物理課堂案例教學設計分析

時間:2022-07-04 08:53:57

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物理課堂案例教學設計分析

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)學生的總目標。該文以“啄木鳥”項目為例,通過演示、教學、制作等環(huán)節(jié),讓學生在做中學,學中做,實現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的目標。案例中,首先教師演示“啄木鳥”,學生思考原因,培養(yǎng)學生觀察與分析能力。接著學生通過對”啄木鳥“進行受力分析,建構物理觀念,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)了學生創(chuàng)造和科學探究的能力。在“啄木鳥”的制作與改進環(huán)節(jié),培養(yǎng)學生動手操作能力、運用知識去分析和解決問題的能力等。在最后比賽與總結的環(huán)節(jié),培養(yǎng)了學生科學探究的能力。

關鍵詞:高中物理;案例教學;核心素養(yǎng)

一、引言

新高中物理課程標準指出:本課程應在義務教育的基礎上,進一步促進學生物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展。物理學科核心素養(yǎng)主要包括“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”四個方面。物理核心素養(yǎng)的提出,從發(fā)展學生核心素養(yǎng)的角度,集中體現(xiàn)了物理學科的育人價值,是新課程三維目標的提煉與升華。物理課堂是實現(xiàn)課程目標的平臺,一個好的教學設計是高效課堂的保證。案例教學是將生活實例帶入課堂,學生組內(nèi)交流、課堂討論,設計實驗驗證,實現(xiàn)了理論與實踐的緊密結合的一種教學方法,可以訓練學生分析和解決問題的能力。所以案例教學法可以比較容易的實現(xiàn)新課程標準提出的課程目標,即核心素養(yǎng)的生成。下面以“啄木鳥”項目為例,分析如何實現(xiàn)學生物理核心素養(yǎng)的生成。

二、案例——“啄木鳥”項目

(一)項目介紹?!白哪绝B”是一個形似鳥的玩具,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?!白哪绝B”項目課時為1課時,教學分為五個環(huán)節(jié)。第一個環(huán)節(jié)是教師展示“啄木鳥”,引導學生進行觀察和猜想,通過這一環(huán)節(jié)去培養(yǎng)學生觀察與分析推理的能力。第二個環(huán)節(jié)是教師引導學生對“啄木鳥”進行受力分析,這一環(huán)節(jié)主要是建構學生摩擦力、受力分析等的物理觀念,培養(yǎng)學生綜合運用知識去解決問題的能力。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)學生運用知識的能力與創(chuàng)造能力。環(huán)節(jié)四是“啄木鳥”制作與改進,這一環(huán)節(jié)的教學目標是培養(yǎng)學生的動手操作能力、運用知識去分析和解決問題的能力等。最后一個環(huán)節(jié)是進行比賽與總結,主要目的是培養(yǎng)學生總結與交流的能力。這個案例是在學生學完摩擦力、彈力、受力分析等的基礎上進行。(二)“啄木鳥”項目教學過程。環(huán)節(jié)一:教師展示“啄木鳥”,引導學生進行觀察和猜想教師先在講臺上給同學們展示一個魔術,一個能一啄一啄下滑的“啄木鳥”,引起同學們的興趣,如圖1。教師演示完成之后,讓學生分析“啄木鳥”能這樣運動的原因。接下來教師可以把“啄木鳥”拿下講臺,在學生面前進行演示,讓學生近距離認真觀察。圖1教師演示的啄木鳥本環(huán)節(jié)通過讓學生觀察一個好玩的、出其不意的現(xiàn)象,讓學生思考分析其原因。學生從物理學視角對“啄木鳥”進行科學推論,培養(yǎng)了學生的科學思維能力。環(huán)節(jié)二:教師引導學生對“啄木鳥”進行受力分析學生要分析運動的原因,就要從力的角度分析,對“啄木鳥”進行受力分析是不可避免的。那怎么進行受力分析?先從哪里開始分析?這對學生來說可能是一個難題,教師可以進行引導。當“啄木鳥”靜止在豎直桿上面時,啄木鳥受到什么力?學生會想到“啄木鳥”除重力之外,還會受到摩擦力的作用。為什么之后“啄木鳥”能動起來呢?有條件的學校,教師可以用手機或是教室自帶的拍攝投影工具,把啄木鳥運動過程放大投影到教室屏幕上。學生會分析到“啄木鳥”能往下滑,是因為由于抬了一下“啄木鳥”,導致“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)引導學生,直到畫出整個過程的受力分析圖。如圖2。圖2啄木鳥受力分析本環(huán)節(jié)通過讓學生對“啄木鳥”進行受力分析,培養(yǎng)了學生綜合應用知識的能力,學生把理論知識應用到實踐中去,解釋實際問題。通過這一環(huán)節(jié),學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,三是有相對運動或相對運動的趨勢。同時,也使學生體驗到了力與速度之間的關系。在知識的形成與運用過程中學生建構了物理觀念。在分析“啄木鳥”靜止、下滑、靜止、下滑這整一個過程中,學生體驗到了基于經(jīng)驗事實建構物理模型這一抽象概括過程,培養(yǎng)了學生的科學思維。環(huán)節(jié)三:小組討論如何制作“啄木鳥”學生理解了“啄木鳥”運動的整個過程之后,讓學生自己動手制作一個簡易的“啄木鳥”,看哪個小組做的“啄木鳥”下降得最慢,且能下降到最下面。給學生準備的材料有車輻條和漆包線,學生根據(jù)剛剛的分析過程,用漆包線創(chuàng)造一個簡易的“啄木鳥”,車輻條相當于豎直桿。教師給三分鐘讓學生進行思考討論,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,教師及時給予引導,“啄木鳥”能靜止在豎直的車輻條上方,要具有什么樣的結構,可以怎樣彎曲這根漆包線。本環(huán)節(jié)讓學生根據(jù)前面的事實證據(jù)和科學推理,小組討論一段漆包線,應該具有什么樣的結構,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)考驗學生知識的運用能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)了學生科學思維能力和科學探究能力。環(huán)節(jié)四:“啄木鳥”制作與改進學生用十八分鐘進行“啄木鳥”的制作與改進。“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?這些都需要學生進行各種思考、實驗得出結論。當有學生做出啄木鳥之后,在全班進行展示,激起其它學生的斗志,增加信心。之后讓已經(jīng)完成的學生看看能不能進行改進,使其下落速度變慢。圖3是學生用漆包線做出的簡易啄木鳥。圖3學生做的簡易啄木鳥本環(huán)節(jié)學生根據(jù)三視圖制作“啄木鳥”,驗證前面的分析猜想,根據(jù)出現(xiàn)的問題,逐漸調(diào)整“啄木鳥”的結構,考驗學生知識的運用能力和動手制作能力,培養(yǎng)了學生的科學思維與科學探究的能力。在改進過程中,學生體會到了影響摩擦力大小的因素,再次建構物理觀念。同時,在這一過程中,學生們積極討論交流,為了最后贏得比賽而嚴謹認真、持之以恒的制作與改進,學生逐漸形成科學態(tài)度與責任的觀念。

三、結語

總而言之,“啄木鳥”項目的案例教學,處處體現(xiàn)了學生物理核心素養(yǎng)的生成。當然,學生物理核心素養(yǎng)的形成并不是一蹴而就的,而是一個長期的過程。作為一線的物理教師,我們應該關注國內(nèi)外的教學方法,關注學生,以核心素養(yǎng)為導向精心設計好每一堂課,不斷提高高中學生的物理核心素養(yǎng)。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部.高中物理課程標準[M].北京:人民教育出版社,2017:5.

[1]倪文露.基于案例教學法的高中物理教學設計研究[D].揚州:揚州大學,2017.

作者:林芳 賴小琴 單位:南寧師范大學