物理課堂案例教學(xué)設(shè)計(jì)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(yǎng)成為培養(yǎng)學(xué)生的總目標(biāo)。該文以“啄木鳥”項(xiàng)目為例，通過演示、教學(xué)、制作等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在做中學(xué)，學(xué)中做，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標(biāo)。案例中，首先教師演示“啄木鳥”,學(xué)生思考原因，培養(yǎng)學(xué)生觀察與分析能力。接著學(xué)生通過對(duì)”啄木鳥“進(jìn)行受力分析，建構(gòu)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(huán)節(jié)中，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造和科學(xué)探究的能力。在“啄木鳥”的制作與改進(jìn)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力、運(yùn)用知識(shí)去分析和解決問題的能力等。在最后比賽與總結(jié)的環(huán)節(jié)，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)探究的能力。

關(guān)鍵詞：高中物理；案例教學(xué)；核心素養(yǎng)

一、引言

新高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出：本課程應(yīng)在義務(wù)教育的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展。物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括“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。物理核心素養(yǎng)的提出，從發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的角度，集中體現(xiàn)了物理學(xué)科的育人價(jià)值，是新課程三維目標(biāo)的提煉與升華。物理課堂是實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)的平臺(tái)，一個(gè)好的教學(xué)設(shè)計(jì)是高效課堂的保證。案例教學(xué)是將生活實(shí)例帶入課堂，學(xué)生組內(nèi)交流、課堂討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的緊密結(jié)合的一種教學(xué)方法，可以訓(xùn)練學(xué)生分析和解決問題的能力。所以案例教學(xué)法可以比較容易的實(shí)現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)提出的課程目標(biāo)，即核心素養(yǎng)的生成。下面以“啄木鳥”項(xiàng)目為例，分析如何實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的生成。

二、案例——“啄木鳥”項(xiàng)目

（一）項(xiàng)目介紹。“啄木鳥”是一個(gè)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。“啄木鳥”項(xiàng)目課時(shí)為1課時(shí)，教學(xué)分為五個(gè)環(huán)節(jié)。第一個(gè)環(huán)節(jié)是教師展示“啄木鳥”，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和猜想，通過這一環(huán)節(jié)去培養(yǎng)學(xué)生觀察與分析推理的能力。第二個(gè)環(huán)節(jié)是教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“啄木鳥”進(jìn)行受力分析，這一環(huán)節(jié)主要是建構(gòu)學(xué)生摩擦力、受力分析等的物理觀念，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)去解決問題的能力。環(huán)節(jié)三是小組討論如何制作“啄木鳥”，目的是為了培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)的能力與創(chuàng)造能力。環(huán)節(jié)四是“啄木鳥”制作與改進(jìn)，這一環(huán)節(jié)的教學(xué)目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、運(yùn)用知識(shí)去分析和解決問題的能力等。最后一個(gè)環(huán)節(jié)是進(jìn)行比賽與總結(jié)，主要目的是培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)與交流的能力。這個(gè)案例是在學(xué)生學(xué)完摩擦力、彈力、受力分析等的基礎(chǔ)上進(jìn)行。（二）“啄木鳥”項(xiàng)目教學(xué)過程。環(huán)節(jié)一：教師展示“啄木鳥”，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察和猜想教師先在講臺(tái)上給同學(xué)們展示一個(gè)魔術(shù)，一個(gè)能一啄一啄下滑的“啄木鳥”，引起同學(xué)們的興趣，如圖1。教師演示完成之后，讓學(xué)生分析“啄木鳥”能這樣運(yùn)動(dòng)的原因。接下來教師可以把“啄木鳥”拿下講臺(tái)，在學(xué)生面前進(jìn)行演示，讓學(xué)生近距離認(rèn)真觀察。圖1教師演示的啄木鳥本環(huán)節(jié)通過讓學(xué)生觀察一個(gè)好玩的、出其不意的現(xiàn)象，讓學(xué)生思考分析其原因。學(xué)生從物理學(xué)視角對(duì)“啄木鳥”進(jìn)行科學(xué)推論，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維能力。環(huán)節(jié)二：教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“啄木鳥”進(jìn)行受力分析學(xué)生要分析運(yùn)動(dòng)的原因，就要從力的角度分析，對(duì)“啄木鳥”進(jìn)行受力分析是不可避免的。那怎么進(jìn)行受力分析？先從哪里開始分析？這對(duì)學(xué)生來說可能是一個(gè)難題，教師可以進(jìn)行引導(dǎo)。當(dāng)“啄木鳥”靜止在豎直桿上面時(shí)，啄木鳥受到什么力？學(xué)生會(huì)想到“啄木鳥”除重力之外，還會(huì)受到摩擦力的作用。為什么之后“啄木鳥”能動(dòng)起來呢？有條件的學(xué)校，教師可以用手機(jī)或是教室自帶的拍攝投影工具，把啄木鳥運(yùn)動(dòng)過程放大投影到教室屏幕上。學(xué)生會(huì)分析到“啄木鳥”能往下滑，是因?yàn)橛捎谔Я艘幌隆白哪绝B”，導(dǎo)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(xù)引導(dǎo)學(xué)生，直到畫出整個(gè)過程的受力分析圖。如圖2。圖2啄木鳥受力分析本環(huán)節(jié)通過讓學(xué)生對(duì)“啄木鳥”進(jìn)行受力分析，培養(yǎng)了學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力，學(xué)生把理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去，解釋實(shí)際問題。通過這一環(huán)節(jié)，學(xué)生清楚知道了摩擦力產(chǎn)生的條件：一是物體要互相接觸，二是要有擠壓，三是有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。同時(shí)，也使學(xué)生體驗(yàn)到了力與速度之間的關(guān)系。在知識(shí)的形成與運(yùn)用過程中學(xué)生建構(gòu)了物理觀念。在分析“啄木鳥”靜止、下滑、靜止、下滑這整一個(gè)過程中，學(xué)生體驗(yàn)到了基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)建構(gòu)物理模型這一抽象概括過程，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維。環(huán)節(jié)三：小組討論如何制作“啄木鳥”學(xué)生理解了“啄木鳥”運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程之后，讓學(xué)生自己動(dòng)手制作一個(gè)簡(jiǎn)易的“啄木鳥”，看哪個(gè)小組做的“啄木鳥”下降得最慢，且能下降到最下面。給學(xué)生準(zhǔn)備的材料有車輻條和漆包線，學(xué)生根據(jù)剛剛的分析過程，用漆包線創(chuàng)造一個(gè)簡(jiǎn)易的“啄木鳥”，車輻條相當(dāng)于豎直桿。教師給三分鐘讓學(xué)生進(jìn)行思考討論，畫出“啄木鳥”三視圖。教師下堂巡視，有小組經(jīng)過思考討論之后，還是沒有思路時(shí)，教師及時(shí)給予引導(dǎo)，“啄木鳥”能靜止在豎直的車輻條上方，要具有什么樣的結(jié)構(gòu)，可以怎樣彎曲這根漆包線。本環(huán)節(jié)讓學(xué)生根據(jù)前面的事實(shí)證據(jù)和科學(xué)推理，小組討論一段漆包線，應(yīng)該具有什么樣的結(jié)構(gòu)，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(huán)節(jié)考驗(yàn)學(xué)生知識(shí)的運(yùn)用能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)思維能力和科學(xué)探究能力。環(huán)節(jié)四：“啄木鳥”制作與改進(jìn)學(xué)生用十八分鐘進(jìn)行“啄木鳥”的制作與改進(jìn)。“啄木鳥”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(xué)生進(jìn)行各種思考、實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。當(dāng)有學(xué)生做出啄木鳥之后，在全班進(jìn)行展示，激起其它學(xué)生的斗志，增加信心。之后讓已經(jīng)完成的學(xué)生看看能不能進(jìn)行改進(jìn)，使其下落速度變慢。圖3是學(xué)生用漆包線做出的簡(jiǎn)易啄木鳥。圖3學(xué)生做的簡(jiǎn)易啄木鳥本環(huán)節(jié)學(xué)生根據(jù)三視圖制作“啄木鳥”，驗(yàn)證前面的分析猜想，根據(jù)出現(xiàn)的問題，逐漸調(diào)整“啄木鳥”的結(jié)構(gòu)，考驗(yàn)學(xué)生知識(shí)的運(yùn)用能力和動(dòng)手制作能力，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維與科學(xué)探究的能力。在改進(jìn)過程中，學(xué)生體會(huì)到了影響摩擦力大小的因素，再次建構(gòu)物理觀念。同時(shí)，在這一過程中，學(xué)生們積極討論交流，為了最后贏得比賽而嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、持之以恒的制作與改進(jìn)，學(xué)生逐漸形成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的觀念。

三、結(jié)語

總而言之，“啄木鳥”項(xiàng)目的案例教學(xué)，處處體現(xiàn)了學(xué)生物理核心素養(yǎng)的生成。當(dāng)然，學(xué)生物理核心素養(yǎng)的形成并不是一蹴而就的，而是一個(gè)長(zhǎng)期的過程。作為一線的物理教師，我們應(yīng)該關(guān)注國(guó)內(nèi)外的教學(xué)方法，關(guān)注學(xué)生，以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向精心設(shè)計(jì)好每一堂課，不斷提高高中學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

【參考文獻(xiàn)】

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[1]倪文露.基于案例教學(xué)法的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)研究[D].揚(yáng)州:揚(yáng)州大學(xué),2017.

作者:林芳 賴小琴 單位:南寧師范大學(xué)