让物理教学成为一种研究

【摘 要】让物理教学成为一种研究是提升物理教学的有效性，助力学生物理素养养成的有效途径。具体而言，教师应当创设贴合生活实际的学习情境，鼓励学生批判质疑、表达观点，在充分预设的基础上形成动态生成的课堂。

【关键词】核心素养；物理教学；教法研究

【中图分类号】G633.7 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2017）51-0022-03

【作者简介】王永元，江苏省太仓高级中学（江苏太仓，215411）学术委员会主任，正高级教师，江苏省特级教师，苏州物理名师发展共同体主持人，教育部“国培计划”首批专家，入选2017国家万人计划教学名师、江苏省有突出贡献的中青年专家。

物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。如何培养中学生的物理学科核心素养呢？笔者认为让物理教学成为一种研究是培养学生核心素养的有效策略。在物理教学中教师要从学生的认知出发，创设有利于学生积极思考的学习情景，引发学生发现问题、提出问题、研究问题；发现和捕捉学生的各种想法，在交流分享中提高分析问题、解决问题的能力；引导学生学会合作研究、学会展示自己的观点，体会研究问题的方法，使研究成为学好物理、提升能力、发展物理学科核心素养的一种有效策略。

一、创设情境，倡导生活意识

物理是以理性思维为中心的学科，创设适合物理学习的情境，就是为学生构建理性思维的平台，教学中教师要充分挖掘学生的生活世界、文化世界中蕴含的教学资源，创设源于学生、源于生活又能体现物理学科特点的学习情境，充分调动学生主动思考、主动研究的积极性。

教学片段1：为什么小灯泡的额定电压不是3伏。

在路端电压的教学中，学生由于受初中知识的影响，总认为电源两端的电压是不变的，我们可以设计这样一个源于学生生活，同时又能产生强烈冲突的情境。

教师课前准备一个用普通小灯泡作为发光源的手电筒，同时让班上学生也准备几个不同规格，但都是由小灯泡作为发光源的手电筒。首先教师让学生猜想一下，用两节干电池工作的小灯泡，其额定电压应该是多少？学生通常都会很肯定地说应是3伏。教师演示手电筒正常发光后，取下小灯泡观察其额定电压，发现只有2.5伏，并不是原来以为的3伏，再让学生检查自己准备的手电筒中小灯泡的额定电压，发现有的是2.5伏，有的只有2.2伏，这时学生会产生疑惑：为什么用两节干电池工作的小灯泡的额定电压不是3伏？产生了要探究其原因的强烈愿望，这就为路端电压的学习提供了一个非常有效的引入情境，有效促使学生主动研究电源两端电压与电源电动势的区别。

本教学片段利用了学生在生活中非常熟悉的手电筒中两节干电池电压是3伏的原有观念，但学生不清楚连接电路后电源电动势与用电器两端电压的不同，引入所要学习的路端电压的概念。从学生熟悉的生活事件中选择教学的素材，让学生感受物理学习的意义和价值，同时也能培养学生善于观察、勤于动手、主动思考的学习习惯。创设引发观念冲突的情境是激发学生思维的有效策略，选择学生生活中非常熟悉的事件或实例，利用学生原有观念中存在的认识错误，当学生发现原来的想法和观念与真实情况不符时，就会产生研究问题弄清其原因的欲望，有助于学生强化实验探究、重视研究过程、建立正确概念，对提高物理教学的效益和培养学生的物理学科核心素养有积极的意义。

二、鼓励质疑，倡导批判意识

物理教学应突出问题研究的意识，追求以问题为引领的课堂教学，引导学生课前进行自主研究形成若干问题，并对问题进行初步的思考，为课堂中的质疑打下基础。鼓励质疑可以激发学生主动思考问题、积极阐述自己的观点、深化对物理问题的理解、促进思维能力的有效发展；鼓励质疑是教师与学生、学生与学生之间相互交流与互动的重要形式，促进课堂形成一种民主、和谐的学习氛围；鼓励质疑是有效传递学习信息的桥梁，教师通过问题将研究的方向传达给学生，学生的疑问又将学习情况反馈给教师，从而发现和提出新的研究问题，不断引导学生积极而深入的思考；质疑也是对不同观点进行的一种批判，这不仅需要学生明确阐述自己的观点及形成观点的理由，而且还要分析别人的观点，发现和指出其不合理的理由，强化了学生运用物理知识进行分析、推理、论证和归纳的能力。

教学片段2：测测你的反应时间，比比谁的反应快。

在自由落体运动的教学中，利用教材中“测测你的反应时间”的小实验引发学生进行质疑。首先让学生两人一组，利用身边随手可得的实验器材进行分组实验。各组学生选择不同的实验器材、学生间不同的反应时间、未知运动性质和生活经验形成的某些观念等因素，为进行质疑提供了较为有利的前提条件。实验中教师选择几组测出的下落距离相同但选用的刻度尺有木尺、钢尺、塑料尺的实验对照组来引发学生质疑，学生为了说明自己的反应时间优于别人或没有输于别人，分别阐述自己的观点和理由。学生观点主要集中在两个方面：①依据生活经验，重的物体应该下落得更快，所以用重的尺（钢尺）进行实验的同学反应时间更快；②虽然两把尺重量不同但其下落的运动情况与物体的轻重无关，所以反应时间应该是相同的。学生对两种观点进行辩论，列举相应的事实来说明自己的观点和反驳对方的观点，并通过设计新的验证实验、查询相关资料等手段解决轻重不同的物体下落时间是否相同的问题。

本片段中利用学生生活观念中对物理概念认识的偏差形成相互批判、质疑的学习氛围，并让学生自然地模拟科学家的思维对自由落体运动进行思考，使我们的教学在学生获得知识的同时感受物理概念建立的思维过程与研究方法，培养学生用实验寻找证据的意识和严谨的科学态度。

三、展示观念，倡導倾听意识

物理教学不应只是教师向学生传递物理知识的过程，学生之间的交流、观念的展示对提高学生学习能力的作用巨大。在课堂教学中组织学生对自己的观点进行展示，不仅有助于物理知识的进一步深化，而且能学会如何收集研究资料、如何阐述自己的观念，实现与周围同学、老师进行有效交流，并在展示和交流中发现自己的不足和错误，弄清形成错误认识的原因。教师在观看、倾听学生的展示中发现教学的更好切入点，帮助学生进行提炼、归纳和总结，促进知识的合理建构、能力的持续提升。endprint

教学片段3：物理习题教学中学生观念的展示。

习题教学在日常教学中占据相当大的比例，如何通过习题教学来培养学生的核心素养，我们总结了“学生先行、观念展示、教师断后”的教学策略。

“学生先行”指教师收集学生预练、作业或试卷中呈现的错误、亮点和差异，并以学生典型做法作为物理习题教学的切入点。

“观念展示”指教师先不急于对学生的解题进行评价，而是选择学生中有代表性的错误解法、精彩解法和差异策略用实物投影展示出来，教师从学生解答中设置几个引导性问题帮助学生从若干关键点上阐述自己的思维过程，展示自己对问题认识的主要观点。教师和其他学生在倾听中发现和捕捉学生思维中可以进一步研究的问题，并组织学生对问题形成自己的观点，在交流、展示中发现思维中的错误与偏差以及形成的原因，帮助学生建立新的正确观念。

“教师断后”指教师对学生的展示过程的评价是提升学生思维品质的重要环节，评价中教师要多用学生的说法，从学生的思维层面进行总结提炼，帮助学生正确建立物理概念、形成科学思维。

教学的基本出发点都是要发展学生的核心素养，研究和发现学生的观念，从学生的观念出发组织教学，使課堂教学对学生产生有针对性的帮助，提升教学的有效性。只有让课堂成为学生观念展示的场所，物理习题教学的价值才得到回归，学生的物理核心素养才真正得到发展。

四、充分预设，倡导动态生成

课堂之所以精彩就是因为课堂上有许多无法预知的可能性，物理教学又特别强调学生思维能力的发展，因此课堂教学的内容无法做到准确地预见所有的思维细节，而课堂的精彩也就在这无法预见之中。实际教学中教师要根据学生的思维发展情况，及时发现和捕捉学生对具体问题认识的细微之处，从学生的想法和需求出发，及时进行教学的调整和合理取舍，实现有效的课堂生成。动态生成就是构建丰富的活力课堂，教师依据物理学科的特点，从激发学生的思维发展的角度，捕捉有助于教学的有效信息，用学生的观点、想法和解题过程等实现动态生成，使教学的内容和研究的问题贴近学生的思维发展，最大限度地激发学生的潜能。

教学片段4：研究作用力和反作用力间的关系。

预设用传感器研究作用力与反作用力关系的实验：连接好实验装置后，让两名学生一起来完成实验，一名学生将一个传感器握在手中，另一个传感器固定在墙上，并适度控制拉动手中传感器的力度，另一名学生负责操作电脑记录数据，实际教学中可以多让几组学生来体验实验的操作过程。

对实验获得的图象（如图1）进行开放式的讨论。

师：对于图1，同学们还有什么问题吗？

生1：为什么作用力和反作用力这两个力的图象会分布在时间轴的上下两侧？

生2：为什么得到的图象是两条对称的曲线？

针对学生提出的问题进一步引导讨论：

生3：图象在时间轴上下两侧说明作用力、反作用力的方向是相反的，对称说明大小是相等的，曲线说明物体在运动。

生4：不对，一端固定在墙上，这个传感器明显是静止的，曲线说明手在抖。

生5：手抖的说法不够正确，固定在墙上的传感器没有抖，但图象也是变化的，应该是手拉的力在变化。

生6：固定在墙上进行实验有这样的图象，如果一起运动的话，图象没有这样的规律。

依据学生的想法让两名学生分别拉住两个传感器，并在运动中记录数据。

再次获得图象（图2），引导学生讨论从两次实验的图象中可以得到作用力和反作用力的哪些结论。

生7：两次实验得到的图象有相同的规律和特征，说明作用力与反作用力的关系对静止和运动的物体都是相同的，都是等大、反向（t轴的上下两侧）。

学生的认识常常是片面的，这时需要教师引导学生分析图中的起始点、终止点和拐点是否出现在同一时刻。引导学生自己分析归纳出：作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失。

我们教师的课堂不可能没有预设，但只有一种预设是不够的，要预设出学生思维发展的多种可能性，在备课时就具体问题尽可能要预设多种方案，课堂上要根据学生的表现做出相应的选择。当出现超出教师所有的预设时，就需要生成，生成是“无法预约的精彩”，是体现教师教学智慧和能力的重要方面。本片段中学生的许多问题可能在教师的预料之中，但学生会特别关注哪一点是无法预知的，只有依据学生在课堂上的思维发展来推进教学，才能使课堂变得更精彩。endprint