基于核心素养的物理课堂教学“三重”设计
摘 要：我国基础教育新课程改革所提出的“核心素养”是个体多方面能力的综合表现，是学生适应未来社会、促进终身全面发展的基本保障。中学物理学科的核心素养主要包括物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任。在此，笔者倡导：在课堂教学中，要重视生活化情境创设、重视物理概念和规律的过程教学以及重视科学情感导向（即“三重”）方式设计，由此顺利实现物理学科核心素养在课堂教学中落地生根。
关键词：核心素养；课堂教学；三重
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）11-0016-3
当人们面对复杂的、不确定的现实生活情境时，在正确的世界观、人生观和价值观引导下，综合运用物理观念、物理思维模式、科学探究技能解决实際问题时所表现出来的素养就是物理学科核心素养。在课堂教学中，我们可以通过生活化情境创设来模拟现实问题，在物理概念和规律的教学过程中提高科学思维能力和科学探究技能，在物理学史和现代科技结合中进行正确的科学态度与责任导向。
1 重视生活化情境创设，在解决实际问题中形成物理观念
伟大的教育家陶行知先生认为，教育的根本目的是培养能适应社会生活的人。在物理课堂教学中，我们主张在学生熟悉的生活情境和感兴趣的事物中发展其解决实际问题的能力。
1.1 用生活中常见的活动体验创设有效教学情境
将学生喜闻乐见的生活场景作为教学情境素材，能很好地激发学生的兴趣。笔者在进行“浮力”的教学时，通过下列方式创设了有效情境：
开场白：同学们玩过水上步行球吗？你想看老师玩水上步行球的情形吗？
播放视频：老师玩水上步行球的情形（如图1）。
问题思考：从受力角度分析老师不担心落水的原因。
分享活动：学生交流还看到过有上述情形的受力情况。（在学生分享的生活事例的基础上，初步建立浮力的概念。）
生活反思：工作人员不允许带尖锐物品（老师出示随身带的钥匙串等）进入“步行球”，否则会怎样？
（顺势从漂浮过渡到下沉情况这一疑难问题探究。）
问题追问：落水下沉的物体是否还受浮力呢？你能设计实验验证自己的猜想吗？
通过水上步行球这一学生常见的游乐项目创设情境，借助这一游乐项目的注意事项，融入安全教育的同时顺利过渡到本节教学的重难点内容：下沉物体是否受浮力的验证。学生始终置身于真实的生活情境中，激趣的同时又很好地激发了学生新的思考，这使教学更显自然顺畅。
1.2 用生活用品设计演示实验创设趣味情境
用生活日常用品自制教具完成趣味演示实验，能增进学生与科学的亲近感。笔者曾在“大气压强”的新课导入时，用浇花洒水壶自制了一个具有“神奇”功能的“两心壶”（如图2）[1]，从第一次什么都倒不出来，第二次却倒出的白色的“奶茶”，第三次居然还倒出了“红茶”。魔幻般的演示效果吸引了大家的眼球，惊讶和疑惑的神情洋溢在孩子们的脸上。老师用“这就是空气的‘力量’——大气压强帮了我们的忙”一句话顺利进入新课教学，激发了学生对大气压强浓厚的兴趣，使学生想尽早揭开神奇茶壶的愿望转化为对大气压的探究动力。一个精彩的开头，成功了不仅仅一半。
1.3 通过解决现实问题逐步强化物理观念
准确的物理观念是否真正形成，需要在新情境问题的解决过程中得到检验。在学完了电磁感应相关知识后，笔者布置了一个实践性作业：设计一个“摇绳发电”实验方案并进行现场实验展示，看看谁能让灵敏电流计偏转角度更大。学生在设计具体活动、制订计划时，会分析影响灵敏电流计偏转角度的主要因素和次要因素、理论原因和现实影响因素；会把一个复杂的问题分解为若干个简单的问题；会控制相关条件；会思考事物间的因果关系等。这样就把物理课中所形成的物理观念和科学思维用于分析、解决现实问题，在解决问题中进一步提高探究能力、增强实践意识。
通过创设真实、逼真的生活问题情境，为学生提供观察、思考的机会，让学生亲切地感受到物理就在身边，在真实的体验感悟和探究实践中获取知识，培养能力，发展多元智能，自觉将所学所悟运用于生活实践中，为真正提高学生的物理观念奠定坚实基础。
2 重视物理概念与规律的过程教学，强化关键能力的培养
物理概念和规律是“课程内容”中科学内容的重要部分。课程标准要求重视物理概念和规律的教学设计，不仅应重视物理概念和规律的具体内容、意义、适用条件等，而且还应重视学生建立物理概念、学习物理规律的过程[2]。通过概念和规律的过程教学，让学生的科学思维、科学探究等关键能力得到培养。
2.1 通过物理概念的过程教学，培养学生的科学思维能力
物理概念的建立往往是人们在丰富的情境感知的基础上，通过思维加工形成的。重视物理概念教学的思维加工过程设计，可以有效培养学生的科学思维能力。
我们在概念教学的思维加工环节，是否能设计直接指向物理属性和本质特征的靶向问题，是概念是否能顺利形成的关键。例如，在密度的概念教学中，学生通过实验数据不难发现，同种物质的质量随体积成正比变化的，在此基础上老师适时提出：在这一系列质量随体积变化的数据中，有无相同的数据特征呢？通过有针对性的小组研讨，发现每组数据的质量和体积的比值总是相同的，这样，密度概念的比值定义法就水到渠成了。
通过概念教学的过程设计，有针对性地对学生进行科学思维能力培养，让学生从物理学视角对客观事物本质属性、内在规律及相互关系的认识过程中，实现分析综合、推理论证等科学思维方法的内化。可见，物理概念教学肩负着对学生进行科学思维培养的重要职责。
2.2 通过物理规律的过程教学，提高学生的科学探究能力
新课程倡导物理规律的教学设计，需要遵从科学发现之旅。笔者曾在“阿基米德原理”的教学中，通过如下教学环节让孩子们经历了完整的科学探究过程。
演示实验：物体逐渐浸入液体中，浮力增大的同时，引导学生观察液面变化情况。（注：教师演示用的“拉力-浮力称”，如图3所示，能一次性读出物体受到浮力的大小。）
引发思考：液面为什么会上升？上升那部分液体跟浮力可能存在什么关系呢？如何验证我们的猜想呢？
教师在启发学生思考溢水杯结构设计的必要性，为了简化G因不同小组所用的重物、液体种类和部分浸入状态有别，各小组的测量数据组尽管不同，但是，在误差范围内，总是相等的。
活动反思：在整个探究活动中，是否存在影响测量结果的因素？是否有应对策略？
本规律的探究过程设计，首先通过一个演示实验创设问题情境，启发学生从情境中发现和提炼问题；并运用已有知识和实践经验制订计划；设计简化符合情境要求的实验装置进行实验，获取客观、真实的数据，尽可能通过数据分析形成具有普遍意义的物理规律。通过这样的规律教学过程设计，在充分尊重学生认知水平的基础上，发展了学生的发现、分析和解决问题以及自我反思等科学探究能力。
3 重视正确科学情感导向，树立科学态度与责任
物理作为科学教育的基礎学科，肩负着培养人的科学素养的职责，学生对科学的热爱是培养科学态度与责任的基础。我们应该站在一定的教育高度，深挖物理教学资源中的教育功能，用科学之美、物理学史价值和现代科技前景等正能量，培养学生热爱科学、专研科学和应用科学的态度与责任感。
3.1 科学之美的情操陶冶
物理学之美无处不在，需要我们用心挖掘。在声现象学习中，师生一起用日常用品自制的乐器开一场别开生面的音乐会；在光学课堂上，绚丽多彩的萤光舞蹈、激光表演、多面镜成像等展示；自然界中力与美的图片的呈现......处处展现着科学之美。把对美的追求作为我们教学设计的一条重要旋律，让学生在感受物理世界的精彩与奇妙，领悟物理科学思想方法的过程中，激发学生的求知欲，调动学生探索物理世界奥秘的积极性，学生一旦有了美的体验，必然会形成浓厚的兴趣和积极的情感。
3.2 学史与科技的情感激发
物理学是一门既古老又现代的科学。在人类追求真理、探索未知世界的过程中，物理学在积累丰富的技术成果的同时，也积淀了丰硕的思想文化和科学研究方法。我国物理学家在各领域的贡献更是不容忽视，英国科学史学家李约瑟研究表明，在宋代，中国的科技发明就占全世界科技发明的70%。这充分体现了我们祖先的聪明才智，值得我们每一位炎黄子孙感到骄傲和自豪。辛弃疾（1140—1207）在《木兰花慢·可怜今夕月》中提出的“飞镜无根谁系？嫦娥不嫁谁留？”的疑问，比牛顿（1643—1727）对苹果和月球的思考早了500多年。现代我国物理学家在高温超导、中微子物理、量子反常霍尔效应、纳米科技等基础科学突破中，在量子通讯、高速铁路、载人航天、探月工程、北斗导航等工程技术中都取得世界领先的成就[3]。这些成就的取得都离不开物理学家的努力。在物理教学中，我们要充分重视挖掘和利用这些丰富的素材，让智慧和现实的光芒指引孩子们形成正确的价值观。
德国教育家第斯多惠说：“教育艺术的本质不在于传授本领，而在于激励、唤醒和鼓舞”。作为物理教师，应该在深挖物理教育功能，充分利用生活化、趣味性和哲理性的情境中，通过深度教学，激励学生发现问题、大胆实践；唤醒学生对自然界的敬畏、对科学美的叹服；折服于科学精神和态度；关注人类与社会、技术和环境的相互关系；启迪对生命的深度思考。由此真正实现从单纯的物理教学走向物理教育，从知识教授转向对学生健全人格的培养。
参考文献：
[1]阮享彬.用生活化实验实现物理教学中的情感目标[J]. 物理教学探讨，2015，33（1）：1-3.
[2]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.
[3]陈从先.基于核心素养的情感、态度与价值观教育策略[J].物理教学探讨，2015，33（11）：28-29.
（栏目编辑 赵保钢）
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