曾長(zhǎng)興

摘 要：實(shí)驗(yàn)探究是物理核心素養(yǎng)的重要組成部分，物理實(shí)驗(yàn)又是學(xué)生能夠高度參與的教學(xué)載體。通過(guò)核心問題設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)思維”素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思考；通過(guò)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生的“實(shí)驗(yàn)探究”素養(yǎng)，加深學(xué)生的學(xué)習(xí)深度體驗(yàn)；通過(guò)交流展示培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”素養(yǎng)，全面提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)探究；教學(xué)設(shè)計(jì)；物理核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2017）7-0068-3

“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)是高中物理人教版必修2（2010年4月第三版）第七章第6節(jié)的內(nèi)容。課程意圖是要通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的方法，讓學(xué)生探究功與速度變化的關(guān)系，為后續(xù)學(xué)習(xí)動(dòng)能定理做好鋪墊、搭好臺(tái)階，降低了學(xué)生認(rèn)知上的難度，符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。

1 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)是高中物理課程的核心素養(yǎng)之一，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，不應(yīng)該僅限于告知學(xué)生如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和獲得的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，而是應(yīng)該借助于實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)造性思維的過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握實(shí)驗(yàn)的研究方法，形成對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新認(rèn)識(shí)，善于發(fā)現(xiàn)和解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，是提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的方向和目標(biāo)。

基于以上認(rèn)識(shí)，本節(jié)實(shí)驗(yàn)課從學(xué)生已有的“重力做功、彈力做功與重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能變化之間的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)知識(shí)出發(fā)，側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。其主要程序是：從最常見的橡皮筋入手，引入“憤怒的小鳥”視頻、創(chuàng)設(shè)“彈弓”情景提出問題，然后讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案探討功與速度變化的關(guān)系，再運(yùn)用數(shù)表軟件得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最后引導(dǎo)學(xué)生討論初速度不為零情形下的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，為后階段動(dòng)能定理的教學(xué)埋下伏筆。

2 教學(xué)目標(biāo)

2.1 知識(shí)與技能

（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)功與物體速度變化的關(guān)系。

（2）掌握利用數(shù)表軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并尋找物理規(guī)律的技能。

2.2 過(guò)程與方法

（1）經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，體會(huì)“倍增法”的巧妙，領(lǐng)悟復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化的科學(xué)方法。

（2）通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理，學(xué)會(huì)用圖像法發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的方法。

2.3 情感、態(tài)度與價(jià)值觀

（1）通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并親身實(shí)踐，培養(yǎng)“科學(xué)思維”“實(shí)驗(yàn)探究”等物理學(xué)科素養(yǎng)。

（2）培養(yǎng)學(xué)生與他人交流分享的愿望，落實(shí)“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”等核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

3 重點(diǎn)、難點(diǎn)

3.1 教學(xué)重點(diǎn)

讓學(xué)生體驗(yàn)探究功與速度變化關(guān)系的研究方法，并會(huì)利用數(shù)表軟件處理數(shù)據(jù)。

3.2 教學(xué)難點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)探究方案的設(shè)計(jì)，數(shù)表軟件處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。

4 教學(xué)方法

問題引導(dǎo)、合作探究。

5 教學(xué)資源

多媒體課件、投影儀、計(jì)算機(jī)、橡皮筋（每組5根）、金屬導(dǎo)軌、小車、鐵架臺(tái)、重錘、電火花計(jì)時(shí)器（紙帶、復(fù)寫紙等）、電源插座、刻度尺、氣墊導(dǎo)軌、滑塊、數(shù)字計(jì)時(shí)器等。

7 教學(xué)過(guò)程（如表1所示）

8 教學(xué)反思

本節(jié)課的整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)力圖突出物理教學(xué)的兩個(gè)重要原則“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以思維為中心”。為了突破本節(jié)課的難點(diǎn)，筆者多次通過(guò)“憤怒的小鳥”游戲闖關(guān)和“彈弓”情景，引導(dǎo)學(xué)生一步步地對(duì)變力做功進(jìn)行探究。在設(shè)計(jì)方案和實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，教師在關(guān)鍵時(shí)刻適時(shí)點(diǎn)拔，有效地突破了變力做功測(cè)量的難點(diǎn)。從學(xué)生的反饋來(lái)看，學(xué)生設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案能夠順利地沿著教師預(yù)設(shè)的探究方向進(jìn)行。

學(xué)生能在教師的引導(dǎo)下，積極思考、討論和設(shè)計(jì)多種不同的探究方案，雖然交流展示環(huán)節(jié)所用時(shí)間較長(zhǎng)，但學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)驗(yàn)操作能力得到了鍛煉和提高。此外，學(xué)生在反思實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)論中，敢于堅(jiān)持自己的正確觀點(diǎn)，勇于修正自己的錯(cuò)誤，無(wú)疑會(huì)為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)、可持續(xù)發(fā)展奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐衛(wèi)華.高中物理教學(xué)中提升實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的實(shí)踐與反思——以“探究功與速度變化的關(guān)系”教學(xué)為例[J].物理教師，2016，37（9）：22-25.

[2]許偉光.巧設(shè)探究主線，構(gòu)建高效課堂——《探究功與物體速度變化的關(guān)系》教學(xué)片斷設(shè)計(jì)與思考[J].湖南中學(xué)物理，2014（4）：1-3.

（欄目編輯 鄧 磊）