄒萬全 陳梅

摘? ?要：由于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)沒有現(xiàn)成的操作模式可借鑒，因此，一線教師在如何培養(yǎng)和評(píng)價(jià)學(xué)生核心素養(yǎng)的問題上缺乏方向感。文章以學(xué)生的“學(xué)”為出發(fā)點(diǎn)，以培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)為目標(biāo)，著重思考物理核心素養(yǎng)形成的有效途徑，并提出具體的操作方案，對(duì)一線中學(xué)物理教師在教學(xué)過程中有效培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)提供借鑒。

關(guān)鍵詞：物理核心素養(yǎng);形成;有效途徑

1? ? 前? 言

近年來，核心素養(yǎng)成為了國內(nèi)外教育界廣泛關(guān)注的熱點(diǎn)[1]。在我國，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)是落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的一項(xiàng)重要舉措，也是順應(yīng)當(dāng)今世界各國教育教學(xué)改革的發(fā)展趨勢，還是提高我國民族科學(xué)素養(yǎng)和國際競爭力的迫切需要。在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)任務(wù)驅(qū)動(dòng)下的教育體制改革、學(xué)科課程改革、教育教學(xué)改革、考試評(píng)價(jià)改革等一系列問題接踵而來，基于學(xué)科核心素養(yǎng)的課標(biāo)研制工作、教材編寫工作等都在緊鑼密鼓地進(jìn)行，同時(shí)對(duì)核心素養(yǎng)的爭鳴聲和質(zhì)疑聲也此起彼落。從長遠(yuǎn)看，要整體提升中華民族素質(zhì)，核心素養(yǎng)培養(yǎng)工作必須從幼兒園抓起，對(duì)各類型、各層次學(xué)校的各學(xué)段學(xué)生實(shí)現(xiàn)全覆蓋。如果說培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)是低位目標(biāo)，則培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)就是中位目標(biāo)，繼而提升中華民族素質(zhì)就是高位目標(biāo)。物理核心素養(yǎng)是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要構(gòu)成部分，它包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)要素[2]，四個(gè)要素既彼此獨(dú)立又相互關(guān)聯(lián)。其中，物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任三者間的關(guān)系是屬于同一層次的;而科學(xué)探究不同，它既是學(xué)生必須通過努力學(xué)習(xí)才能夠逐步形成的一種科學(xué)探究能力，又是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、訓(xùn)練科學(xué)思維、形成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等的重要橋梁和手段。只有科學(xué)探究這一要素落地生根，才能促成物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任三個(gè)要素達(dá)成相應(yīng)目標(biāo)[3]。物理核心素養(yǎng)是物理課程目標(biāo)，而不是物理課題目標(biāo);它與三維目標(biāo)既有區(qū)別，又有密切聯(lián)系;它不僅包括三維目標(biāo)，而且還高于三維目標(biāo)，是三維目標(biāo)的綜合化體現(xiàn)。

本文運(yùn)用文獻(xiàn)梳理法[4]、調(diào)查研究法、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法、理論聯(lián)系實(shí)踐法、分析歸納法等，以學(xué)生的“學(xué)”為出發(fā)點(diǎn)，以“物理核心素養(yǎng)”的培養(yǎng)為目標(biāo)，著重思考物理核心素養(yǎng)形成的有效途徑。

2? ? 物理核心素養(yǎng)形成的宏觀基礎(chǔ)

2.1? ? 培養(yǎng)具有物理核心素養(yǎng)的中學(xué)物理教師

高等師范院校物理學(xué)專業(yè)有責(zé)任和義務(wù)培養(yǎng)職前物理教師的物理核心素養(yǎng);各級(jí)教育行政主管部門、教育研究機(jī)構(gòu)、教研室有責(zé)任和義務(wù)培訓(xùn)職后物理教師的物理核心素養(yǎng);無論職前物理教師還是職后物理教師，都有責(zé)任和義務(wù)采取自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)等方式主動(dòng)獲取物理核心素養(yǎng)方面的知識(shí)。

2.2? ? 認(rèn)真解讀滲透物理核心素養(yǎng)的中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)

認(rèn)真解讀新版高中物理課標(biāo)中的課程性質(zhì)與基本理念、學(xué)科核心素養(yǎng)與課程目標(biāo)、課程結(jié)構(gòu)、課程內(nèi)容、學(xué)業(yè)質(zhì)量、實(shí)施建議等，重點(diǎn)關(guān)注新版高中物理課標(biāo)對(duì)新版教材各章節(jié)內(nèi)容在物理核心素養(yǎng)方面的具體要求，這對(duì)物理教師在進(jìn)行物理教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)時(shí)有導(dǎo)航作用。

2.3? ? 用心閱讀滲透物理核心素養(yǎng)的中學(xué)物理課標(biāo)教材

采用泛讀與精讀相結(jié)合的方式，用心閱讀新版高中物理課標(biāo)教材。首先泛讀教材，其目的是在宏觀層面上把控整體的“知識(shí)、方法、技能、素養(yǎng)”，謀劃物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的大致思路。然后精讀教材近期要組織學(xué)生學(xué)習(xí)、討論、交流和評(píng)價(jià)的章節(jié)內(nèi)容，其目的是在中微觀層面上進(jìn)一步理解和掌握各章節(jié)的“知識(shí)、方法、能力、素養(yǎng)”，著力思考物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的精細(xì)思路。

2.4? ? 精細(xì)設(shè)計(jì)滲透物理核心素養(yǎng)的中學(xué)物理教學(xué)方案

教學(xué)方案分為整體設(shè)計(jì)、課前準(zhǔn)備、教學(xué)過程三個(gè)部分。整體設(shè)計(jì)包括教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)、教學(xué)模式、教學(xué)方法、教學(xué)媒體等;課前準(zhǔn)備包括備齊教學(xué)用具以及實(shí)驗(yàn)熱身等;教學(xué)過程包括課題導(dǎo)入、探究新知、鞏固運(yùn)用、歸納小結(jié)、布置作業(yè)以及教學(xué)評(píng)價(jià)等基本環(huán)節(jié)。無論是哪一部分，還是哪一環(huán)節(jié)，都應(yīng)將物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)思想滲透于其中，這為物理核心素養(yǎng)形成途徑起到很好的鋪路和搭橋作用。

3? ? 物理核心素養(yǎng)形成的有效途徑

物理核心素養(yǎng)形成的基本條件是物理知識(shí)的生成、物理能力的培養(yǎng)以及情感、態(tài)度與價(jià)值觀的熏陶。物理核心素養(yǎng)形成的基本思想是在創(chuàng)設(shè)物理情境的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生在經(jīng)歷物理概念和物理規(guī)律的構(gòu)建和形成過程中，訓(xùn)練學(xué)生用物理的眼光去觀察世界，用物理的思維去思考世界，用物理的語言去表達(dá)世界。

筆者認(rèn)為，物理核心素養(yǎng)形成的途徑是從基于宏觀層面的“中學(xué)物理教師培養(yǎng)、中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)的制定、中學(xué)物理課標(biāo)教材的編寫”，到基于中觀層面的“中學(xué)物理教學(xué)方案設(shè)計(jì)”，再到基于微觀層面的“五環(huán)節(jié)式教學(xué)活動(dòng)的開展”，要想使物理核心素養(yǎng)形成的途徑有效，就必須將物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)思想滲透于以上各層面和各環(huán)節(jié)中，而關(guān)鍵之處是設(shè)計(jì)好指向物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的整體教學(xué)設(shè)計(jì)和課堂教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)。

3.1? ? 指向物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的整體教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1.1? ? 制定指向物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的三維目標(biāo)

在課程層面，郭玉英基于物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)視域提出了物理課程三維目標(biāo)，即物理觀念的內(nèi)容與要求、科學(xué)思維與科學(xué)探究能力要素、科學(xué)本質(zhì)與社會(huì)責(zé)任。

在課題層面，朱德全在原教學(xué)三維目標(biāo)的基礎(chǔ)上提出了新教學(xué)三維目標(biāo)，即學(xué)會(huì)“知識(shí)與方法”、感受“過程與情感”、形成“技能、態(tài)度、價(jià)值觀”。

在課題層面的三維目標(biāo)基礎(chǔ)上，著力思考要?jiǎng)?chuàng)設(shè)什么樣的物理情境，提出什么樣的物理問題，運(yùn)用什么樣的教學(xué)方法，采用什么樣的教學(xué)手段，才能夠?qū)崿F(xiàn)將物理概念和物理規(guī)律整理、內(nèi)化、凝練、升華為物理觀念，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感。

3.1.2? ? 明確滲透物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)重難點(diǎn)的判據(jù)

首先，明確滲透物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)重點(diǎn)的判據(jù)[5]。判斷可以作為教學(xué)重點(diǎn)的內(nèi)容是：屬于關(guān)鍵性的基礎(chǔ)知識(shí);對(duì)掌握重點(diǎn)知識(shí)起重要作用的基礎(chǔ)知識(shí);對(duì)掌握后續(xù)知識(shí)必須具備的基礎(chǔ)知識(shí);在日常生活、社會(huì)生產(chǎn)和現(xiàn)代科技中應(yīng)用頻率很高的知識(shí);對(duì)培養(yǎng)學(xué)生唯物辯證法與方法論起重要作用的知識(shí);對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想品德教育、愛國主義教育起重要作用的知識(shí);對(duì)提升學(xué)生能力起重要作用的知識(shí);對(duì)培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)起重要作用的知識(shí)。

其次，明確滲透物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)難點(diǎn)的判據(jù)[5]。判斷可以作為教學(xué)難點(diǎn)的內(nèi)容是：相關(guān)知識(shí)準(zhǔn)備不足的知識(shí);生活經(jīng)驗(yàn)與物理知識(shí)之間存在認(rèn)知沖突的知識(shí);思維定勢帶來負(fù)遷移作用的知識(shí);概念相近、方法相似而易混淆的知識(shí);概念抽象、思維過程復(fù)雜而又缺乏感性認(rèn)識(shí)的知識(shí);現(xiàn)象復(fù)雜而文字概括性很強(qiáng)的知識(shí);教學(xué)要求拔高與教學(xué)方法不當(dāng)?shù)闹R(shí);限于學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)與認(rèn)知水平以及課標(biāo)要求不必要作深入闡述的知識(shí);形成物理核心素養(yǎng)過程比較繁雜的知識(shí)。

3.1.3? ? 合理選擇指向物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)模式

好的教學(xué)模式能將教材中心、教師中心和課堂中心變?yōu)閷W(xué)生中心，能將學(xué)生被動(dòng)地聽變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)地學(xué)，能把教師活動(dòng)中的時(shí)空、儀器設(shè)備、話語權(quán)等按合理的比例適時(shí)歸還給學(xué)生?！叭h(huán)五學(xué)”教學(xué)模式[6]，“做上教與學(xué)”教學(xué)模式[7]，“導(dǎo)學(xué)講評(píng)式”教學(xué)模式[8]等都能充分體現(xiàn)“教學(xué)做合一”的教學(xué)思想，其中，“做”是教與學(xué)的核心。這些教學(xué)模式都有助于學(xué)生主動(dòng)感知知識(shí)、探究知識(shí)、構(gòu)建知識(shí)、理解知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)和拓展知識(shí);有助于學(xué)生形成物理思想，掌握物理研究方法，訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維，提升學(xué)生終身發(fā)展所需的關(guān)鍵能力，促進(jìn)學(xué)生形成物理核心素養(yǎng)。

3.1.4? ? 科學(xué)運(yùn)用指向物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的方法

這里談到的“方法”指常用的教學(xué)方法和物理研究方法。常用的教學(xué)方法包括偏重于教師講授的“教法”、偏重于學(xué)生學(xué)習(xí)的“學(xué)法”、偏重于師生相互作用共同協(xié)作完成教學(xué)任務(wù)的“教與學(xué)法”。而偏重于教師講授的“教法”包括講授法、演示法、（圖片、視頻）解說法等;偏重于學(xué)生學(xué)習(xí)的“學(xué)法”包括自主學(xué)習(xí)法、合作學(xué)習(xí)法、探究學(xué)習(xí)法、（生與生）討論交流法、練習(xí)法、實(shí)習(xí)法、訓(xùn)練法等;偏重于師生相互作用共同協(xié)作完成教學(xué)任務(wù)的“教與學(xué)法”包括談話法、讀書指導(dǎo)法、引導(dǎo)探究法、（生與師）討論交流法、（生與師）對(duì)話講解法、（生與師）互評(píng)糾錯(cuò)法、測評(píng)講法等。常用的物理研究方法包括常規(guī)物理研究方法和非常規(guī)物理研究方法。常規(guī)物理研究方法包括控制變量法、科學(xué)探究法、實(shí)驗(yàn)歸納法、理論推理法、對(duì)比法、類比法、比喻法、放大法（包括機(jī)械放大法、投影放大法）、累積法（包括累積測厚法、累積稱重法）、背景襯托法、痕跡法、轉(zhuǎn)換法、有效值測量法等;而非常規(guī)物理研究方法包括直覺、猜想、靈感等。

無論是教學(xué)方法還是物理研究方法，它們在培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的過程中都起著很重要的橋梁作用?；谖锢砗诵乃仞B(yǎng)培養(yǎng)，在實(shí)際的教學(xué)過程中，要科學(xué)搭配、混合使用以上“教法”“學(xué)法”“教與學(xué)法”，合理運(yùn)用以上物理研究方法，才能達(dá)到最佳的教學(xué)效果，否則，物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)將成為泡影。

3.1.5? ? 充分準(zhǔn)備指向物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)資源

教學(xué)資源是指一切可以利用的教育教學(xué)自然條件、社會(huì)條件、物質(zhì)條件以及媒體條件，是服務(wù)于教學(xué)活動(dòng)的各種教學(xué)材料與信息的來源，是教學(xué)活動(dòng)必不可少的重要組成部分。就物理學(xué)科而言，教學(xué)資源主要包括課標(biāo)、教材、教參、教學(xué)儀器設(shè)備、教案、學(xué)案、課件、教學(xué)手段、教育政策和教學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施等。其中，教學(xué)手段包括傳統(tǒng)教學(xué)手段和現(xiàn)代化教學(xué)手段。傳統(tǒng)教學(xué)手段主要包括板書、板畫、模型、掛圖、圖表等;現(xiàn)代教學(xué)手段是指各種電化教育器材和教材，即把幻燈機(jī)、投影儀、錄音機(jī)、錄像機(jī)、電視機(jī)、電影機(jī)、VCD機(jī)、DVD機(jī)、計(jì)算機(jī)等搬入課堂，并作為直觀教具應(yīng)用于各學(xué)科教學(xué)領(lǐng)域。因利用其聲、光、電等現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)輔助教學(xué)，又稱為“電化教學(xué)”。

有效的物理教學(xué)資源是達(dá)成物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要手段。在物理教學(xué)過程中，如果沒有物理教學(xué)資源作為支撐，物理教學(xué)活動(dòng)會(huì)很難開展，物理教學(xué)目標(biāo)會(huì)很難達(dá)成，物理核心素養(yǎng)會(huì)很難形成。

總之，在教學(xué)準(zhǔn)備階段，應(yīng)始終遵循“以學(xué)生為中心、以問題為導(dǎo)向、以活動(dòng)為主軸、以教學(xué)資源為支撐、以情感交流為紐帶、以能力培養(yǎng)為核心、以核心素養(yǎng)培養(yǎng)為抓手、以德育教育為先導(dǎo)”的教學(xué)原則[6]，并緊扣物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)來設(shè)計(jì)教學(xué)方案，把物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)過程抓細(xì)抓實(shí)。

3.2? ? 指向物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)

物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)思想應(yīng)滲透于課題導(dǎo)入、探究新知、鞏固應(yīng)用、歸納小結(jié)、布置作業(yè)以及教學(xué)評(píng)價(jià)等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，通過開展實(shí)實(shí)在在的有效教學(xué)活動(dòng)，才能夠使物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)落地生根。

3.2.1? ? 課題導(dǎo)入環(huán)節(jié)

無論是物理概念教學(xué)，還是物理規(guī)律教學(xué)，在導(dǎo)入環(huán)節(jié)均需創(chuàng)設(shè)有利于形成物理概念或建立物理規(guī)律的物理情境，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)具有鋪墊性作用。在該環(huán)節(jié)中，應(yīng)充分利用“溫故知新、演示實(shí)驗(yàn)、認(rèn)知沖突、科學(xué)猜想、理論推導(dǎo)、設(shè)置懸念、求異聯(lián)想、引經(jīng)據(jù)典、課堂游戲、歷史故事”等導(dǎo)入方式[9]，創(chuàng)設(shè)有利于形成物理概念或建立物理規(guī)律的物理情境，提出共性未知問題，形成生活經(jīng)驗(yàn)與物理知識(shí)之間的認(rèn)知沖突，以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，讓學(xué)生帶著求知期待進(jìn)入到下一環(huán)節(jié)的學(xué)習(xí)中，順勢引出課題。

舉例：以“浮力”為例，導(dǎo)入環(huán)節(jié)的教學(xué)片段設(shè)計(jì)。

同學(xué)們，你們好！今天在講新課之前，先舉一例，后做一實(shí)驗(yàn)，最后講一故事。

舉例：一艘萬噸巨輪能浮于水面，而一枚鐵針卻沉入水中，為什么？

實(shí)驗(yàn)：將廢牙膏皮底部剪掉卷成團(tuán)并置于水中，如圖1甲所示，同學(xué)們會(huì)看到什么現(xiàn)象，為什么？緊接著，將廢牙膏皮弄成空心筒狀并倒置于水中，如圖1乙所示，同學(xué)們又會(huì)看到什么現(xiàn)象？為什么？

廢牙膏皮弄成空心筒狀置于水中的浮沉情況

故事：傳說，古羅馬軍隊(duì)中有一位統(tǒng)帥叫狄杜，驍勇善戰(zhàn)，戰(zhàn)功顯赫。一次出師打仗，大獲全勝，并活捉了不少戰(zhàn)俘。他命令手下士兵把所有俘虜捆綁起來并投入海水中處死。出乎意料的事發(fā)生了，戰(zhàn)俘們不但沒有沉入海水中，反而安全地浮出海面，并被海浪送回岸邊。狄杜大怒，再次命令手下士兵將戰(zhàn)俘捆綁起來并投入海水中處死，其結(jié)果相同。狄杜大驚，以為這是神靈在暗中保佑他們不死，于是命令手下士兵把他們?nèi)酷尫臶10]。請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真思考，戰(zhàn)俘兩次被投入海水中，卻兩次都能安全地浮出海面，為什么？難道真有神靈在暗中保護(hù)他們嗎？其實(shí)不然，神靈是不可能有的，只不過是大自然跟那些缺乏科學(xué)知識(shí)的古人開了一個(gè)大玩笑。

同學(xué)們，以上問題的答案都在本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，今天，我們一起來學(xué)習(xí)“浮力”。

在這個(gè)過程中，學(xué)生傾聽源于生活的自然現(xiàn)象、經(jīng)典歷史故事，同時(shí)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不僅能使學(xué)生產(chǎn)生求知期待，而且還能為探究新知環(huán)節(jié)作鋪墊。

3.2.2? ? 探究新知環(huán)節(jié)

（1）物理概念教學(xué)

選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)例、實(shí)驗(yàn)、模型、掛圖、圖片、視頻等，創(chuàng)設(shè)具體的物理情境，引導(dǎo)學(xué)生充分利用對(duì)比分析法、抽象歸納法等，并借助于提出問題、互動(dòng)交流、對(duì)話講解、評(píng)價(jià)糾錯(cuò)、反思提煉等教學(xué)活動(dòng)，尋求物理事物間的共同本質(zhì)屬性或共同特征，從而形成物理概念。其次，進(jìn)行思維加工，理解物理概念。在對(duì)概念形成感性認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，去掉具體的物理情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維加工，理解物理概念的內(nèi)涵及外延，實(shí)現(xiàn)概念從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的“飛躍”。在這個(gè)過程中，教師應(yīng)促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。

舉例：以“力”為例，探究新知環(huán)節(jié)的教學(xué)片段設(shè)計(jì)。

首先，教師引導(dǎo)學(xué)生列舉生活實(shí)例。“手提水桶”“馬拉車”“推土機(jī)推土”等，以創(chuàng)設(shè)具體的物理情境，板書如下：

其次，教師引導(dǎo)學(xué)生縱向分析。第一，從“手—馬—推土機(jī)”中抽象出事物間的共同本質(zhì)屬性——“物體”（板書）;第二，從“水桶—車—土”中抽象出事物間的共同本質(zhì)屬性——“物體”（板書）;第三，從“提—拉—推”中抽象出物理事實(shí)的共同特征——“作用”（板書）。

再次，教師引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)。要求學(xué)生將“物體”“作用”“物體”三個(gè)關(guān)鍵詞連成句子并添加概念名。多數(shù)學(xué)生在沒有預(yù)習(xí)的情況下會(huì)這樣表述：“物體作用物體叫力”，其實(shí)這樣說也對(duì)。但在物理學(xué)上表述為“物體對(duì)物體的作用叫力”。

在這個(gè)過程中，學(xué)生能親歷利用對(duì)比分析、抽象歸納等方法形成概念的過程，體會(huì)科學(xué)描述和解釋自然現(xiàn)象的樂趣，提升科學(xué)思維能力。

（2）物理規(guī)律教學(xué)

物理規(guī)律的建立需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)物理量之間具有因果關(guān)系、有利于物理規(guī)律建立的物理情境，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力、科學(xué)探究能力具有重要作用。學(xué)生在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出問題，猜想與假設(shè)，運(yùn)用已有知識(shí)制訂科學(xué)探究方案，選擇符合物理情境要求的儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲取和處理有效信息，歸納、概括出結(jié)論并作出解釋，而交流、評(píng)估、反思行為將貫穿科學(xué)探究始終[11]。

舉例：以“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”為例，探究新知環(huán)節(jié)的教學(xué)片段設(shè)計(jì)。

第一步：提出問題

用多媒體播放視頻。首先，播放兩輛質(zhì)量都相同的汽車，在水平路面同一起跑線上同時(shí)輸出大小不同的牽引力（假設(shè)阻力相同）加速啟動(dòng)的視頻。其次，播放兩輛質(zhì)量不同的汽車，在水平路面同一起跑線上同時(shí)輸出相同的牽引力（假設(shè)阻力相同）加速啟動(dòng)的視頻。引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題，通過觀察視頻1發(fā)現(xiàn)：質(zhì)量相同的汽車，輸出牽引力大的速度變化更快，為什么？通過觀察視頻2發(fā)現(xiàn)：輸出相同牽引力的汽車，質(zhì)量小的速度變化更快，為什么？

再列舉人推小車的生活實(shí)例，如圖2所示，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考并提出問題。首先，通過觀察圖2（a）、圖2（b），發(fā)現(xiàn)在物體質(zhì)量相同時(shí)，人所施加的水平推力大的速度變化更快，為什么？其次，通過觀察圖2（c）、圖2（d），發(fā)現(xiàn)在人所施加的水平推力相同時(shí)，物體質(zhì)量小的速度變化更快，為什么？

第二步：猜想與假設(shè)

引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)以上問題可能出現(xiàn)的答案提出猜想與假設(shè)：物體的加速度與物體所受的力成正比，與物體質(zhì)量成反比，加速度的方向與力的方向相同。

第三步：制訂探究方案

（1）如何使物體在力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)？實(shí)驗(yàn)裝置見教科版必修一P75圖3-2-2（用帶滑輪的長木板做實(shí)驗(yàn)）。

（2）如何測量被研究物體的質(zhì)量及其所受的拉力？

（3）如何測量物體運(yùn)動(dòng)的加速度？實(shí)驗(yàn)裝置見教科版必修一P75圖3-2-3（用具有無線數(shù)據(jù)傳輸功能的傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）。具體操作分兩步：首先，保持物體質(zhì)量不變，改變拉力大小，如何測量物體的加速度？其次，保持拉力不變，改變物體質(zhì)量大小，如何測量物體的加速度？

第四步：實(shí)驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)處理

首先，引導(dǎo)學(xué)生探究物體的加速度與物體所受拉力的關(guān)系。

保持物體質(zhì)量不變，改變物體所受拉力的大小，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在自己設(shè)計(jì)的表格中（見表1）。

以a為縱軸，F(xiàn)為橫軸，作出a-F圖像（如圖3）。

其次，引導(dǎo)學(xué)生探究物體的加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系。

保持物體所受拉力大小不變，改變物體的質(zhì)量，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在自己設(shè)計(jì)的表格中（見表2）。

以a為縱軸，為橫軸，作出a-圖像（如圖4）。

引導(dǎo)學(xué)生對(duì)表1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。首先，引導(dǎo)學(xué)生橫向分析，發(fā)現(xiàn)F↑？圯a↑。其次，引導(dǎo)學(xué)生縱向分析，求的比值，在不考慮實(shí)驗(yàn)誤差或在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)為一定值。綜合橫向分析與縱向分析的結(jié)果，得出結(jié)論：在物體質(zhì)量保持不變時(shí)，物體的加速度與物體所受拉力成正比，即m一定，a∝F。再引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)表1中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖3上依次描點(diǎn)和連線，發(fā)現(xiàn)在不考慮實(shí)驗(yàn)誤差或在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，a-F圖像是通過原點(diǎn)的一條直線，進(jìn)一步證明：在物體質(zhì)量保持不變時(shí)，物體的加速度與物體所受拉力成正比。

引導(dǎo)學(xué)生對(duì)表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。首先，引導(dǎo)學(xué)生橫向分析，發(fā)現(xiàn)↑？圯a↑。其次，引導(dǎo)學(xué)生縱向分析，求a/的比值，在不考慮實(shí)驗(yàn)誤差或在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)a/為一定值。綜合橫向分析與縱向分析的結(jié)果，得出結(jié)論：在物體所受拉力保持不變時(shí)，物體的加速度大小與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比，即F一定，a∝。再引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)表2中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在圖4上依次描點(diǎn)和連線，發(fā)現(xiàn)在不考慮實(shí)驗(yàn)誤差或在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，a-圖像仍是通過原點(diǎn)的一條直線，進(jìn)一步證明：在物體所受拉力保持不變時(shí)，物體的加速度大小與物體質(zhì)量的倒數(shù)成正比。換句話說，物體所受拉力保持不變時(shí)，物體的加速度大小與物體的質(zhì)量成反比。

在這個(gè)過程中，學(xué)生能親歷科學(xué)探究過程，體會(huì)科學(xué)探究和科學(xué)描述的樂趣，提升對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，提高科學(xué)探究能力。

3.2.3? ? 鞏固應(yīng)用環(huán)節(jié)

應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題也應(yīng)結(jié)合具體的物理情境。在該環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)以主人翁的姿態(tài)去分析、解決實(shí)際問題，達(dá)到深化、活化知識(shí)，逐步形成物理觀念的目的。而分析、解決實(shí)際問題能力的高低往往取決于學(xué)生將物理情境與物理知識(shí)相聯(lián)系的水平，下面舉例說明。

（1）把物理情境中描述性文字轉(zhuǎn)化為物理語言表述的內(nèi)容。比如，客車從車站出發(fā)，相對(duì)于車站越來越遠(yuǎn)，客車的位置發(fā)生了變化。說明了一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置發(fā)生了改變，這種運(yùn)動(dòng)叫機(jī)械運(yùn)動(dòng)。

（2）把物理情境中的一段經(jīng)歷轉(zhuǎn)化為一個(gè)具體的探究過程。比如，平拋運(yùn)動(dòng)，把它分解為水平方向上的直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的落體運(yùn)動(dòng)。分別加以探究，依次得出平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和規(guī)律。

（3）把物理情境中的某個(gè)故事情節(jié)轉(zhuǎn)化為某種物理現(xiàn)象。比如，曹沖稱象的故事。該故事告訴我們，浸在液體中的物體受到的浮力大小與它排開液體的多少有關(guān)。

我們常說某個(gè)問題很“活”，其“活”的本質(zhì)之一在于情境的轉(zhuǎn)化，繼而建立相應(yīng)的物理模型，這是應(yīng)用物理知識(shí)分析、解決實(shí)際問題的關(guān)鍵[11]。在這個(gè)過程中，應(yīng)設(shè)法讓學(xué)生在實(shí)際物理情境中獲得分析、解決物理問題的大量經(jīng)驗(yàn)，提高物理知識(shí)源于物理情境且高于物理情境的認(rèn)識(shí)能力，逐步形成物理觀念。

3.2.4? ? 歸納小結(jié)環(huán)節(jié)

引導(dǎo)學(xué)生自主梳理所學(xué)到的物理知識(shí)，形成知識(shí)結(jié)構(gòu)，突出重點(diǎn)，凸顯物理核心素養(yǎng)形成的有效途徑，使物理知識(shí)高度系統(tǒng)化和物理核心素養(yǎng)深度融合化。

3.2.5? ? 布置作業(yè)環(huán)節(jié)

教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)具有針對(duì)性、啟發(fā)性、基礎(chǔ)性、時(shí)代性的練習(xí)題。其目的之一，在學(xué)生完成課外作業(yè)之后，能促使學(xué)生去整理、內(nèi)化、提煉和升華物理知識(shí)，逐步形成物理觀念。同時(shí)，再現(xiàn)科學(xué)探究的步驟，鞏固技能。其目的之二，教師在認(rèn)真批閱學(xué)生作業(yè)之后，能進(jìn)一步了解學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握情況，對(duì)物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)情況，再回頭反思前面的教學(xué)過程，認(rèn)真總結(jié)教學(xué)上的得失利弊，進(jìn)一步完善教學(xué)設(shè)計(jì)方案，以便在將來開展同一課題的教學(xué)活動(dòng)時(shí)，更好地發(fā)揮優(yōu)勢并克服短板，進(jìn)一步提升教學(xué)效果、教學(xué)效率、教學(xué)效益、教學(xué)效能和教學(xué)效應(yīng)。

3.2.6? ? 課堂教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)是依據(jù)教學(xué)目標(biāo)對(duì)教學(xué)過程及教學(xué)效果、效率、效能和效益進(jìn)行價(jià)值判斷并為教學(xué)決策服務(wù)的一項(xiàng)活動(dòng)。教學(xué)評(píng)價(jià)一般包括對(duì)教學(xué)過程中教師、學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)環(huán)境和教學(xué)管理等因素的評(píng)價(jià)，而學(xué)生學(xué)習(xí)效果以及教師教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)和組織及實(shí)施過程是評(píng)價(jià)的重點(diǎn)。評(píng)價(jià)的方式側(cè)重于定量評(píng)價(jià)和定性評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)和總結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合的綜合性評(píng)價(jià)。

新的教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)圍繞物理核心素養(yǎng)背景下的物理課程三維目標(biāo)、物理課題三維目標(biāo)并結(jié)合物理核心素養(yǎng)五級(jí)水平進(jìn)行評(píng)價(jià)[11]。理想的教學(xué)評(píng)價(jià)應(yīng)是“整體性”有效、“長期性”有效和“特殊性”有效的統(tǒng)一體，并具備良好的信度、內(nèi)在效度、外在效度、難度和區(qū)分度。聚焦課堂教學(xué)有效性標(biāo)準(zhǔn)，課堂教學(xué)有效性應(yīng)是教學(xué)印象、教學(xué)規(guī)范、教學(xué)功底、教學(xué)水平和教學(xué)風(fēng)格共同作用的結(jié)果，是教學(xué)境界、教學(xué)過程和教學(xué)狀態(tài)的有機(jī)耦合[12]。

綜上所述，物理核心素養(yǎng)形成途徑有效的關(guān)鍵是看“物理教師的培養(yǎng)、中學(xué)物理課標(biāo)的制定、中學(xué)物理課標(biāo)教材的編寫、中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)、物理教學(xué)評(píng)價(jià)等”各層面、各環(huán)節(jié)內(nèi)容是否賦予“物理核心素養(yǎng)”這一靈魂。一堂優(yōu)質(zhì)的物理課應(yīng)立足于物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，且必須內(nèi)化于課堂教學(xué)之中。在教師的全程引導(dǎo)下，學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)等學(xué)習(xí)方式，在感知、探究、構(gòu)建、理解、應(yīng)用和拓展的過程中，親歷科學(xué)探究過程、體驗(yàn)科學(xué)探究的艱辛、分享科學(xué)探究成果、感悟物理思想、積累物理活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，達(dá)成在獲取物理知識(shí)和方法的同時(shí)，體驗(yàn)探究過程和情感，形成物理技能、態(tài)度與價(jià)值觀，提升學(xué)生終身發(fā)展所需的關(guān)鍵能力和必備品格，促使學(xué)生逐步形成物理核心素養(yǎng)。

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（欄目編輯? ? 鄧? ?磊）