物理課堂案例教學設計分析

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摘要：在課程改革不斷深化的背景下，核心素養成為培養學生的總目標。該文以“啄木鳥”項目為例，通過演示、教學、制作等環節，讓學生在做中學，學中做，實現核心素養培養的目標。案例中，首先教師演示“啄木鳥”,學生思考原因，培養學生觀察與分析能力。接著學生通過對”啄木鳥“進行受力分析，建構物理觀念，提高觀察和分析推理的能力。在討論如何制作“啄木鳥”環節中，培養了學生創造和科學探究的能力。在“啄木鳥”的制作與改進環節，培養學生動手操作能力、運用知識去分析和解決問題的能力等。在最后比賽與總結的環節，培養了學生科學探究的能力。

關鍵詞：高中物理；案例教學；核心素養

一、引言

新高中物理課程標準指出：本課程應在義務教育的基礎上，進一步促進學生物理核心素養的養成和發展。物理學科核心素養主要包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態度與責任”四個方面。物理核心素養的提出，從發展學生核心素養的角度，集中體現了物理學科的育人價值，是新課程三維目標的提煉與升華。物理課堂是實現課程目標的平臺，一個好的教學設計是高效課堂的保證。案例教學是將生活實例帶入課堂，學生組內交流、課堂討論，設計實驗驗證，實現了理論與實踐的緊密結合的一種教學方法，可以訓練學生分析和解決問題的能力。所以案例教學法可以比較容易的實現新課程標準提出的課程目標，即核心素養的生成。下面以“啄木鳥”項目為例，分析如何實現學生物理核心素養的生成。

二、案例——“啄木鳥”項目

（一）項目介紹?！白哪绝B”是一個形似鳥的玩具，利用摩擦力，它能在一豎直桿上像啄木鳥啄木一樣，一啄一啄的往下滑?！白哪绝B”項目課時為1課時，教學分為五個環節。第一個環節是教師展示“啄木鳥”，引導學生進行觀察和猜想，通過這一環節去培養學生觀察與分析推理的能力。第二個環節是教師引導學生對“啄木鳥”進行受力分析，這一環節主要是建構學生摩擦力、受力分析等的物理觀念，培養學生綜合運用知識去解決問題的能力。環節三是小組討論如何制作“啄木鳥”，目的是為了培養學生運用知識的能力與創造能力。環節四是“啄木鳥”制作與改進，這一環節的教學目標是培養學生的動手操作能力、運用知識去分析和解決問題的能力等。最后一個環節是進行比賽與總結，主要目的是培養學生總結與交流的能力。這個案例是在學生學完摩擦力、彈力、受力分析等的基礎上進行。（二）“啄木鳥”項目教學過程。環節一：教師展示“啄木鳥”，引導學生進行觀察和猜想教師先在講臺上給同學們展示一個魔術，一個能一啄一啄下滑的“啄木鳥”，引起同學們的興趣，如圖1。教師演示完成之后，讓學生分析“啄木鳥”能這樣運動的原因。接下來教師可以把“啄木鳥”拿下講臺，在學生面前進行演示，讓學生近距離認真觀察。圖1教師演示的啄木鳥本環節通過讓學生觀察一個好玩的、出其不意的現象，讓學生思考分析其原因。學生從物理學視角對“啄木鳥”進行科學推論，培養了學生的科學思維能力。環節二：教師引導學生對“啄木鳥”進行受力分析學生要分析運動的原因，就要從力的角度分析，對“啄木鳥”進行受力分析是不可避免的。那怎么進行受力分析？先從哪里開始分析？這對學生來說可能是一個難題，教師可以進行引導。當“啄木鳥”靜止在豎直桿上面時，啄木鳥受到什么力？學生會想到“啄木鳥”除重力之外，還會受到摩擦力的作用。為什么之后“啄木鳥”能動起來呢？有條件的學校，教師可以用手機或是教室自帶的拍攝投影工具，把啄木鳥運動過程放大投影到教室屏幕上。學生會分析到“啄木鳥”能往下滑，是因為由于抬了一下“啄木鳥”，導致“啄木鳥”不與桿接觸，不受摩擦力，只受重力，在重力的作用下“啄木鳥”下滑。那為什么“啄木鳥”能一啄一啄的下滑呢？教師可以繼續引導學生，直到畫出整個過程的受力分析圖。如圖2。圖2啄木鳥受力分析本環節通過讓學生對“啄木鳥”進行受力分析，培養了學生綜合應用知識的能力，學生把理論知識應用到實踐中去，解釋實際問題。通過這一環節，學生清楚知道了摩擦力產生的條件：一是物體要互相接觸，二是要有擠壓，三是有相對運動或相對運動的趨勢。同時，也使學生體驗到了力與速度之間的關系。在知識的形成與運用過程中學生建構了物理觀念。在分析“啄木鳥”靜止、下滑、靜止、下滑這整一個過程中，學生體驗到了基于經驗事實建構物理模型這一抽象概括過程，培養了學生的科學思維。環節三：小組討論如何制作“啄木鳥”學生理解了“啄木鳥”運動的整個過程之后，讓學生自己動手制作一個簡易的“啄木鳥”，看哪個小組做的“啄木鳥”下降得最慢，且能下降到最下面。給學生準備的材料有車輻條和漆包線，學生根據剛剛的分析過程，用漆包線創造一個簡易的“啄木鳥”，車輻條相當于豎直桿。教師給三分鐘讓學生進行思考討論，畫出“啄木鳥”三視圖。教師下堂巡視，有小組經過思考討論之后，還是沒有思路時，教師及時給予引導，“啄木鳥”能靜止在豎直的車輻條上方，要具有什么樣的結構，可以怎樣彎曲這根漆包線。本環節讓學生根據前面的事實證據和科學推理，小組討論一段漆包線，應該具有什么樣的結構，怎樣彎曲漆包線，才能使它一啄一啄在豎直的車輻條上滑下。這一環節考驗學生知識的運用能力和創新能力，培養了學生科學思維能力和科學探究能力。環節四：“啄木鳥”制作與改進學生用十八分鐘進行“啄木鳥”的制作與改進?！白哪绝B”靜止在豎直的車輻條上方，不能往下滑，這是為什么？“啄木鳥”不能一啄一啄往下滑，而是非常迅速的掉下來，這又是為什么？這些都需要學生進行各種思考、實驗得出結論。當有學生做出啄木鳥之后，在全班進行展示，激起其它學生的斗志，增加信心。之后讓已經完成的學生看看能不能進行改進，使其下落速度變慢。圖3是學生用漆包線做出的簡易啄木鳥。圖3學生做的簡易啄木鳥本環節學生根據三視圖制作“啄木鳥”，驗證前面的分析猜想，根據出現的問題，逐漸調整“啄木鳥”的結構，考驗學生知識的運用能力和動手制作能力，培養了學生的科學思維與科學探究的能力。在改進過程中，學生體會到了影響摩擦力大小的因素，再次建構物理觀念。同時，在這一過程中，學生們積極討論交流，為了最后贏得比賽而嚴謹認真、持之以恒的制作與改進，學生逐漸形成科學態度與責任的觀念。

三、結語

總而言之，“啄木鳥”項目的案例教學，處處體現了學生物理核心素養的生成。當然，學生物理核心素養的形成并不是一蹴而就的，而是一個長期的過程。作為一線的物理教師，我們應該關注國內外的教學方法，關注學生，以核心素養為導向精心設計好每一堂課，不斷提高高中學生的物理核心素養。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部.高中物理課程標準[M].北京:人民教育出版社,2017:5．

[1]倪文露.基于案例教學法的高中物理教學設計研究[D].揚州:揚州大學,2017.

作者:林芳 賴小琴 單位:南寧師范大學