黃小均

【摘要】核心素養(yǎng)的提出，標(biāo)志著教育的重大轉(zhuǎn)變，將由以往的“知識技能培養(yǎng)”向“素質(zhì)教育”過渡，這就使得高中物理教學(xué)也發(fā)生了重大的改變。高中物理教師也要結(jié)合時代的要求，轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，在教學(xué)中體現(xiàn)出學(xué)生的主動性，結(jié)合學(xué)生的需求對教學(xué)進(jìn)行探究和改進(jìn)，將培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)落到實處，促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)的全面發(fā)展。以“曲線運(yùn)動”為例，進(jìn)一步論述提升學(xué)生核心素養(yǎng)的有效途徑和方法。

【關(guān)鍵詞】高中物理 核心素養(yǎng) 教學(xué)探討 曲線運(yùn)動

一、情境導(dǎo)入，激趣設(shè)疑

“興趣是最好的老師”。興趣可以激發(fā)學(xué)生的探究欲望，提升學(xué)生的主動性，然而光有興趣是不夠的，這就要求教師在激發(fā)學(xué)生興趣的基礎(chǔ)上，啟發(fā)學(xué)生提出問題，從而為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和探究打好基礎(chǔ)。

首先，教師可以通過多媒體給學(xué)生進(jìn)行有關(guān)曲線運(yùn)動實例的展示，諸如：汽車在彎曲的公路上行走、炮彈發(fā)射的軌跡、衛(wèi)星的運(yùn)動軌跡、被投出的籃球、旋轉(zhuǎn)的陀螺等，讓學(xué)生通過直觀的觀察，對曲線運(yùn)動有形象具體的了解，總結(jié)出運(yùn)動軌跡是曲線的物體運(yùn)動叫做曲線運(yùn)動。在激發(fā)學(xué)生的興趣的基礎(chǔ)上，教師讓學(xué)生對比直線運(yùn)動，探究一下二者的異同，如位移、速度大小、方向、受力、加速度等，啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，提出質(zhì)疑。學(xué)生通過回顧，在明確直線運(yùn)動各個物理量的前提下，通過類比提出問題，相對于直線運(yùn)動，曲線運(yùn)動的速度、方向、受力、位移、加速度等情況又是如何的呢？

教師通過多媒體形象的材料激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生結(jié)合已經(jīng)學(xué)過的知識啟發(fā)學(xué)生質(zhì)疑的精神，可以促進(jìn)學(xué)生的獨立思考，在學(xué)習(xí)和探究的過程中生成知識，通過合作探究、思維碰撞，引發(fā)學(xué)生情感的共鳴，激發(fā)學(xué)生探究的熱情。豐富、有趣的教學(xué)情境對于引導(dǎo)學(xué)生開展自主探究活動具有重要的意義，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念。

二、合作學(xué)習(xí)，實驗探究

合作學(xué)習(xí)是促進(jìn)學(xué)生思考，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的有效方法，實驗探究是解決物理問題的最佳途徑，不僅能增強(qiáng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?，也能讓學(xué)生掌握物理的研究方法，促進(jìn)學(xué)生的深入學(xué)習(xí)。物理概念與規(guī)律是從實踐到理論、從理論到實踐多重反復(fù)的產(chǎn)物。高中學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成，不僅需要學(xué)習(xí)體驗，同時也離不開學(xué)習(xí)者的自身實踐?！扒€運(yùn)動”的實驗設(shè)計主要是讓學(xué)生探究曲線運(yùn)動的速度方向和形成原因，教師引導(dǎo)學(xué)生對問題進(jìn)行探究，讓學(xué)生思考實驗的設(shè)計、現(xiàn)象以及結(jié)論，組織學(xué)生進(jìn)行分組合作學(xué)習(xí)，形成科學(xué)的實驗成果進(jìn)行展示。

（一）曲線運(yùn)動速度方向的探究

教師先通過多媒體給學(xué)生進(jìn)行實驗演示，正在切割鋼材的砂輪火星四濺，如果從側(cè)面進(jìn)行砂輪火星觀察的話，會發(fā)現(xiàn)砂輪切割鋼材產(chǎn)生的火星基本朝一個方向（如上圖所示），教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，對曲線運(yùn)動速度的方向進(jìn)行猜測和假設(shè)，大部分學(xué)生可以猜到沿曲線運(yùn)動切線的方向，這時教師讓學(xué)生進(jìn)行小組合作實驗探究，來驗證自己的假設(shè)。

教師可以給學(xué)生提供的器材有白紙、紅墨水、自制帶孔的陀螺等，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗的自主設(shè)計和操作，學(xué)生也可以運(yùn)用自有的物品進(jìn)行實驗。各個小組都進(jìn)行分工合作，對實驗的方案和思路進(jìn)行論證，有的小組甚至討論激烈，之后學(xué)生通過自己設(shè)計進(jìn)行實驗的操作，反復(fù)多次后得到了陀螺在白紙上留下的紅墨水痕跡與陀螺轉(zhuǎn)動的切線方向相同。在圓形軌跡中曲線運(yùn)動的速度方向與切線相同，那么不規(guī)則的曲線運(yùn)動中的軌跡如何呢？學(xué)生通過思考和討論，有的學(xué)生提出通過玩具賽車軌道進(jìn)行不規(guī)則曲線運(yùn)動速度方向的驗證，課下學(xué)生分組進(jìn)行實驗并將實驗過程和結(jié)果錄成視頻，不論玩具軌道在那個地方進(jìn)行拆分，電動小車總是沿著軌道切線的方向駛出，由此可以得出曲線運(yùn)動的速度方向沿運(yùn)動軌跡切線方向。

（二）曲線運(yùn)動形成條件的探究

在進(jìn)行曲線運(yùn)動形成條件的探究過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對比直線運(yùn)動進(jìn)行，對曲線運(yùn)動形成的條件進(jìn)行推測。教師可以給學(xué)生提供小鋼球、白紙、印泥、磁鐵、輕質(zhì)塑料小球、吹風(fēng)機(jī)等器材，讓學(xué)生進(jìn)行實驗方案的設(shè)計，并通過實驗來驗證自己的猜想和推測，大部分小組選擇小鋼球、印泥、磁鐵和白紙進(jìn)行實驗，通過將磁鐵放在運(yùn)動小球的前后左右來觀察小球運(yùn)動軌跡的變化，實驗證明，當(dāng)磁鐵的吸引力和小球運(yùn)動方向不在一條直線上的時候，就會吸引小球向有磁鐵的一方偏轉(zhuǎn)，從而形成了曲線運(yùn)動。只有一個小組通過吹風(fēng)機(jī)側(cè)面吹下落輕質(zhì)塑料小球的實驗，觀察到輕質(zhì)小球在吹風(fēng)機(jī)的作用下做曲線運(yùn)動，從而學(xué)生歸納出曲線運(yùn)動是由于物體受力和運(yùn)動方向不一致而形成的。

通過教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實驗探究，可以讓學(xué)生進(jìn)行充分的思考，讓學(xué)生掌握物理知識的學(xué)習(xí)方法，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的物理實驗方法，從而提升學(xué)生的實驗探究能力，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

三、構(gòu)建模型，升華認(rèn)知

基于核心素養(yǎng)的物理教學(xué)要求教學(xué)內(nèi)容緊扣物理學(xué)科核心概念，教學(xué)重心應(yīng)該從講授事實轉(zhuǎn)移到使用事實，學(xué)習(xí)重心也應(yīng)該從記憶事實轉(zhuǎn)移到理解可遷移的核心概念和對更為根本的知識結(jié)構(gòu)進(jìn)行深層理解，培養(yǎng)和發(fā)展思維能力。教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生從物理模型的視角進(jìn)行其本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律的探究，從而升華學(xué)生的認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

在進(jìn)行“曲線運(yùn)動”教學(xué)的時候，教師可以引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建物理模型，通過極限的思想對曲線運(yùn)動速度的方向進(jìn)行探究，如圖所示，在曲線運(yùn)動中從A運(yùn)動到B的位移就是AB的連線，假設(shè)B點不斷的靠近A點，如圖中的B1，B2，B3……Bn直到和A點重合，這時就和A點的切線重合，從而可以推出曲線運(yùn)動A點的速度方向就是該點的切線方向。通過物理模型的構(gòu)建，讓學(xué)生對科學(xué)的探究方法進(jìn)行了回顧，提升了學(xué)的科學(xué)思維，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)有效性。

四、注重實踐、進(jìn)行STSE教育

教育的最終目的是讓學(xué)生運(yùn)用知識進(jìn)行生活問題的解決，培養(yǎng)學(xué)生知識的應(yīng)用能力，教師要注重生活教學(xué)資源的有效利用，關(guān)注STSE教育，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理規(guī)律進(jìn)行生活生產(chǎn)現(xiàn)象的探究。發(fā)揮物理立德樹人的教育作用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

比如，教師可以讓學(xué)生探究一下生活中為什么高速公路在轉(zhuǎn)彎的時候要求汽車減速，并且公路的外圈要比內(nèi)圈高一些？帶領(lǐng)學(xué)生走就自然，觀察河流的轉(zhuǎn)彎處為什么內(nèi)圈一般比較平緩，常常由沙灘和淤泥構(gòu)成，而外側(cè)則常常比較陡峭，水流比較湍急？通過生活中的物理現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的物理知識進(jìn)行自然現(xiàn)象的解釋，更有利于學(xué)生知識應(yīng)用能力的提升，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

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