指向学科核心素养的学习方式变革

卞保金

【摘要】初中物理的核心素养由物理学科体系、学科思维、学科社会责任意识三个维度构成；在课堂教学实践中，如何从发展学生物理学科核心素养的角度出发，通过构建真实的情境或丰富的探究活动，提升学生的学科素养，优化学生的核心知识结构和能力结构，是初中物理教学应重点研究的课题。

【关键词】物理核心素养；情境设计；实践研究

核心素养导向的物理教学要求重视物理核心概念教学、构建以“探究行为”为核心学习行为的初中物理课堂。注重科学研究方法的应用、关注学生真实的情感体验、借助原始物理问题培养学生解决实际问题的能力和意识，设计好实验为学生观察物理现象和体会研究方法创造机会，设计好问题为学生整体思考和完整表达创造机会。

本文以苏科版初中物理《光的反射》为例，结合本人近年来的教学实践和思考，谈谈基于物理核心素养的物理课堂应怎样设计，以期可以抛砖引玉。

一、激发学习兴趣，认识光的反射现象

教学片断1：情景游戏“打靶”

步骤1：激光笔直接对着靶心

步骤2：固定激光笔，不正对着靶心，如何“打靶”？

活动：学生自主利用激光笔和平面镜自我调整“打靶”

师：光是沿直线传播的，你怎么打到“靶”？

（学生利用平面镜演示反射）

生：能够“打靶”是因为光被小镜子反射。

师：今天就学习“3.5光的反射”。有什么方法能显示光的传播路径。

生：制造烟（水）雾。

师：（黑板平面演示实验）黑板相当于光屏，把反射光路呈现出来，请大家观察这束光反射前后有什么区别？

生：反射后光线变暗（弱）了。

师：这束光全部被反射了吗？

生：没有。

师：光射到物体表面时，有一部分会被物体表面反射回来，这种现象叫作光的反射。

教学设计意图：概念作为反映对象本质属性的思维形式，是对事物概括形成存在于人脑中的观念，物理概念的定义具有很强的人为规定性。就来源而言，新概念往往产生于现有概念不足以帮助人们解决当前问题的矛盾时，因此为丰满学生对概念的认识，物理概念教学应尽可能结合学生的真实体验，以科学的方式为学生展现其定义的前因后果。

二、建立光反射的模型

教学片断2：师：在演示实验的基础上，请用直尺你能画出反射光路吗？（师引导：两点决定一条直线，找三个点确定2条直线，连成简单的反射光路，并介绍：入射光线、入射点、反射光线和法线。）

师：法线和入射光线、反射光线各自形成一个角，我们来给它们起个名字，你们准备取什么名字？

生：角AON为入射角，角NOB为反射角。

（教师表扬学生和物理学家一样，希望大家认真学习，以后也能出物理学家）

教学设计意图：让学生参与课堂中的“体验和感悟”学习，物理学习只有通过学生的探索、发现，在发现中体验认知情感、技能、态度才能协同发展，这オ是真正的、有意义的物理学习。让学生自己参与物理建模活动，在动态的过程中感悟知识的生成，从而获得积极良好的体验。这正是“学科本位”转向“关注”学生。

三、提高探究光的反射规律的课堂效率

教学片断3：学生活动

下面我们再玩个小游戏：给你小镜子、激光笔你能把光反射到天花板上吗？你能改变反射光点的位置吗？

学生演示（2人一组）：

师：你是如何改变天花板上反射点的位置的？是轉什么的？

生：情况1.转镜子；情况2.转激光笔。

师：把2种情况都进行演示，每次都询问：入射角改变了吗？（生：集体回答：改变了）反射角改变了吗？（生：集体回答：改变了）

师：可见反射角和入射角、反射光线和入射光线肯定都遵循一定规律，接下来就一起来探究反射现象中的物理规律。

探究光的反射规律

师：思考下面几个问题，猜想与假设（PPT）：

1.入射光线从法线左侧入射时，反射光线在哪一侧？若从右侧入射，反射光线又在那一侧？反射光线、入射光线和法线的位置关系？

2.逐渐减小入射角，反射角如何变化，反射角与入射角大小关系如何？

3.什么情况下反射光线和入射光线位置重合。

生：以小组为单位讨论后依次回答三个猜想。

设计并进行实验（师生共同完成）

教学设计意图：过程教学注重学生在真实背景下的体验过程，因而需要占用大量课堂时间。这就要求过程教学必须遵循“适度”的原则，即不是所有物理知识都要完整、详尽地呈现其发生、发展的过程。诚如“教学发生学原理”创始人玻利亚所言：“在教授一个科学概念时，我们应让孩子重蹈人类思想发展中那些最关键的步子而不是让他们重蹈过去的无数错误。”重演不等于重复，如果将过程教学片面地理解为一种历史的“文化回音”，不加选择地让学生重走历史的老路，不仅不利于学生掌握知识，还易造成学生思维的混乱。用以上的教学设计，层层推进，关注学生的经验和体验。既能够激发学生浓厚的探究兴趣，又使得探究目的和研究对象贴合实验主题。这样的操作对象清晰，过渡自然，学生可以轻易理解且兴趣十足，节约了课堂的时间。

四、创设视觉冲突，引起好奇心，解决难点教学

教学片断4：

师：同学们老师来给大家表演个魔术。

（PPT中投影出美国总统特朗普的漫画照在荧幕上———白布盖住大平面镜上，平面镜斜放，正当学生哈哈大笑时，拿走白布露出镜子，一下子图片不见了）

师：特朗普总统的像怎么特然看不见了，跑哪里去了？怎么突然看不到了呢？想知道吗？（生异口同声回答：想。）

师：同学上来摸摸白布和平面镜，两者有什么区别？

生：白布表面粗糙，镜子表面光滑。

师：光滑的表面和粗糙的表面对光的反射有什么不同？我们来看一下平行光射到光滑的镜子表面和凹凸不平的表面，反射光线有什么不同？（演示镜面反射和漫反射）

师：平行光照射到平面镜上，反射光线有什么特点？（生回答：也平行）

师：这种反射就叫镜面反射。镜面反射遵循光的反射规律吗？（生：遵循）

师：你怎么看出来的？（生：反射角等于入射角）

（教师演示漫反射）

师：反射光线还平行吗？（生：不平行）

师：这种反射就叫漫反射反射。漫反射遵循光的反射规律吗？

师：（反射面不变，改为1条光束入射）观察反射光束，反射角等于入射角吗？（生：等于）

师：（熄灭第一条光束）改用第二条光束，观察反射光束，反射角等于入射角吗？（生：等于）

师：所以漫反射也遵守光的反射定律。那为什么平行光射到平面镜上，其反射光线也平行呢？射到凹凸不平的表面上反射光线就不平行了呢？

（PPT：投影课本上镜面反射和漫反射的图片，作出2中反射时各自的法线）

生：镜面反射法线相互平行，所以反射光线也平行；漫反射的法线之间不平行，所以反射光线向各个方向都有。

师：那特朗普总统我们为什么看不到了呢？（PPT出现眼睛图片）请同学用我的激光笔分别指出在a图和b图中能看到特兰普总统图像的位置。

师：正是借助于漫反射，我们才能从各个方向都看到本身不发光的物体。

学了镜面反射和漫反射，你们有没有发现魔术的奥秘？

教学设计意图：在现实生活中，学生对镜面反射和漫反射现象并没有观察体验，也就谈不上深入理解。通过创设视觉体验冲突，可以激发学生的好奇心和深入思考为什么会出现这样的现象，对两种反射现象形成的原因进行对比分析，这样就可以在课堂上突破这个难点，有助于学生区分實际生活中的两种反射现象。

五、结束语

学生物理学科核心素养的培养和发展是一个长期缓慢建设的过程，通过创设真实的情境，适时设置悬念，引起学生的认知冲突和对学习内容的强烈兴趣，点燃学生对知识渴望的导火索，使学生在经历真实的探究过程中理解并建构知识，发展学生的物理思维，进而产生强烈的社会责任感，有助于提升学生的核心学科素养，为学生今后的发展打造厚实的基础，让他们的潜力得以充分挖掘。