指向课堂变革的高中物理教学实践分析

宁安曼

教师是课堂活动的设计者和组织者，东莞市推进的“品质课堂”给广大一线教师提供了新的课程设计思路和方向。本文以新人教版《高中物理（必修二）》第八章第四节“机械能守恒定律”教学为例，分析如何依托学科核心素养，在课堂中实现五个变革方向。

一、以学生为中心推进课堂变革

“以学生为中心”注重学生的学习和发展，实现从“以教为中心”向“以学为中心”的转变、从传授模式向学习模式的转变，提高学生的学習质量，提升学生的知识、能力和素养。

不同于初中物理的形象直观，高中物理更抽象，学生也更容易产生畏难情绪。为此，教师课前通过引入与本节课原理相关的小活动小实验，营造良好的课堂氛围，激发学生学习兴趣。让学生产生探究现象本质的好奇心，就是一个很好的切入点。

在机械能守恒定律一课中，我采用“勇敢者游戏”导入：邀请学生上台，学生把重锤悬线拉直并放到鼻尖，准备好后从静止开始释放重锤。学生由于日常生活经验及积累和一些错误的前概念认知，会认为来回摆动的重锤会砸到自己而忍不住往后退，事实是来回摆动重锤并不会砸到站在原位一动不动的学生。当实验现象与前概念认知不相符时，学生会产生极大的探究欲望，引发学习兴趣。

实验是物理教学的重要环节，在“探究单摆物体运动过程中机械能是否相等”这个实验的实施阶段，让学生参与进来，打破教师主导实验的模式。安排一名学生负责控制小球从静止开始进行释放，让坐在台下的学生观看实验和屏幕并负责读数，另外邀请一名学生负责记录数据到电脑中。实验结束后，根据所得的数据表格，学生进行分组讨论，并分享发现的结论。这一环节学生亲历探究过程，在合作中探知真理，在思维碰撞中相互学习，提高了教学效果。

二、学科育人功能推进课堂变革

《普通高中物理课程标准（2017年版）》（以下简称《标准》）中把三维目标中的“情感态度与价值观”，进一步升华为核心素养中的“科学态度与责任”，内含科学本质、科学伦理、社会责任等方面。 对于这部分改动，要求教师充分发挥主观能动性，精心挖掘教材中育人的素材落实到课堂中，激发学生的学习热情，增加其社会责任感。

能量对于学生来说是一个非常抽象的概念，对能量之间的相互转换，笔者引入水轮机模型进行演示实验。让水从高处下落，重力势能转化为动能带动底部叶片转动，水位越高，叶片转动越快。然后引导学生对其应用进行思考：“了解完物理原理，它可以应用于生产生活的哪些方面呢？”接着引出国之重器三峡大坝水利工程，介绍水利工程的背景和建造过程，了解科学家为人类发展作出的贡献，以及三峡工程对国家的政治、经济、科技、军事都有重大影响，激发学生为振兴祖国好好学习，利用所学知识回馈社会。

教育的本质是育人，教师应当善于利用物理学科特点，注重科技与生活的联系，在“传道授业解惑”的同时，传播社会责任理念，培养德智体美劳全面发展的社会主义接班人。

三、信息技术在学科教学中的深度融合推进课堂变革

科学技术飞速发展，高科技的应用已经融入生活的方方面面，传统的教学教具已经无法满足高效课堂的要求。《标准》指出：“通过多样化的教学方式，利用现代信息技术引导学生理解物理学的本质，增强科学探究能力和解决实际问题的能力。”因此，教师要充分运用信息技术，丰富教学模式，提高课堂效率。

在验证机械能守恒定律这个实验中，笔者利用朗威DISLAB光电门替代打点计时器，减少传统实验中筛选纸带选点测量的步骤所花的时间，快速得到某点瞬时速度。实验过程中小球和光电门无摩擦，减少系统误差，提高实验精确度。

希沃白板中课件的互动功能很强，有多种活动模板，能够把习题设计成游戏形式代替教学中的巩固练习环节，增加学生参与度、积极度的同时，检验学生的学习效果。可嵌入判断对错的活动模板，检验学生对“哪种情况下满足机械能守恒的条件”的判断能力。课件分左右两边随机题库区，可以同时让两位学生进行限时答题PK，活跃学习气氛，提高课堂教学效果。

四、教师素养能力提升推进课堂变革

随着课程改革的不断推进，对现有的教具和实验也提出了进一步的要求。“教学有法，而无定法”，教师虽然使用统一的教材和课程标准，但根据每个教师不同的理解，使用的教具也不尽相同。自制教具需要教师在深入研究教材的基础上， 结合现代科技技术，反复测试调整打磨才能投入使用，充分体现教师的创新创造精神，有利于教师队伍整体素质水平的提高。

学生在学习本节课过程中，容易形成错误概念，即只有在做直线运动的物体，才符合机械能守恒；或只有重力或者系统内弹力做功，才符合机械能守恒。为突破这一教学难点，笔者选择利用单摆运动中完成机械能守恒实验探究，自制等高线及其垂线背景纸，能够快速定位悬点和光电门位置。利用重力竖直向下的原理，单摆摆长与背景纸垂线重合时，完成实验的调平工作。

利用光电门计算瞬时速度需要明确遮光长度。由于单摆运动过程中悬线会产生形变，因此通过光电门的遮光长度不一定为小球直径，实验效果精度很差。笔者通过一个小改变，就能使有效遮光长度稳定为小球直径。裁剪一个矩形纸片把小球包裹起来，将小球从球形改装成圆柱形，即使小球运动过程悬线拉伸变长，遮光长度仍旧不变。

五、多元评价推进课堂变革

多元评价体系主要以多元智能理论和建构主义为理论参考依据。学生的能力是多元的，评价学生应当以多个维度进行探讨，而不仅以对基本知识的理解和掌握这单一维度进行评价，否则容易陷入“唯分数论”的应试角度境地。教师应当注重培养学生发现问题和解决问题的能力，以及科学态度、社会责任的形成与发展。

本节课的课后注入STSE教育理念，设计了如下课后作业：我们通过学习已经知道过山车运动的原理是利用了能量的转换，在忽略轨道摩擦的情况下其运动可以看成是机械能守恒。观察广州番禺长隆欢乐世界垂直过山车的图片，回答以下问题：（1）整体轨道设计有什么特点？轨道最高点出现在哪里？（2）圆轨最高点的高度能超过起点吗？为什么？（3）能自制模型验证第二点吗？

作业的设计意图如下：让学生发现生活中处处有物理，要善于观察和发现；自制模型没有统一标准，学生可以发挥多元智能去探究；题目考查机械能守恒结合圆周运动的知识，检验学生对过往知识的综合应用能力；自制模型能够加深学生对知识原理的理解，有效培养学生的动手能力和创造能力。

在新一轮课改面前，教师群体应当与时俱进，接受新事物新思路，掌握新技术，紧跟课改思路和方针，筑牢终身学习的意识。

责任编辑 罗 峰