明澤榮

［摘 要］新時代背景下學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)成為重中之重，課堂教學(xué)中生成性資源對培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)有著突出的作用。因此，在實際教學(xué)中，教師應(yīng)因勢利導(dǎo)開發(fā)物理課堂教學(xué)中的生成性資源，為物理教學(xué)服務(wù)。文章結(jié)合實際教學(xué)過程分析生成性資源在物理教學(xué)中的開發(fā)與應(yīng)用。

［關(guān)鍵詞］核心素養(yǎng)；生成性資源；高中物理

［中圖分類號］? ? G633.7? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）20-0050-03

傳統(tǒng)課堂教學(xué)主要體現(xiàn)為教師基于預(yù)設(shè)的教案一成不變地實施教學(xué)，對生成性資源的開發(fā)、學(xué)生學(xué)習(xí)主體性的體現(xiàn)重視不夠。核心素養(yǎng)理念下，教師應(yīng)充分了解生成性資源的重要性，感受生成性資源以及學(xué)科素養(yǎng)之間的有機(jī)關(guān)聯(lián)，靈活地促進(jìn)、捕獲課堂中的動態(tài)生成，促進(jìn)學(xué)生形成學(xué)科觀念，提升科學(xué)探究以及科學(xué)思維素養(yǎng)。

一、指向?qū)W科觀念，做生成性資源的發(fā)現(xiàn)者

發(fā)現(xiàn)生成性資源是開展生成性課堂教學(xué)的第一步，在這一環(huán)節(jié)中教師應(yīng)強(qiáng)化課堂互動，在師生以及生生互動中動態(tài)捕捉生成性資源，把握學(xué)生在物理觀念理解過程中的靈感、誤解，了解學(xué)生對生活現(xiàn)象的聯(lián)想，基于動態(tài)資源順勢引導(dǎo)學(xué)生開展課堂深度探究，助力學(xué)生形成完善的學(xué)科觀念。

（一）捕捉一時靈感，順勢而導(dǎo)

個體思維的獨立性是產(chǎn)生生成性資源的關(guān)鍵所在，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生在課堂活動中發(fā)散思維，及時誘發(fā)并捕獲學(xué)生的一時靈感，并順勢引導(dǎo)學(xué)生基于一時靈感深入分析，從物理學(xué)角度深入理解現(xiàn)象本質(zhì)，建立學(xué)科觀念。

鼓勵學(xué)生互動交流是誘發(fā)學(xué)生靈感的有效措施。比如，在教學(xué)“圓周運動”這一小節(jié)時，教師提出問題：“如果對一個運動的物體持續(xù)施加一個大小不變，并與其運動方向保持垂直的力F，那么該物體的運動軌跡如何？”針對該問題組織學(xué)生開展小組討論，并注意聆聽學(xué)生的想法。在這個過程中可以及時了解學(xué)生的認(rèn)知狀態(tài)，并且捕獲學(xué)生的靈感。比如，某位學(xué)生在討論中提出根據(jù)力與運動的關(guān)系可以知道“如果力F與初速度[v0]保持垂直，那么物體的速度大小不變，而方向在[F]的作用下發(fā)生改變，如果這個[F]時刻垂直于[v]，會不會出現(xiàn)物體沿一個圓不斷運動的狀態(tài)”，該學(xué)生的靈感很好地揭示了圓周運動的現(xiàn)象，此時，教師可順勢給出幾個圓周運動模型，讓學(xué)生進(jìn)行深度認(rèn)知。

（二）抓住錯誤思路，逆向建構(gòu)

學(xué)生的“錯誤”思路是重要的生成性資源，它可以直接暴露學(xué)生的真實思維，展現(xiàn)學(xué)生的錯誤理解，針對這一資源開展逆向建構(gòu)，可以有效滲透正確物理觀念，取得意想不到的效果。

比如，在教學(xué)“動量守恒定律”時，教師提出問題：“從相同高度h下落的玻璃杯掉到水泥地上容易打碎，而落到草地上不容易打碎，原因是什么呢？”有位學(xué)生認(rèn)為水泥地較草地堅硬，對杯子的作用力也強(qiáng)，而物體的動量變化為[Ft]，所以作用力越大動量變化越大，杯子落到水泥地上易碎。針對這一理解，教師可順勢引導(dǎo)學(xué)生基于動量守恒定律分析問題，嘗試探究最初始的動量從何而來。通過分析，學(xué)生發(fā)現(xiàn)：初始動量即為玻璃杯落地前的瞬間動量[p=m2gh]，在接觸時間內(nèi)的動量變化[ΔP=FΔt=m2gh]，所以兩種地面的動量變化相等。然而接觸時間不同，水泥地的接觸時間明顯較小，所以導(dǎo)致作用力較大。相等大小的動量變化在極短的時間內(nèi)完成，所以從作用力大小以及動量變化快慢兩個角度可以分析出玻璃杯易碎的原因。

可見，基于學(xué)生的思路引導(dǎo)學(xué)生逆向建構(gòu)，可以有效把握學(xué)生的真實想法，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的錯誤原因，形成正確的力與相互作用觀念。

（三）觀察生活現(xiàn)象，深度探究

物理是一門與生活聯(lián)系十分緊密的學(xué)科，因此與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的各種生活現(xiàn)象都可以作為有效的生成性資源加以利用［1］。利用觀察動態(tài)的生活現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生深度探究，可以有效調(diào)動學(xué)生探究的積極性，促進(jìn)學(xué)生在探究中了解物理觀念。

結(jié)合教學(xué)中偶然發(fā)現(xiàn)的生活現(xiàn)象，可以有效建立生活問題與物理知識之間的關(guān)聯(lián)，幫助學(xué)生建立完善的物理知識體系。比如，在教學(xué)“光的偏振”時，教師注意到：有個學(xué)生佩戴的眼鏡上安裝有偏振鏡片，這時可以鼓勵學(xué)生觀察分析通過一片、兩片偏振鏡片的光線與未通過偏振鏡片的光線具有怎樣的差異。學(xué)生在這一生成性問題的指引下，以偏振片為實驗器材，探究不同條件下光線的差異，如嘗試轉(zhuǎn)動兩片疊加在一起的偏振片，觀察現(xiàn)象。在探究中學(xué)生發(fā)現(xiàn)當(dāng)兩片鏡片轉(zhuǎn)動到某一角度后沒有光線通過，并且通過偏振鏡片后光線的強(qiáng)度明顯比正常光線減弱。

通過生成性的生活現(xiàn)象，拓展了學(xué)生的思維空間，使學(xué)生在新的思路引領(lǐng)下展開深度探究，從而幫助學(xué)生建立起生活現(xiàn)象與物理知識間的邏輯關(guān)聯(lián)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生有效建構(gòu)物理觀念。

二、基于實驗教學(xué)，做生成性資源的締造者

實驗探究不僅是物理學(xué)科的核心素養(yǎng)之一，同時也是生成性資源產(chǎn)生的主要方式，在實驗探究過程中學(xué)生會發(fā)現(xiàn)許多細(xì)節(jié)，并針對細(xì)節(jié)提出各種各樣的問題，將這些疑問作為生成性資源可以有效培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力，提升課堂教學(xué)效率［2］。

（一）給予時間空間，引導(dǎo)學(xué)生互動探索

學(xué)生在發(fā)現(xiàn)實驗問題后需要經(jīng)過一定時間處理相關(guān)信息，才能有針對性地提出問題，因此，教師應(yīng)在實驗教學(xué)中適當(dāng)留白，為學(xué)生提供思考時間，讓學(xué)生在自主實驗中發(fā)現(xiàn)問題，并通過互動探索提出問題，從而促進(jìn)生成性資源的產(chǎn)生，也有效提升實驗學(xué)習(xí)效率。

實驗過程中發(fā)現(xiàn)的問題是生成性資源的重要來源。比如，在學(xué)習(xí)“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”時，某個學(xué)生繪制好的當(dāng)物體質(zhì)量[m]一定時加速度[a]與力[F]的關(guān)系圖中，需要在[F]大于某一數(shù)值[F0]的情況下才會有加速度，當(dāng)[F]小于該值時加速度為0。針對這一生成性問題，教師為學(xué)生留出適當(dāng)?shù)臅r間，引導(dǎo)學(xué)生分析探索。學(xué)生在交流的過程中發(fā)現(xiàn)可以通過受力分析，尋找該問題產(chǎn)生的原因。通過受力分析，學(xué)生發(fā)現(xiàn)[F0]極有可能是物體受到的摩擦力，當(dāng)砝碼給予的拉力小于摩擦力時物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以加速度為0。通過分析，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生探究，讓學(xué)生理解加速度是與物體所受合力相關(guān)的量。

（二）分析意外情況，追本溯源

在高中物理實驗中，影響實驗的因素是多種多樣的，所以在實驗中經(jīng)常會出現(xiàn)意外情況。針對這一現(xiàn)象，教師應(yīng)順勢引導(dǎo)，將意外情況作為生成性資源，引導(dǎo)學(xué)生分析意外出現(xiàn)的原因，從而讓學(xué)生對該實驗所蘊含的物理規(guī)律有更深刻的理解，同時提升學(xué)生的實驗探究意識。

比如，在學(xué)習(xí)“力的合成”時，通過等效替代法驗證平行四邊形定則，用兩個彈簧測力計的合力替代單個彈簧測力計的彈力，在實驗過程中學(xué)生發(fā)現(xiàn)按照平行四邊形定則繪制出的合力[F]的大小和方向與單個彈簧測力計的彈力[F1]的結(jié)果不吻合，合力[F]明顯偏向某一彈簧測力計并且大小比等效力大。針對這一情況，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合實驗探究原理，對問題追本溯源，探究出現(xiàn)問題的原因。通過對實驗思路的進(jìn)一步分析，并認(rèn)真檢測實驗器材，反思實驗過程，學(xué)生發(fā)現(xiàn)是因為某一個彈簧測力計的讀數(shù)出現(xiàn)問題，在沒有受力時指針已經(jīng)有了讀數(shù)，這就使得讀數(shù)結(jié)果比實際力的大小要大，從而導(dǎo)致計算出的合力偏向該彈簧測力計并且數(shù)值變大。

在上述實驗分析中，教師及時就學(xué)生實驗過程中的意外情況進(jìn)行分析，引導(dǎo)學(xué)生追本溯源，不僅鍛煉了學(xué)生的實驗探究能力，還促進(jìn)了學(xué)生對力的合成有更深刻的理解，促進(jìn)學(xué)生建構(gòu)知識體系。

（三）調(diào)整預(yù)設(shè)方案，優(yōu)化設(shè)計

生成性資源的運用往往會對課堂教學(xué)產(chǎn)生一定的影響，需要教師結(jié)合課堂中出現(xiàn)的變化對預(yù)設(shè)的實驗方案進(jìn)行優(yōu)化，使其更加滿足學(xué)生的需求，提升學(xué)生的實驗?zāi)芰σ约皩W(xué)生對物理知識的理解程度。

演示實驗難以滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求是常見的實驗教學(xué)問題，結(jié)合學(xué)生的生成性需求進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整是很有必要的。比如，在教學(xué)“超重與失重”時，預(yù)設(shè)方案是通過演示電梯中電子秤的讀數(shù)來觀察超重和失重的現(xiàn)象，但是學(xué)生提出問題：怎么才能讓自己在課堂實驗中觀察到這一現(xiàn)象？對此教師進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。設(shè)計新的實驗方案，以彈簧測力計、定滑輪A和B、不同的砝碼為器材，用F拉起質(zhì)量為[m1]的砝碼，上端連接繩子繞過定滑輪A和B，在B端的繩子上分別系上不同質(zhì)量的砝碼，觀察在質(zhì)量為[m1]的砝碼上升或者下降的過程中彈簧測力計的讀數(shù)，分析讀數(shù)變化的原因。通過實驗探究，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)物體的加速度向上時，出現(xiàn)超重現(xiàn)象，即[F]大于[m1 g]；當(dāng)物體加速下降時出現(xiàn)失重現(xiàn)象，即[F]小于[m1 g]，從而使學(xué)生對兩種現(xiàn)象有了直觀的體驗。

三、聚焦科學(xué)思維，做生成性資源的應(yīng)用者

科學(xué)思維是從物理學(xué)視角理解事物本質(zhì)規(guī)律的思維方式，是一種十分重要的分析應(yīng)用能力。在生成性課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，要求教師引導(dǎo)學(xué)生成為生成性資源的應(yīng)用者，要能夠結(jié)合生成性資源探索物理知識的應(yīng)用方式，從而有效提升學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)。

（一）營造氛圍，探尋內(nèi)在規(guī)律

生成性資源往往蘊含豐富的情感因素，結(jié)合生成性資源營造順應(yīng)學(xué)生心理特點的學(xué)習(xí)氛圍，可以有效促進(jìn)學(xué)生探究能力的提升。實際教學(xué)中，教師應(yīng)著重引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)視角分析問題，探尋內(nèi)在規(guī)律，形成嚴(yán)密的物理分析習(xí)慣。

例如在教學(xué)“多普勒效應(yīng)”時，教師首先給出多普勒效應(yīng)在生活中的案例，如迎面而來的火車鳴笛聲的尖銳變化，引導(dǎo)學(xué)生分析出現(xiàn)這一現(xiàn)象的可能原因，通過分析，學(xué)生認(rèn)為是因為在運動過程中聲音的頻率發(fā)生了變化，所以才導(dǎo)致聲音聽起來更加尖銳，針對這一理解，創(chuàng)設(shè)問題引導(dǎo)學(xué)生合作探究。在探究過程中，學(xué)生首先思考的是聲音的尖銳與否是由耳膜的振動頻率決定的，之后思考由于火車駛近導(dǎo)致的變化。經(jīng)過討論分析，學(xué)生提出猜想：當(dāng)火車快速靠近時，發(fā)出的聲波會更迅速地到達(dá)人耳，與相對運動的概念類似，即使喇叭的振動頻率沒發(fā)生變化，但是由于人耳決定了感受到的聲音，觀察者在單位時間內(nèi)接收到的聲波數(shù)目增多了，所以感覺頻率提高了，導(dǎo)致感覺聲音變得尖銳。

可見，課堂教學(xué)中的生成性資源用于營造氛圍，可以有效提升學(xué)生探究的主動性，讓學(xué)生在更輕松的氛圍中深度探索，從而有效提升學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)。

（二）發(fā)散思維，解決具體問題

運用物理知識解決實際問題是物理學(xué)科科學(xué)思維素養(yǎng)的重要體現(xiàn)，在實際應(yīng)用中教師應(yīng)鼓勵學(xué)生發(fā)散思維，從不同的角度思考問題，促進(jìn)生成性資源的產(chǎn)生，引導(dǎo)學(xué)生了解多種問題解決方案。

比如，在學(xué)習(xí)了“機(jī)械能守恒定律”后，教師引導(dǎo)學(xué)生回顧自由落體運動概念，首先分析這一運動是否符合能量守恒定律，之后思考自由落體運動的速度除可利用勻加速直線運動公式計算外，還有什么計算方法。對于這個問題，學(xué)生可先基于所學(xué)的能量守恒知識分析該問題的能量變化，發(fā)現(xiàn)在自由落體運動中物體只受重力作用，也就是勢能轉(zhuǎn)化為了動能，所以可以從能量角度分析物體最后時刻的速度?？梢粤谐瞿芰渴睾惚磉_(dá)式為[mgh=mv2/2]，將兩邊的[m]消去后，根據(jù)物體的下落高度，即可計算得到最后時刻的速度大小，實現(xiàn)了對同一問題的不同解決方案的探索。

（三）比較綜合，形成認(rèn)知模型

基于比較綜合，建構(gòu)物理模型是一種重要的科學(xué)思維方法，在課堂教學(xué)中教師應(yīng)有意識地引導(dǎo)學(xué)生比較分析不同知識點之間的差異，鼓勵學(xué)生大膽地提出自己的想法，進(jìn)而及時捕獲在這一過程中出現(xiàn)的生成性資源，助力學(xué)生構(gòu)建完善的物理認(rèn)知模型。

分析不同知識點的差異，通過對比分析進(jìn)行建模是一種十分高效的物理學(xué)習(xí)方法。比如，在學(xué)習(xí)“庫侖定律”時，需要學(xué)生理解電荷之間相互作用力的關(guān)系，鼓勵學(xué)生聯(lián)想之前所學(xué)的描述兩物體之間作用力的理論分析。在思考過后學(xué)生提出問題：萬有引力定律闡述了兩個物體之間的引力作用，電荷之間是否也滿足這一關(guān)系呢？針對這一生成性問題，教師展開深度分析，首先讓學(xué)生列出萬有引力定律的表達(dá)式，再分析電荷之間的作用關(guān)系應(yīng)該如何表達(dá)，學(xué)生通過對比分析認(rèn)為需要將兩物體的質(zhì)量替換為電荷量大小，引力常量[G]也應(yīng)替換為與電荷作用力相關(guān)的系數(shù)。基于這一分析為學(xué)生引入電荷間庫侖定律的概念，給出靜電力常量k以及庫侖定律表達(dá)式[F=kq1q2/r2]。

綜上所述，物理教學(xué)是一個動態(tài)的過程，充滿偶然性的生成，僅靠預(yù)設(shè)的教學(xué)方案難以應(yīng)付這些突如其來的動態(tài)變化，忽略這些偶然性生成會降低課堂互動交流的有效性。因此，教師應(yīng)結(jié)合核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求，靈活開發(fā)與應(yīng)用課堂中的生成性資源，使課堂教學(xué)充滿活力。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］? 王書琴，楊子林.立足核心素養(yǎng) 促進(jìn)能力培育：核心素養(yǎng)視域下高中物理教學(xué)策略研究［J］.求學(xué)，2021 （36）：13-14.

［2］? 李明.高中物理教學(xué)中科學(xué)思維的培養(yǎng)策略［J］.新智慧，2022 （24）：115-117.

（責(zé)任編輯 易志毅）