重視知識(shí)發(fā)生過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)

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1、重視知識(shí)發(fā)生過(guò)程 培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng) 摘要：核心素養(yǎng)對(duì)提升學(xué)生物理學(xué)業(yè)水平和長(zhǎng)遠(yuǎn)開展都至關(guān)重要。要落實(shí)核心素養(yǎng)，就需要在教學(xué)中重視知識(shí)的發(fā)生過(guò)程，讓結(jié)論的得出水到渠成。教學(xué)中可以從“稀釋復(fù)原概念，體驗(yàn)形成過(guò)程〞“充分留白，探尋規(guī)律發(fā)現(xiàn)過(guò)程〞“滲透方法，參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程〞三種形式，讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生過(guò)程，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深刻理解，對(duì)思想方法的透徹領(lǐng)悟。 關(guān)鍵詞：重視；發(fā)生過(guò)程；培養(yǎng)；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〔2021〕12-0071-3 核心素養(yǎng)對(duì)提升學(xué)生的物理學(xué)業(yè)水平和長(zhǎng)遠(yuǎn)開展都至關(guān)重要。2021年新修訂的?普通高中物理課程標(biāo)

2、準(zhǔn)?【1】提出“高中物理課程是普通高中自然科學(xué)的一門根底課程，旨在落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，進(jìn)一步提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身開展奠定根底，促進(jìn)人類科學(xué)事業(yè)的傳承與社會(huì)的開展。〞培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)要求從物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面落實(shí)，而這離不開學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生過(guò)程，離不開對(duì)知識(shí)的深刻理解和牢固掌握。只有學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生過(guò)程，才能深刻理解知識(shí)，才能在學(xué)習(xí)過(guò)程中“形成關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的根本認(rèn)識(shí)〞，才能將“物理概念與規(guī)律等在頭腦中提煉與升華〞，才具備“從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題的能力〞。只有學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生過(guò)程，才能夠?qū)崿F(xiàn)以知識(shí)為

3、載體，讓學(xué)生的思維得到訓(xùn)練，逐步具備“模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新〞等素養(yǎng)。學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生過(guò)程，才會(huì)逐步形成“基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問(wèn)題、形成猜測(cè)和假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案、獲取和處理信息、基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對(duì)科學(xué)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力。〞重視知識(shí)發(fā)生的過(guò)程才能“在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，認(rèn)識(shí)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境關(guān)系的根底上，逐漸形成的探索自然的內(nèi)在動(dòng)力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是和持之以恒的科學(xué)態(tài)度，以及遵守道德標(biāo)準(zhǔn)，保護(hù)環(huán)境并推動(dòng)可持續(xù)開展的責(zé)任感。〞【1】總之，要落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，就離不開讓學(xué)生經(jīng)歷重視知識(shí)發(fā)生的過(guò)程，讓學(xué)

4、生深刻理解知識(shí)。 1稀釋復(fù)原概念，體驗(yàn)形成過(guò)程 物理概念是物理教學(xué)的重要內(nèi)容，學(xué)生在概念的學(xué)習(xí)中可以很好地形成物理觀念，提升思維水平，并且領(lǐng)悟物理方法。但是，物理概念都是經(jīng)過(guò)抽象、概括，所以具有高度濃縮的特點(diǎn)，學(xué)生往往會(huì)覺(jué)得過(guò)于抽象而難以理解。為此，在進(jìn)行概念教學(xué)，尤其是核心概念的教學(xué)過(guò)程中，有必要對(duì)概念進(jìn)行稀釋、復(fù)原，讓學(xué)生體驗(yàn)概念的形成過(guò)程，清楚為何要引入這一概念，如何定義概念，這一概念表達(dá)了什么思想方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)與生活素材的引入，學(xué)生有了更多的感性認(rèn)識(shí)，學(xué)生感覺(jué)不再抽象，理解難度降低，為后續(xù)順利建立概念奠定根底。 案例1：加速度概念的稀釋 加速度是高中階段的重要物理概念，是學(xué)生學(xué)

5、習(xí)物理的分水嶺，很多學(xué)生在后續(xù)的物理學(xué)習(xí)中存在困難，與加速度這一重要概念理解不透徹存在很大關(guān)聯(lián)。為了夯實(shí)加速度概念的教學(xué)，可以利用演示實(shí)驗(yàn)、聯(lián)系生活等策略積累學(xué)生的感性素材，到達(dá)稀釋概念的目的，并從生活中變化率的例子逐步過(guò)渡到速度的變化率，最后得出加速度的概念、定義式、單位、方向、物理意義等。從實(shí)驗(yàn)、案例、生活中的類似情景出發(fā)，從“量〞的變化率到速度的變化率，再到加速度的提出，循序漸進(jìn)，契合學(xué)生的學(xué)習(xí)根底，契合學(xué)生的心理特點(diǎn)與認(rèn)知規(guī)律，這樣學(xué)生對(duì)知識(shí)、方法、思想都才會(huì)領(lǐng)悟得更透徹，這樣核心素養(yǎng)的培養(yǎng)才會(huì)落到實(shí)處。具體如下： 第一，給學(xué)生提供斜面和小車，讓學(xué)生感受小車在不同傾角的斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)速

6、度變化的快慢，累積直覺(jué)經(jīng)驗(yàn)。 第二，給學(xué)生提供運(yùn)發(fā)動(dòng)、飛機(jī)、汽車、火車等物體運(yùn)動(dòng)情況的視頻，并給它們的初末速度、時(shí)間賦值，讓學(xué)生感受生活中不同物體運(yùn)動(dòng)快慢的變化及變化的快慢。 第三，給學(xué)生提供生活中數(shù)量變化的例子，如溫度變化、房?jī)r(jià)變化、嬰兒身高變化等，讓學(xué)生感受到生活中“量〞變化的多少及變化的快慢。并引導(dǎo)學(xué)生思考如何比擬變化的多少和變化的快慢，得出變化率等于變化量除以發(fā)生這一變化的時(shí)間。 第四，引導(dǎo)學(xué)生比擬運(yùn)發(fā)動(dòng)、飛機(jī)、汽車、火車誰(shuí)的速度變化大？誰(shuí)的速度變化快？如何比擬變化的快慢？ 第五，引導(dǎo)學(xué)生得到：比擬速度變化〔增加或者減少〕快慢，就是比擬單位時(shí)間內(nèi)速度的變化量，即用速度變化量除以

7、時(shí)間。 第六，教師明確指出：速度的變化與時(shí)間的比值叫速度的變化率，物理上起了一個(gè)名稱叫“加速度〞。 第七，引導(dǎo)學(xué)生嘗試用自己的語(yǔ)言表述加速度的概念和定義式。 第八，根據(jù)定義式a=■=■，引導(dǎo)學(xué)生思考加速度的單位和方向。 第九，首尾照應(yīng)，明確加速度的物理意義，描述速度變化的快慢。 2充分留白，探尋規(guī)律發(fā)現(xiàn)過(guò)程 規(guī)律教學(xué)是學(xué)生認(rèn)識(shí)和掌握物理規(guī)律的過(guò)程。規(guī)律認(rèn)知過(guò)程其實(shí)是構(gòu)建概念之間的聯(lián)系的過(guò)程，規(guī)律其實(shí)是高度濃縮的知識(shí)鏈接。進(jìn)行規(guī)律教學(xué)時(shí)，不應(yīng)該直接告訴學(xué)生結(jié)論，而應(yīng)該給學(xué)生充分的思考時(shí)機(jī)和時(shí)間，應(yīng)該讓學(xué)生充分經(jīng)歷探究規(guī)律的過(guò)程。對(duì)一個(gè)物理規(guī)律的探索可以引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)探究法和理論分析法

8、兩方面進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)探究法是探究物理規(guī)律的一種重要的、根本的方法，需要學(xué)生觀察，甚至親自操作實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)其進(jìn)行分析、歸納、抽象概括得到物理規(guī)律。理論分析法需要學(xué)生利用已經(jīng)學(xué)過(guò)的知識(shí)，包括概念、規(guī)律、方法，通過(guò)數(shù)理推導(dǎo)，得到新的物理規(guī)律。在物理規(guī)律的教學(xué)中，應(yīng)該充分留白，讓學(xué)生經(jīng)歷探究規(guī)律的過(guò)程，有充分的思考時(shí)機(jī)，這樣學(xué)生不僅能深刻理解物理知識(shí)，還能初步掌握探究物理規(guī)律的方法，領(lǐng)悟物理思想，從而使思維得到開展，學(xué)科素養(yǎng)得到提升。學(xué)生記住規(guī)律容易，但是在應(yīng)用規(guī)律時(shí)感覺(jué)困難，不知道該選擇什么樣的物理規(guī)律，或者誤用物理規(guī)律，究其原因主要是學(xué)生沒(méi)有充分經(jīng)歷規(guī)律探究過(guò)程，對(duì)規(guī)律理解不透徹

9、，故而不能靈活運(yùn)用。充分留白，經(jīng)歷完整的探究規(guī)律的過(guò)程，會(huì)拉長(zhǎng)教學(xué)的鏈條，會(huì)在同一個(gè)知識(shí)點(diǎn)上花費(fèi)更多的時(shí)間，但是磨刀不誤砍柴工，學(xué)生對(duì)規(guī)律掌握牢固、理解透徹，會(huì)靈活運(yùn)用，教學(xué)反而更高效。 案例2：動(dòng)能定理的探究 動(dòng)能定理是高中階段一個(gè)非常重要的功能關(guān)系。正確理解、運(yùn)用動(dòng)能定理對(duì)提升學(xué)生的學(xué)業(yè)水平有重要作用。動(dòng)能定理的教學(xué)中要讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)和理論兩個(gè)方面充分探究，需重點(diǎn)夯實(shí)以下教學(xué)環(huán)節(jié)。 第一，進(jìn)行充分有目的的實(shí)驗(yàn)探究。首先，教師應(yīng)該大膽放手讓學(xué)生動(dòng)腦動(dòng)手。動(dòng)腦就是要引導(dǎo)學(xué)生透徹理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理，深入思考實(shí)驗(yàn)操作背后隱藏的邏輯關(guān)系。只有將這些問(wèn)題想透，學(xué)生才能實(shí)現(xiàn)遷移實(shí)驗(yàn)原理和方法，做

10、到舉一反三。在探究動(dòng)能定理的過(guò)程中，學(xué)生需要明白實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘綄ね饬ψ龉εc動(dòng)能變化的關(guān)系，需要測(cè)量外力做的功、物體的初動(dòng)能、末動(dòng)能。而這三個(gè)物理量都不能直接測(cè)量。此時(shí)需引導(dǎo)學(xué)生明白利用轉(zhuǎn)化法將測(cè)量功、初末動(dòng)能轉(zhuǎn)化為測(cè)量物體所受的合外力、位移、質(zhì)量、初末速度之后，還應(yīng)該讓學(xué)生思考如何測(cè)量力、質(zhì)量、初末速度，使用何種工具測(cè)量，測(cè)量時(shí)需要注意的事項(xiàng)，為了測(cè)量方便應(yīng)該讓研究對(duì)象做何種運(yùn)動(dòng)等。根據(jù)上述思考的結(jié)果學(xué)生不僅可以透徹理解實(shí)驗(yàn)原理，還可以組合出多種不同的實(shí)驗(yàn)方案，并能夠明白實(shí)驗(yàn)操作步驟為什么要這樣。其次，教師可以讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比擬、歸納，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)

11、論。 第二，引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行理論分析，得出結(jié)論。進(jìn)行理論分析時(shí)，教師給學(xué)生創(chuàng)設(shè)情景，讓學(xué)生基于已有的物理規(guī)律、物理概念進(jìn)行邏輯推理得出新的物理規(guī)律。學(xué)生經(jīng)歷了理論探究過(guò)程，不僅可以復(fù)習(xí)舊知識(shí)，還能構(gòu)建新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)組網(wǎng)。以探究動(dòng)能定理為例，教師給出情景：質(zhì)量為m的物體與水平面之間的摩擦力恒為f，在一恒定拉力F的作用下，以速度v1開始沿水平面運(yùn)動(dòng)，經(jīng)位移s后速度增加到v2。然后，讓學(xué)生導(dǎo)出合外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系。讓學(xué)生根據(jù)已經(jīng)學(xué)過(guò)的牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、功的定義式即可導(dǎo)出結(jié)論。 第三，分析、推廣結(jié)論。從實(shí)驗(yàn)和理論分析得到結(jié)論后，還應(yīng)該給學(xué)生提出如下問(wèn)題：1.是否動(dòng)能

12、定理只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)？動(dòng)能定理適用的條件是什么？2.遇到復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)時(shí)如何處理？當(dāng)遇到復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以采取分解和分割的方法，將復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)變成簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)。分解法：把一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)簡(jiǎn)單的勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻速直線運(yùn)動(dòng)。所以，動(dòng)能定理適用于更多的運(yùn)動(dòng)。分割法：把一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)分割成假設(shè)干段運(yùn)動(dòng)，每一小段都可以看成勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻變速直線運(yùn)動(dòng)。所以，動(dòng)能定理適用于一切運(yùn)動(dòng)〔微元法〕。經(jīng)歷了這樣深入的思考過(guò)程，學(xué)生可以將結(jié)論推廣到一般，即動(dòng)能定理不僅適用于簡(jiǎn)單的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，也適用于復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)。 3滲透方法，參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程 實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重點(diǎn)，更是難點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的

13、效果對(duì)物理教學(xué)的重要性不言而喻，只有扎實(shí)有效的實(shí)驗(yàn)，才能促進(jìn)學(xué)生更深刻地理解物理規(guī)律、物理概念，促進(jìn)學(xué)生遷移物理方法，靈活運(yùn)用物理知識(shí)。教學(xué)中往往會(huì)出現(xiàn)教師為了節(jié)省時(shí)間或者覺(jué)得學(xué)生沒(méi)有能力設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄與處理、本卷須知等直接告知學(xué)生，讓學(xué)生記熟后，按部就班地進(jìn)行操作。如此實(shí)驗(yàn)教學(xué)，其效果很難提升，實(shí)驗(yàn)過(guò)后有不少學(xué)生只是到達(dá)了見過(guò)實(shí)驗(yàn)儀器的水平，至于實(shí)驗(yàn)中為何要這樣做，還可以怎么辦均毫不清楚。當(dāng)然，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案對(duì)學(xué)生的根底知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、思維水平等都有較高的要求，所以某種程度上實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的提升瓶頸在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。所以，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要讓學(xué)生參與到實(shí)

14、驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)過(guò)程中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物理方法的滲透。 案例3：探究物體獲得的加速度與質(zhì)量、合外力的關(guān)系 探究物體獲得的加速度與質(zhì)量、合外力的關(guān)系是高中?物理?“必修1〞的重要實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)要求較高。教學(xué)中建議采用兩個(gè)課時(shí)，第一課時(shí)給學(xué)生設(shè)置問(wèn)題，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的策略，讓學(xué)生想透徹實(shí)驗(yàn)中的一些關(guān)鍵問(wèn)題，從而初步設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)方案；第二課時(shí)那么讓學(xué)生選擇實(shí)驗(yàn)方案，充分完成實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)處理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、反思實(shí)驗(yàn)缺乏。第一課時(shí)設(shè)置的主要問(wèn)題如下： 問(wèn)題1：為何要探究加速度與質(zhì)量、合外力的關(guān)系，而不是加速度與體積、密度、時(shí)間等其他物理量的關(guān)系？ 問(wèn)題2：如何測(cè)量加速度？用什么工具測(cè)量？ 問(wèn)

15、題3：如何測(cè)量合外力？ 問(wèn)題4：懸掛物體的重力近似等于物體〔小車〕所受的合外力需要滿足什么條件？如何理解“近似〞二字？ 問(wèn)題5：如何平衡摩擦力？平衡好摩擦力的標(biāo)準(zhǔn)是什么？ 問(wèn)題6：探究加速度與質(zhì)量、合外力的關(guān)系采用什么樣的實(shí)驗(yàn)方法？如何具體操作？ 問(wèn)題7：如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)？質(zhì)量一定，探究外力與加速度關(guān)系的時(shí)候，如何建立坐標(biāo)？外力一定，探究質(zhì)量與加速度關(guān)系的時(shí)候，如何建立坐標(biāo)？ 問(wèn)題8：簡(jiǎn)要說(shuō)一說(shuō)，本實(shí)驗(yàn)中你學(xué)到了哪些重要的物理方法。 通過(guò)上述問(wèn)題的思考，學(xué)生可以將實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)想透徹，弄清楚用到的物理知識(shí)、用到的物理方法，隱藏的邏輯關(guān)系，這樣可以促進(jìn)學(xué)生深度參與到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)中。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的參與程度更深入，自主性更強(qiáng)，學(xué)生會(huì)有更好的學(xué)習(xí)效果，不僅對(duì)知識(shí)有深刻的理解，對(duì)實(shí)驗(yàn)中的方法、思想也會(huì)有更透徹的領(lǐng)悟，奠定了學(xué)生遷移實(shí)驗(yàn)原理和方法的根底，為學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)夯實(shí)根底。 參考文獻(xiàn)： 標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：人民教育出版社，2021：4. 方法論[M].杭州：浙江教育出版社，2021