物理课堂案例教学设计分析

时间:2022-07-04 08:53:57

物理课堂案例教学设计分析

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