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基于核心素养下的物理学科能力探究

时间:2023-08-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:以下,笔者以“牛顿第三定律”为例设计案例。此案例与“牛顿第三定律”的一般规律课教学相比,笔者做了部分改进。)教师在学生学习过牛顿第一、第二定律的基础上继续介绍牛顿得出牛顿第三定律的过程。

基于核心素养下的物理学科能力探究

以下,笔者以“牛顿第三定律”为例设计案例。此案例与“牛顿第三定律”的一般规律课教学相比,笔者做了部分改进。笔者在引入新课时,用学生亲身经历穿溜冰鞋互推的过程取代视频展示。学生进行亲历活动探究过程,激发了学习兴趣,使学生更加注重对教师提出的问题进行思考。笔者利用脚蹬地和气球放气两个活动让学生“收集证据”,为牛顿第三定律的引出做铺垫。学生利用弹簧测力计进行独立探究实验,探究作用力和反作用力的特点,小组合作加强学生之间的交流。在这个过程中,学生既动了手又动了脑,培养他们的科学探究和科学思维能力。

笔者利用框架图,帮助学生自主将碎片化的知识整合,形成完整的物理观念;利用划船和火箭升空事例,培养学生解释物理现象、解决物理问题的能力。另外,笔者在课堂上介绍牛顿,以此培养学生正确的科学态度和社会责任感。在此案例中,笔者更加注重学生经历独立探究实验的过程,关注学生碎片化知识的整合和科学态度与社会责任感的培养。以下为具体过程。

教师带来两双溜冰鞋,请四位学生上台,其中,两位穿上溜冰鞋面对面互推,另外两位保护同伴。

师:穿溜冰鞋的两位学生互推后会做什么运动

(设计目的:学生带着疑问进行活动探究,利用学生亲历物理规律建立过程的教学策略,调动学生的积极性,引起学生学习物理的兴趣,培养他们物理学科核心素养中的科学思维和科学探究能力,为牛顿第三定律的引出打下基础。)

教师对学生的回答表示肯定,两位学生都受到了对方给的力,向后运动。

师:这两个力有相似点吗?

(设计目的:利用循序渐进教学策略引导学生进一步思考问题,培养学生的科学思维能力。)

教师请学生用脚蹬地并说出感受。

学生说出受力感受。

师:这两个力的大小和方向是怎样的?

生:这两个力的方向相反,大小相等。

(设计目的:利用学生亲历规律建立过程的教学策略,使学生亲身体验,将物理规律和生活紧密相连;利用循序渐进教学策略,引起学生的学习兴趣,使学生了解物理来源于生活,增加探究意识,培养学生的科学态度与责任。)

教师拿出带有气嘴的充好气的气球,通过一个细线绑在铁架台上,并请学生观察细线的状态。

学生观察到细线是松弛的。

教师将气球气嘴打开,请学生观察细线状态。

学生发现在气球放气的过程中,细线被拉紧了。

(设计目的:教师演示实验,加强师生互动,使学生乐于学习。利用循序渐进教学原则,通过知识扩展的教学策略进行规律教学,培养学生物理学科核心素养中的物理观念,为作用力与反作用力的特点分析打下基础;利用生活中的常见物品做实验,潜移默化地影响学生,使学生明白,物理来源于生活,他们也可以利用生活物品做实验,培养学生保护环境等的科学态度与责任。学生进行活动探究,培养学生的科学思维能力和科学探究能力。)

教师请学生对气球和细线受力分析,得出作用力与反作用力的概念。

(设计目的:从感性认识过渡到理性知识层次,利用循序渐进的教学策略引出物理规律。)

教师在学生学习过牛顿第一、第二定律的基础上继续介绍牛顿得出牛顿第三定律的过程。(www.xing528.com)

(设计目的:利用学生重走物理学史的教学策略,使学生对物理学家产生敬佩之心,养成正确的科学态度。同时,培养学生脚踏实地、严谨细致、坚持不懈的科学态度与责任。)

教师为学生提供弹簧测力计,鼓励学生自主设计实验、分组进行探究活动,让他们找出作用力与反作用力的特点。

学生大胆进行实验设计

教师巡视、观察各组学生的实验情况。

(设计目的:利用学生亲历规律呈现过程的教学策略,让学生自行设计实验,充分发挥学生的主观能动性。学生经历活动探究过程,得出作用力与反作用力之间的特点,从而培养学生核心素养中的科学探究和科学思维能力。分组实验活动,在调动学生积极性的同时,培养了学生的动手实验能力、交流合作能力和归纳总结能力。)

学生给出答案。

学生不会一次性地给出答案,教师需适时引导学生。

学生拉动两个弹簧测力计时,两个力大小相等、方向相反并且作用在同一直线上。

(设计目的:在教师的引导下,学生通过实验一步步、渐进地总结出物理规律,加上感官感受,学生对物理规律的理解更加透彻。利用循序渐进的教学策略,由学生自己发现物理规律,学生有获得知识的满足感和成就感,对物理充满兴趣。)

教师对学生的回答表示肯定,并补充学生答案:作用力与反作用力作用在两个物体之上,同时出现,同时消失。

(设计目的:完善学生对牛顿第三定律的认知结构,使学生对物理规律形成正确的认识。)

教师播放划船、火箭升空的视频,请学生进行受力分析,分析其中的作用力与反作用力。

(设计目的:在教学中,合理利用多媒体帮助学生学习。培养学生具体问题具体分析的能力,将物理规律与生活实际紧密相连。)

师:作用力与反作用力和二力平衡之间有什么相似和不同?

学生进行习题演练。

(设计目的:学生思考规律与规律之间的相似与不同,利用框架图整理知识的教学策略,完善规律认知结构,培养学生物理学科核心素养的思维能力。)

教师在学生回答后,引导学生画出区别与联系的框架图。

(设计目的:加强学生规律记忆的逻辑性,带领学生进行知识归纳总结,促使学生养成归整的好习惯,培育学生物理学科核心素养中的物理观念和科学思维。)

教师进行的课堂总结。

(设计目的:完善学生的认知结构,巩固本节知识。)

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