物理课堂案例教学设计分析

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摘要：在课程改革不断深化的背景下，核心素养成为培养学生的总目标。该文以“啄木鸟”项目为例，通过演示、教学、制作等环节，让学生在做中学，学中做，实现核心素养培养的目标。案例中，首先教师演示“啄木鸟”,学生思考原因，培养学生观察与分析能力。接着学生通过对”啄木鸟“进行受力分析，建构物理观念，提高观察和分析推理的能力。在讨论如何制作“啄木鸟”环节中，培养了学生创造和科学探究的能力。在“啄木鸟”的制作与改进环节，培养学生动手操作能力、运用知识去分析和解决问题的能力等。在最后比赛与总结的环节，培养了学生科学探究的能力。

关键词：高中物理；案例教学；核心素养

一、引言

新高中物理课程标准指出：本课程应在义务教育的基础上，进一步促进学生物理核心素养的养成和发展。物理学科核心素养主要包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面。物理核心素养的提出，从发展学生核心素养的角度，集中体现了物理学科的育人价值，是新课程三维目标的提炼与升华。物理课堂是实现课程目标的平台，一个好的教学设计是高效课堂的保证。案例教学是将生活实例带入课堂，学生组内交流、课堂讨论，设计实验验证，实现了理论与实践的紧密结合的一种教学方法，可以训练学生分析和解决问题的能力。所以案例教学法可以比较容易的实现新课程标准提出的课程目标，即核心素养的生成。下面以“啄木鸟”项目为例，分析如何实现学生物理核心素养的生成。

二、案例——“啄木鸟”项目

（一）项目介绍。“啄木鸟”是一个形似鸟的玩具，利用摩擦力，它能在一竖直杆上像啄木鸟啄木一样，一啄一啄的往下滑。“啄木鸟”项目课时为1课时，教学分为五个环节。第一个环节是教师展示“啄木鸟”，引导学生进行观察和猜想，通过这一环节去培养学生观察与分析推理的能力。第二个环节是教师引导学生对“啄木鸟”进行受力分析，这一环节主要是建构学生摩擦力、受力分析等的物理观念，培养学生综合运用知识去解决问题的能力。环节三是小组讨论如何制作“啄木鸟”，目的是为了培养学生运用知识的能力与创造能力。环节四是“啄木鸟”制作与改进，这一环节的教学目标是培养学生的动手操作能力、运用知识去分析和解决问题的能力等。最后一个环节是进行比赛与总结，主要目的是培养学生总结与交流的能力。这个案例是在学生学完摩擦力、弹力、受力分析等的基础上进行。（二）“啄木鸟”项目教学过程。环节一：教师展示“啄木鸟”，引导学生进行观察和猜想教师先在讲台上给同学们展示一个魔术，一个能一啄一啄下滑的“啄木鸟”，引起同学们的兴趣，如图1。教师演示完成之后，让学生分析“啄木鸟”能这样运动的原因。接下来教师可以把“啄木鸟”拿下讲台，在学生面前进行演示，让学生近距离认真观察。图1教师演示的啄木鸟本环节通过让学生观察一个好玩的、出其不意的现象，让学生思考分析其原因。学生从物理学视角对“啄木鸟”进行科学推论，培养了学生的科学思维能力。环节二：教师引导学生对“啄木鸟”进行受力分析学生要分析运动的原因，就要从力的角度分析，对“啄木鸟”进行受力分析是不可避免的。那怎么进行受力分析？先从哪里开始分析？这对学生来说可能是一个难题，教师可以进行引导。当“啄木鸟”静止在竖直杆上面时，啄木鸟受到什么力？学生会想到“啄木鸟”除重力之外，还会受到摩擦力的作用。为什么之后“啄木鸟”能动起来呢？有条件的学校，教师可以用手机或是教室自带的拍摄投影工具，把啄木鸟运动过程放大投影到教室屏幕上。学生会分析到“啄木鸟”能往下滑，是因为由于抬了一下“啄木鸟”，导致“啄木鸟”不与杆接触，不受摩擦力，只受重力，在重力的作用下“啄木鸟”下滑。那为什么“啄木鸟”能一啄一啄的下滑呢？教师可以继续引导学生，直到画出整个过程的受力分析图。如图2。图2啄木鸟受力分析本环节通过让学生对“啄木鸟”进行受力分析，培养了学生综合应用知识的能力，学生把理论知识应用到实践中去，解释实际问题。通过这一环节，学生清楚知道了摩擦力产生的条件：一是物体要互相接触，二是要有挤压，三是有相对运动或相对运动的趋势。同时，也使学生体验到了力与速度之间的关系。在知识的形成与运用过程中学生建构了物理观念。在分析“啄木鸟”静止、下滑、静止、下滑这整一个过程中，学生体验到了基于经验事实建构物理模型这一抽象概括过程，培养了学生的科学思维。环节三：小组讨论如何制作“啄木鸟”学生理解了“啄木鸟”运动的整个过程之后，让学生自己动手制作一个简易的“啄木鸟”，看哪个小组做的“啄木鸟”下降得最慢，且能下降到最下面。给学生准备的材料有车辐条和漆包线，学生根据刚刚的分析过程，用漆包线创造一个简易的“啄木鸟”，车辐条相当于竖直杆。教师给三分钟让学生进行思考讨论，画出“啄木鸟”三视图。教师下堂巡视，有小组经过思考讨论之后，还是没有思路时，教师及时给予引导，“啄木鸟”能静止在竖直的车辐条上方，要具有什么样的结构，可以怎样弯曲这根漆包线。本环节让学生根据前面的事实证据和科学推理，小组讨论一段漆包线，应该具有什么样的结构，怎样弯曲漆包线，才能使它一啄一啄在竖直的车辐条上滑下。这一环节考验学生知识的运用能力和创新能力，培养了学生科学思维能力和科学探究能力。环节四：“啄木鸟”制作与改进学生用十八分钟进行“啄木鸟”的制作与改进。“啄木鸟”静止在竖直的车辐条上方，不能往下滑，这是为什么？“啄木鸟”不能一啄一啄往下滑，而是非常迅速的掉下来，这又是为什么？这些都需要学生进行各种思考、实验得出结论。当有学生做出啄木鸟之后，在全班进行展示，激起其它学生的斗志，增加信心。之后让已经完成的学生看看能不能进行改进，使其下落速度变慢。图3是学生用漆包线做出的简易啄木鸟。图3学生做的简易啄木鸟本环节学生根据三视图制作“啄木鸟”，验证前面的分析猜想，根据出现的问题，逐渐调整“啄木鸟”的结构，考验学生知识的运用能力和动手制作能力，培养了学生的科学思维与科学探究的能力。在改进过程中，学生体会到了影响摩擦力大小的因素，再次建构物理观念。同时，在这一过程中，学生们积极讨论交流，为了最后赢得比赛而严谨认真、持之以恒的制作与改进，学生逐渐形成科学态度与责任的观念。

三、结语

总而言之，“啄木鸟”项目的案例教学，处处体现了学生物理核心素养的生成。当然，学生物理核心素养的形成并不是一蹴而就的，而是一个长期的过程。作为一线的物理教师，我们应该关注国内外的教学方法，关注学生，以核心素养为导向精心设计好每一堂课，不断提高高中学生的物理核心素养。

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部.高中物理课程标准[M].北京:人民教育出版社,2017:5．

[1]倪文露.基于案例教学法的高中物理教学设计研究[D].扬州:扬州大学,2017.

作者:林芳 赖小琴 单位:南宁师范大学