虞小倩

摘 要：隨著新課改的不斷進(jìn)行和實(shí)施，特別是新高考的改革，原有的以學(xué)科知識(shí)為主線的應(yīng)試教育已然不適用。教師以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)顯得尤為重要，以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)要求教師深刻認(rèn)識(shí)和理解學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，重視在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)，改革當(dāng)前物理課堂教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；導(dǎo)向；課堂教學(xué)

一、認(rèn)識(shí)和理解物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

物理核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)高中物理學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括“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)方面。通過(guò)高中物理課程的教學(xué)，應(yīng)在義務(wù)教育的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展，應(yīng)達(dá)到以下目標(biāo)。一是形成物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念、能量觀念等，能用其解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題。二是具有建構(gòu)模型的意識(shí)和能力；能運(yùn)用科學(xué)思維方法，從定性和定量?jī)蓚€(gè)方面對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)推理、找出規(guī)律、形成結(jié)論；具有使用科學(xué)證據(jù)的意識(shí)和評(píng)估科學(xué)證據(jù)的能力，能運(yùn)用證據(jù)對(duì)研究的問(wèn)題進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測(cè)；具有批判性思維的意識(shí)，能基于證據(jù)大膽質(zhì)疑，從不同角度思考問(wèn)題，追求科技創(chuàng)新。三是具有科學(xué)探究意識(shí)，能在觀察和實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出合理猜想與假設(shè)；具有設(shè)計(jì)探究方案，使用不同方法和手段分析、處理信息，描述并解釋探究結(jié)果和變化趨勢(shì)；具有交流的意愿與能力，能準(zhǔn)確表述、評(píng)估和反思探究過(guò)程與結(jié)果。四是能正確認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)；具有學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心與求知欲，能主動(dòng)與他人合作，尊重他人，能基于證據(jù)和邏輯發(fā)表自己的見解，實(shí)事求是，不迷信權(quán)威；關(guān)心國(guó)內(nèi)外科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，了解物理研究和物理成果的應(yīng)用應(yīng)遵循道德規(guī)范，認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任。傳統(tǒng)的應(yīng)試教育注重知識(shí)的學(xué)習(xí)，忽視能力的培養(yǎng)，學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程是被動(dòng)機(jī)械的，學(xué)生雖然掌握了物理知識(shí)，能力卻沒(méi)有得到很好發(fā)展。面對(duì)新課標(biāo)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)要求和新高考的改革，應(yīng)試教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。通常被動(dòng)機(jī)械學(xué)習(xí)的學(xué)生往往出現(xiàn)“一聽就會(huì)，一做就廢”的狀況，無(wú)法從情境中走出來(lái)，構(gòu)建模型困難或是面對(duì)實(shí)驗(yàn)探究無(wú)從下手。以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)才是當(dāng)前適應(yīng)新課標(biāo)和新高考的正確選擇。

二、以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的高中物理教學(xué)策略

（一）概念建構(gòu)的過(guò)程，需要遵循認(rèn)知心理學(xué)規(guī)律

瑞士心理學(xué)家皮亞杰認(rèn)為：人的發(fā)生認(rèn)識(shí)的發(fā)展涉及圖式、同化、順應(yīng)、平衡四個(gè)方面。圖式指的是人腦中已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)，是主體內(nèi)部的一種動(dòng)態(tài)的、可變的認(rèn)知結(jié)構(gòu)；同化指的是把環(huán)境因素納入主體已有的圖式中，來(lái)加強(qiáng)和豐富主體的認(rèn)知結(jié)構(gòu)；順應(yīng)指的是改變主體認(rèn)知結(jié)構(gòu)以適應(yīng)環(huán)境的變化；平衡指的是原有的圖式可以同化新知識(shí)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，在心理上便會(huì)感到平衡，否則就感到失衡。對(duì)個(gè)體而言，在心理狀態(tài)失衡時(shí)，將產(chǎn)生一種內(nèi)驅(qū)力，驅(qū)動(dòng)個(gè)體改變或調(diào)適原有圖式，形成新圖式。教學(xué)應(yīng)不斷促使學(xué)生產(chǎn)生這種失衡引發(fā)認(rèn)知沖突，以改善教學(xué)效果。

例如：“加速度”概念的構(gòu)建，學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了速度的概念，理解運(yùn)動(dòng)快慢的描述方法，包括速度的比值定義法，腦中存在關(guān)于速度和速度變化快慢的日常經(jīng)驗(yàn)和零散事實(shí)，比如汽車百公里加速時(shí)間存在差異等；通過(guò)汽車啟動(dòng)過(guò)程和飛機(jī)起飛過(guò)程的速度變化的真實(shí)情境，感受到速度變化以及速度變化快慢的區(qū)別。提出怎樣描述速度變化的快慢。通過(guò)速度概念建構(gòu)過(guò)程遷移和類比，學(xué)生比較容易接受加速度的定義。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)一步強(qiáng)化對(duì)加速度的理解。

加速度探究實(shí)

創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境：籃球以10m/s的速度水平撞擊籃板后，以8m/s的速度反向彈回。若籃球與籃板接觸的時(shí)間為0.1s，求籃球在這段時(shí)間內(nèi)的加速度[1]。加深學(xué)生對(duì)加速度概念和矢量的認(rèn)識(shí)。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境討論：速度大加速度一定大嗎？速度變化量大，加速度一定大嗎？速度為零加速度一定為零嗎？加速度為負(fù)值的直線運(yùn)動(dòng)，一定是減速運(yùn)動(dòng)嗎？速度方向不變，加速度方向也不變嗎？加速度不斷減小，速度也不斷減小嗎？不斷讓學(xué)生發(fā)生認(rèn)知沖突。學(xué)生經(jīng)歷多次不同角度的認(rèn)知沖突，通過(guò)列舉大量真實(shí)情境論證以上問(wèn)題，走出對(duì)加速度理解的誤區(qū)。提出讓學(xué)生將這些誤區(qū)進(jìn)行分類：第一類對(duì)加速度正負(fù)號(hào)理解誤區(qū)；第二類對(duì)加速度大小理解誤區(qū)；第三類對(duì)加速度和速度方向關(guān)系的理解誤區(qū)；第四類對(duì)動(dòng)態(tài)變化加速度理解誤區(qū)。對(duì)每一類誤區(qū)的深刻總結(jié)和認(rèn)識(shí)，最后內(nèi)化為對(duì)加速度的概念理解。學(xué)生經(jīng)歷物理概念的建立過(guò)程，明確概念的內(nèi)涵和外延，重視混淆易錯(cuò)概念的區(qū)別，在概念建構(gòu)的過(guò)程中經(jīng)歷圖式、同化、順應(yīng)、平衡的過(guò)程，形成科學(xué)的物理觀念，鍛煉了學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，發(fā)展學(xué)生學(xué)習(xí)能力。

（二）在知識(shí)建構(gòu)中凸顯過(guò)程性

以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)主要不是靠傳授，而是要靠學(xué)生自己去經(jīng)歷和體驗(yàn)，不能把學(xué)生當(dāng)作知識(shí)的接受者，要讓學(xué)生主動(dòng)投入知識(shí)建構(gòu)的全過(guò)程。規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和概念的建構(gòu)過(guò)程是曲折而復(fù)雜的，要讓學(xué)生體驗(yàn)到這一點(diǎn)，就得在教學(xué)中設(shè)計(jì)相應(yīng)建構(gòu)過(guò)程，使學(xué)生在知識(shí)建構(gòu)過(guò)程中領(lǐng)略探究的精神。教材可以呈現(xiàn)學(xué)科知識(shí)，但不能全面呈現(xiàn)科學(xué)探究的精神和智慧，學(xué)生很難通過(guò)教材直接獲得科學(xué)思維的提升。因此，課堂教學(xué)就要避免單純的知識(shí)傳授，努力創(chuàng)設(shè)真實(shí)的物理情境，設(shè)計(jì)知識(shí)的形成過(guò)程，使課堂教學(xué)既要重結(jié)果，更要重過(guò)程。為了讓學(xué)生在課堂教學(xué)中經(jīng)歷知識(shí)形成過(guò)程體驗(yàn)、知識(shí)應(yīng)用過(guò)程體驗(yàn)等，就需要精心設(shè)計(jì)，用心落實(shí)[2]。

例如：學(xué)習(xí)滑動(dòng)摩擦力，學(xué)生在初中已經(jīng)對(duì)滑動(dòng)摩擦力有了初步的認(rèn)識(shí)，知道滑動(dòng)摩擦力發(fā)生在接觸面粗糙的情況下，阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。雖然學(xué)生在初二就學(xué)過(guò)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的概念，但將相對(duì)運(yùn)動(dòng)遷移到滑動(dòng)摩擦力中會(huì)發(fā)生混淆。導(dǎo)入新課的時(shí)候，讓學(xué)生摩擦雙手，摩擦桌面、課本等感受摩擦力。讓學(xué)生撫摸桌面書本、臉頰等，感受撫摸與摩擦的區(qū)別。學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)得出摩擦力產(chǎn)生的條件是接觸、擠壓、相對(duì)運(yùn)動(dòng)。摩擦力的作用是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。由于初中所涉及的滑動(dòng)摩擦力是以一動(dòng)一靜模型的情境，但高中將更全面，所以要將相對(duì)運(yùn)動(dòng)搞清楚。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境：什么是相對(duì)運(yùn)動(dòng)，如何判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)。構(gòu)建模型情境：板塊模型。1.讓木塊在靜止的板上滑行。2.木塊靜止，讓下板滑行。3.木塊和木板都向前滑行，木塊更快。4.木塊和木板都向前滑行，木板更快。5.木塊和木板分別向相反方向滑行。6.木塊和木板一樣快，向前滑行。通過(guò)討論總結(jié)速度不相等的兩個(gè)物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)。創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境：運(yùn)動(dòng)的物體是否受到滑動(dòng)摩擦力？靜止的物體是否受到滑動(dòng)摩擦力？滑動(dòng)摩擦力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反一定是阻力，阻礙物體的運(yùn)動(dòng)？構(gòu)建真實(shí)情境：粉筆在黑板上寫字，傳送帶輸送煤塊在傳送帶上留下劃痕，根據(jù)力的作用是相互的，體驗(yàn)相互滑動(dòng)摩擦。得出靜止和運(yùn)動(dòng)的物體都可能受到滑動(dòng)摩擦力。演示在可滑動(dòng)的黑板寫字時(shí)，帶動(dòng)黑板往前運(yùn)動(dòng)。在一疊書底下抽取書本時(shí)可以帶出其他書本，掃地把垃圾帶動(dòng)往前運(yùn)動(dòng)等。體驗(yàn)滑動(dòng)摩擦力阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，不阻礙運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力，摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。在課堂教學(xué)中經(jīng)歷知識(shí)形成過(guò)程體驗(yàn)、知識(shí)應(yīng)用過(guò)程體驗(yàn)等，讓學(xué)生全面深刻理解滑動(dòng)摩擦力。

（三）改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)科學(xué)探究能力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直是中學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分。新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)要讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，掌握科學(xué)探究方法，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維，形成科學(xué)的態(tài)度。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠很好地實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。然而教材中所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，有的名為“探究”但并不是“真探究”。這種“偽探究”對(duì)于學(xué)生科學(xué)思維的鍛煉，科學(xué)探究能力的培養(yǎng)還處在較低層面。因此要改變物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)——以問(wèn)題為導(dǎo)向的探究性學(xué)習(xí)。問(wèn)題源于教材卻不局限于教材，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)以教材中的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，從實(shí)際出發(fā)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)科學(xué)探究的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并根據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)中遇到的真實(shí)情況，創(chuàng)設(shè)新的問(wèn)題情境，啟發(fā)學(xué)生深層次的思考、討論，并提出創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)方案，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)，鍛煉學(xué)生的探究能力，形成科學(xué)態(tài)度。

例如：學(xué)生在探究小燈泡的伏安特性實(shí)驗(yàn)中，按照教材的指導(dǎo)完成實(shí)驗(yàn)，是在所給的所有儀器完好無(wú)損，電源為新電源無(wú)發(fā)熱等理想條件下完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集。但現(xiàn)實(shí)情況是實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備的器材不是全新的，有的儀器可能有損壞，多個(gè)班級(jí)輪流實(shí)驗(yàn)，使用時(shí)間長(zhǎng)會(huì)發(fā)熱，滑動(dòng)變阻器來(lái)回調(diào)動(dòng)，測(cè)量時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，造成誤差等。很多的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題在教材和試題中沒(méi)有呈現(xiàn)出來(lái)。針對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)面臨的實(shí)際問(wèn)題，教師可以在學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)過(guò)程中提出以下問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟的創(chuàng)新：1.你能確保你使用的器材都是完好無(wú)損的嗎？如何連接電路可以快速排查出損壞的器材。設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手嘗試發(fā)現(xiàn)，電路器材越多越難排查，應(yīng)從少到多逐一排查。2.能否在按照原理圖連接的過(guò)程中進(jìn)行排查，節(jié)省時(shí)間。設(shè)計(jì)意圖：得到最優(yōu)化的方法。3.實(shí)驗(yàn)原理圖為分壓接法，需要重新拆連限流式？設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)清分壓式和限流式連接的區(qū)別，培養(yǎng)學(xué)生理論結(jié)合實(shí)際，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)操能力。4.連好電路后，如何讓電壓從零開始測(cè)量，你連接的滑動(dòng)變阻器應(yīng)滑向哪端。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)問(wèn)題將理論與實(shí)踐相結(jié)合，理解分壓式電路的工作原理。5.測(cè)量時(shí)，回測(cè)會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差變大，你是如何做到不回測(cè)的？設(shè)計(jì)意圖：滑動(dòng)變阻器的調(diào)節(jié)具有很大的不確定性，因而實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也是有很大的隨機(jī)性，測(cè)量的數(shù)據(jù)不一定能像表格給數(shù)據(jù)那么好看，但依然要保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，不能去杜撰或拼湊數(shù)據(jù)。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生經(jīng)歷了問(wèn)題—設(shè)計(jì)—探究—分析—交流，在實(shí)驗(yàn)探究和問(wèn)題解決中思維層次不斷提升。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后教師還可以讓學(xué)生討論交流在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，如何解決問(wèn)題。或是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的疑惑和錯(cuò)誤等。在經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和交流中，開拓學(xué)生的科學(xué)思維，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（四）重視數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理教學(xué)中正遷移

高中物理的學(xué)習(xí)經(jīng)常要利用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析、理解，而學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)的掌握和應(yīng)用情況直接影響對(duì)物理的理解。在實(shí)際教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在單純的數(shù)學(xué)環(huán)境下可以將數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用得很好，但將數(shù)學(xué)知識(shí)正遷移到物理情境中理解概念和解決實(shí)際問(wèn)題的能力就比較薄弱。大部分物理教師認(rèn)為數(shù)學(xué)知識(shí)的講解是數(shù)學(xué)教師的事，不是物理教師擅長(zhǎng)的而忽視數(shù)學(xué)方法在物理教學(xué)中的滲透，導(dǎo)致在教學(xué)中遇到涉及數(shù)學(xué)知識(shí)時(shí)，經(jīng)常一筆帶過(guò)，讓學(xué)生課后自行體會(huì)數(shù)學(xué)知識(shí)在物理學(xué)習(xí)上的應(yīng)用。這恰恰錯(cuò)過(guò)了數(shù)學(xué)知識(shí)在物理教學(xué)中正遷移最好的契機(jī)。重視數(shù)學(xué)知識(shí)在高中物理教學(xué)的正遷移有助于學(xué)生對(duì)物理概念、物理規(guī)律的理解。例如：在數(shù)學(xué)中出現(xiàn)的變化率的概念，將變化率的理解遷移到物理的加速度的概念學(xué)習(xí)以及法拉第電磁感應(yīng)定律的學(xué)習(xí)，有助于學(xué)生快速對(duì)速度變化率和磁通量變化率的理解。在學(xué)習(xí)探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律中，推導(dǎo)位移公式就用到了數(shù)學(xué)中的分割、以直代曲、作和、逼近的積分思想[3]。（見圖1）

圖1 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系

在探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)，學(xué)生對(duì)在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為一個(gè)定值的直線運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論理解十分困難。盡管通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得到的紙帶進(jìn)行等時(shí)分割，并貼在同一水平面上的方法讓學(xué)生觀察和測(cè)量得出推論，學(xué)生對(duì)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移為一定值的理解還是不盡理想。（見圖2）

圖2

但是在高三總復(fù)習(xí)時(shí)，學(xué)生有過(guò)數(shù)學(xué)中等差數(shù)列的知識(shí)，將這一推論用等差數(shù)列來(lái)理解就變得十分容易。此外將數(shù)學(xué)的一次函數(shù)圖像知識(shí)遷移到物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖像中，結(jié)合物理知識(shí)的相關(guān)公式進(jìn)行變形與一次函數(shù)的斜率、橫縱截距一一對(duì)應(yīng)，面對(duì)看不懂的圖像問(wèn)題就迎刃而解了。物理中還時(shí)常遇到臨界問(wèn)題，也是可以通過(guò)數(shù)學(xué)函數(shù)的最值、不等式的知識(shí)進(jìn)行求解。用代數(shù)的思維解決物理的問(wèn)題是一種常規(guī)思維，因此數(shù)理不分家。

（五）走出情境建構(gòu)物理模型，落實(shí)核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)

隨著2017版高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的頒布，高考的評(píng)價(jià)體系發(fā)生了巨大的變革。高考評(píng)價(jià)體系將考查內(nèi)容定位為應(yīng)對(duì)生活實(shí)踐、應(yīng)對(duì)未來(lái)的學(xué)習(xí)或者高等教育的學(xué)習(xí)，聚焦于在面對(duì)生活實(shí)踐或?qū)W習(xí)探索情境中的問(wèn)題時(shí)所需要的知識(shí)和能力，即將在科學(xué)素養(yǎng)導(dǎo)向確定應(yīng)考查學(xué)科的必備知識(shí)和關(guān)鍵的能力。其中關(guān)鍵能力包括：理解能力、推理論證能力、實(shí)驗(yàn)探究能力、模型建構(gòu)能力、創(chuàng)新能力。模型建構(gòu)能力和創(chuàng)新能力是根據(jù)物理教學(xué)實(shí)際和時(shí)代發(fā)展要求提出的新的能力。模型建構(gòu)能力是物理培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力之一，對(duì)實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)具有深刻意義。而現(xiàn)實(shí)的情況是學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，面對(duì)熟悉的物理問(wèn)題，很容易找到解題的思路和解題方法，但面對(duì)陌生的物理情境時(shí)，卻無(wú)從下手。實(shí)際上在每個(gè)物理情境中都可以構(gòu)建相應(yīng)的物理模型。學(xué)生只是粗淺地了解一些常見的基本模型，并沒(méi)有深入地理解模型的內(nèi)涵，對(duì)物理模型認(rèn)識(shí)不足，導(dǎo)致模型建構(gòu)能力欠缺，因此，培養(yǎng)學(xué)生模型建構(gòu)能力才能真正地走出情境實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)。培養(yǎng)學(xué)生的模型建構(gòu)能力要對(duì)基本模型進(jìn)行分析，深刻挖掘基本模型的內(nèi)涵，嘗試將基本模型進(jìn)行延伸重建。例如：環(huán)形電流的磁場(chǎng)分布模型，用右手定則可知N極和S極，距離中心越遠(yuǎn)，磁場(chǎng)越弱。根據(jù)磁感線的特點(diǎn)進(jìn)行理解環(huán)形電流的磁場(chǎng)分布特點(diǎn)：在磁體內(nèi)部，由S極指向N極。安培定則指的是內(nèi)部磁場(chǎng)的分布，所以大拇指指向N極，中心磁感線為直線。磁感線是閉合曲線，因此從環(huán)形出來(lái)的磁感線必彎曲才可能閉合。將環(huán)形電流磁場(chǎng)分布模型進(jìn)行延伸重建。反亥姆霍茲線圈是冷原子實(shí)驗(yàn)室中的科研裝置，結(jié)構(gòu)為一對(duì)完全相同的圓形線圈，共軸放置。已知O為裝置中心點(diǎn)，a、b、c、d點(diǎn)到O點(diǎn)的距離相等，直線dOb與線圈軸線重合，直線cOa與軸線垂直，現(xiàn)兩線圈內(nèi)通入大小相等方向相反的電流，探究O.a.b.c.d五點(diǎn)的磁場(chǎng)強(qiáng)度特點(diǎn)。對(duì)于陌生的情境引導(dǎo)學(xué)生要大膽嘗試，小心求證。建立關(guān)聯(lián)，電流與磁場(chǎng)的關(guān)系，通電導(dǎo)向周圍分布磁場(chǎng)，明確需要用到磁感線分布來(lái)探究。大膽嘗試將兩個(gè)環(huán)形電流分開，一個(gè)環(huán)形電流的磁場(chǎng)分布明確。再重新建構(gòu)兩個(gè)環(huán)形電流的磁場(chǎng)情況。由于磁場(chǎng)是矢量應(yīng)遵循矢量疊加原理，故將兩個(gè)環(huán)形電流的磁場(chǎng)進(jìn)行疊加，得出中心點(diǎn)的合磁場(chǎng)為零。兩個(gè)環(huán)形電流在a、c兩點(diǎn)處的磁感線都是彎曲的，故矢量疊加，發(fā)現(xiàn)a、c兩點(diǎn)處磁場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相反。而b、d兩點(diǎn)在直線磁感線上離線圈越近磁場(chǎng)越強(qiáng)，只要進(jìn)行代數(shù)疊加，b、d兩點(diǎn)磁場(chǎng)強(qiáng)度也是大小相等方向相反。（見圖3）

環(huán)形電流的磁場(chǎng) ? ? ? ? 反亥姆霍茲線圈

圖3

（六）開展學(xué)生課外課題研究活動(dòng)，開拓核心素養(yǎng)培養(yǎng)新途徑

課外課題研究是學(xué)生在學(xué)科領(lǐng)域或跨學(xué)科領(lǐng)域選擇性研究專題，以獨(dú)立或小組合作的方式進(jìn)行的探究性、研究性的學(xué)習(xí)過(guò)程。課外課題的研究問(wèn)題由學(xué)生自主提出，課題的內(nèi)容由學(xué)生自己決定，時(shí)間安排由學(xué)生自主調(diào)節(jié)，學(xué)生通過(guò)經(jīng)歷了完整的研究過(guò)程，全面提升課題研究能力。通過(guò)課外課題研究，學(xué)生具有學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心與求知欲，能主動(dòng)與他人合作，尊重他人，實(shí)事求是，不迷信權(quán)威；關(guān)心國(guó)內(nèi)外科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，了解物理研究和物理成果的應(yīng)用應(yīng)遵循道德規(guī)范，認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任。培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力，鍛煉學(xué)生科學(xué)思維，形成科學(xué)觀念，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展。課外課題研究跟課堂的科學(xué)探究具有很好的互補(bǔ)性，課外的課題研究應(yīng)該與課堂科學(xué)探究得到同等的重視。傳統(tǒng)的課外課題研究行為只停留在查找資料、歸納信息的底層次的探究上，相當(dāng)于知識(shí)內(nèi)容的重構(gòu)，研究成果缺乏創(chuàng)造性。研究的內(nèi)容大都圍繞知識(shí)本身進(jìn)行，缺乏自己的探究證據(jù)，學(xué)生的研究能力沒(méi)有得到發(fā)展。高中教師如何指導(dǎo)學(xué)生開展課題研究沒(méi)有相關(guān)教材指導(dǎo)參考，也沒(méi)有具有代表性和創(chuàng)造性的研究案例作為示范。要以核心素養(yǎng)為目標(biāo)開展學(xué)生課外課題研究活動(dòng)，要注意避開以上的問(wèn)題。選擇課題應(yīng)來(lái)源于生活的真實(shí)情境，又要有相關(guān)的物理原理作為支撐，還要具有實(shí)驗(yàn)探究的路徑。這樣的課外課題研究不僅增強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際的意義，又促進(jìn)科學(xué)思維能力的發(fā)展。根據(jù)課題相關(guān)的物理原理支撐，創(chuàng)設(shè)合理的科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，得出結(jié)論。通過(guò)交流討論進(jìn)一步驗(yàn)證科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，提出創(chuàng)造性的建議和意見，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的不足。

結(jié)束語(yǔ)

總之，我國(guó)的課程改革提出教育的根本任務(wù)是立德樹人，全面發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，核心素養(yǎng)并不像傳統(tǒng)的教育教學(xué)目標(biāo)一樣能夠相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)，核心素養(yǎng)是學(xué)生將所學(xué)的科學(xué)文化知識(shí)內(nèi)化于個(gè)人思想、能力品質(zhì)上的體現(xiàn)，想要學(xué)生真正具有心智、內(nèi)涵和生命體有機(jī)構(gòu)成的學(xué)科核心素養(yǎng)，就要顛覆現(xiàn)行的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)教學(xué)真正進(jìn)入真實(shí)的復(fù)雜情境中。

參考文獻(xiàn)

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