核心素养立意下的物理教学设计

1、核心素养下的物理教学设计惯性是高中物理中比较抽象的概念，学生最容易在惯性这里陷入 抽象思考的泥潭而无法自拔。惯性的概念曾经引起许多物理学家深入 思考和剖析，最终使物理学产生重大进展，其研究过程蕴涵着深刻的 物理思想和丰富的物理学研究方法，是培养学生科学思维能力的有效 素材。学生在学习惯性的时候，经常会出现老师意料不到的奇思妙想， 教师如果引导得好，会让学生掌握如何进行科学探究。物体保持静止状态或匀速直线运动状态的性质，称为惯性。观察和实验表明，对于任何物体，当作用在物体上的外力为零时，惯性表 现为物体保持其运动状态不变，即保持静止或匀速直线运动；当作用 在物体上的外力不为零时，惯性表现为外力改

2、变物体运动状态的难易 程度。在受到相同的作用力时，决定它们运动状态变化难易程度的唯 一因素就是它们的质量。在同样的外力作用下，加速度较小的物体惯 性较大，加速度较大的物体惯性较小。所以，物体的惯性在任何时候（受外力作用或不受外力作用）、任何情况下（静止或运动）都不会 改变，更不会消失。由此我们得出结论：描述物体惯性的物理量是它 们的质量。1 .学生设计“假想实验；对惯性与质量的关系发起“挑战” 学生在学习惯性的时候效仿伽利略设计了下面的假想实验来支持自 己的观点。把两个相同的弹簧分别固定在两个相同的物体上，图1是把弹簧固定在物体甲的左侧，图2是把弹簧固定在物体乙的上方，并把它们放在相同的地面上

3、。然后，用相同的外力F分别作用在图1弹簧的左端与图2物体的左端。实验表明，在最开始的较短的相同时 间内物体乙的加速度比物体甲的大。这个例子一方面是两个物体的总 质量（包括弹簧）是相等的，说明两个物体的惯性是相同的；另一方 面，作用了相同的外力F后在最开始较短的时间内两物体的加速度却 不一样，说明两个物体的惯性是不相同的。上面的实验让学生理直气壮地对“衡量物体惯性大小的唯一尺 度”发起了挑战。2 .教师顺水推舟，点燃学生追寻“真理”的决心学生利用实验来证明自己的观点，本身就是一件非常值得肯定的 事。这种情况下就需要教师的正确引导，让学生在此问题的探究过程 中掌握研究物理问题的方法，并进一步激发对

4、物理的兴趣。首先，教师提出以下问题，让学生自己去寻找问题的答案。问题：（1）研究对象是什么？（2）能把弹簧与物体看成一个整体吗？（3）惯性与物体的质量关系中的“物体”指的是“质点”吗？学生自己非常主动地去寻找答案，找到答案后显得很兴奋，因为他发 现他找到的问题答案都是支持他的。针对教师的问题，学生回答：（1） 研究对象是弹簧与物体这个整体；（2）能把弹簧与物体看成一个整体；（3）惯性与物体的质量关系中的“物体”指的是“任何物体”教材中从 来没有说过此物体是指可以看成“质点”的物体，且其强调惯性是物体 的固有属性，则此物体是指生活中的“任何物体”。其次，教师又设问，引导学生自己“推翻”自己 如果

5、学生经历“推翻”自己的过程，那其对惯性的理解将会非常深刻。 教师提出以下问题，让学生自己去寻找问题的答案。问题（4）:图1是把弹簧固定在物体甲的左侧，图 2是把弹簧固定 在物体乙的上方，把弹簧与物体看成一个整体，这两个整体只是质量 一样，能说这两个整体一样吗？学生结合问题（4）,寻找到了 “推翻”自己的原因。图1是把弹簧 固定在物体甲的左侧，图2是把弹簧固定在物体乙的上方，把弹簧与 物体看成一个整体，但这两个整体是不一样的，是不同的“物体”。因 此，把相同的力作用在“不同”的物体上没有办法比较物体的惯性大小。教师继续利用问题（5）引导学生：衡量惯性的物理量是质量， 有没有要求是“相同的物体”才

6、成立？学生结合问题（5）,寻找到了支 持自己的原因，即“描述物体惯性的物理量是它们的质量”。这句话说 得非常明白，衡量惯性的物理量是“质量；并没有要求是“相同的物体” 才成立。再次，教师进一步设问，引导学生自己真正“推翻”自己问题（6）:把弹簧与物体看成一个整体后（自学质心的相关知识 点），整体的加速度怎么计算？学生结合问题（6）,寻找到了真正“推 翻”自己 的原因:物体甲（包括弹簧）的加速度计算有问题。由 于弹簧与物体甲（不包括弹簧）不是相对静止，所以加速度不应该这 样求，此时求加速度应该用质心加速度。当作用在物体上的外力不为 零时，惯性表现为外力改变物体运动状态的难易程度。所以，当作用在物

7、体甲（包括弹簧）与物体乙（包括弹簧）的外力不为零且是相同 的外力时，物体运动状态改变的难易程度对应的应该是质心加速度。最后，教师提出终极问题，引起学生再次思考问题（7）:图1是把弹簧固定在物体甲的左侧，图 2是把弹簧固定 在物体乙的上方，把弹簧与物体看成一个整体，这两个整体只是质量 一样，这个质量指的是什么质量？是引力质量？还是惯性质量？ 学生带着问题，通过查阅资料，找到了问题（7）的答案，对质量的 理解有了质的飞跃。质量分引力质量与惯性质量。引力质量与惯性质 量之间的唯一差别是测量方法。将未知质量的物体与已知质量的物体 分别受到的引力进行测量比较，就可以得到未知物体的引力质量。 通 常可以使

8、用天平来测量。这个方法的优点是，只要在有引力的地方， 都可以用天平来测量，因为对于同一个地方，引力场都一样。只要引 力场不改变，天平会测量出可信的引力质量。但是，在超质量星体附 近（例如，黑洞或中子星），就不能采用这种方法，因为在这区域里， 引力场的梯度太过陡峭，在天平的左右两个托盘位置的引力场差异量 太大，超过误差允许的范围。在失重环境，也不能采用这种方法，因 为天平在这一环境下不能做比较。施加已知作用力于未知质量的物体， 测量产生的加速度，然后应用牛顿第二定律方程，就可以得到惯性质 量，其误差只限制于测量的准确度。物体甲（包括弹簧）与物体乙（包 括弹簧）只是引力质量相同。当把相同的外力作用

9、在物体甲（包括弹 簧）与物体乙（包括弹簧）上时产生的加速度不同，所以物体甲（包 括弹簧）与物体乙（包括弹簧）的惯性质量不同。教师可借此机会，引导学生自己去寻找答案而不是直接告诉其答案, 那么学生在寻找答案的过程中经历了真正的科学探究。 这样的过程培 养了学生的科学思维与科学探究能力，体现了物理学科的核心素养。这样的教学互动才是现在的教育需要大力发扬和提倡的。规律、乱套公式的现象。教师要精选试题，引导学生在实践中总结运用物理规律 解决实际问题的方法与技巧，从而提高学生运用物理规律解决物理问 题的能力。所以，教师要加大教研的力度，对不同的教学内容采用不 同的教学方式，最大限度地提高教学效果，使学生

10、在课堂上得到最大 的满足。3 .提高课堂教学的效果课堂设计要切实落实三维目标，突出重点、难点。在课堂上开展的所 有教学活动要以目标为导向，以学生为主体，以合作探究为主要学习 方式，通过教师创造的有效情景氛围激活课堂， 有效提问引领学生的 思维，让大家在高兴、愉快的氛围中获得知识。教师还要积极推行小 组互助式学习制度，把学生划分为若干个学习小组，让组长带领大家 积极讨论，找出解决问题的最佳方案。小组间可以进行比赛，创造全 员参与的氛围，让每位学生都积极投身到课堂学习中。同时，教师通 过对小组的学法进行指导和激励性评价， 进一步提高学习小组的自主 学习效果。4 .教师要研究教参，熟悉新课标和课本学

11、生考试成绩好不好，除了与平时是否认真学习有关之外， 还与考前 复习时教师的引导有关，教师要能把握重点，突破易错点，这点能力很重要，而这需要教师在平时多看书，多研究，多总结。时间久了, 自然教师的功底就深了，教学也就得心应手了。5 .阶段检测要跟进教学效果好不好，教学任务完成没有，我们要通过检测才能知道， 所以我们在进行检测前一定要精心设计试题， 既要能检测到所学的重 点，又能突出教学的难点，还要体现出一定的区分度，让中下学生考 得满意，优秀学生考得兴奋。对于错题的处理，同学们要养成摘抄错 题的习惯，抄上原错误答案，注明错误原因，备注好易错知识点，最 后写上准确的答案。考试前再回过头来看看错题本，就会大大减少失 分的机会。6 .课后教师要及时反馈矫正，注重课后反思没有完美的课堂教学过程，所以课后要及时反思。主要包括在教学过 程中，课题的引入是否能激发学生的兴趣；教学目标的设定是否科学； 定律、公式的概括与推证是否严谨；概念的分析是否准确、透彻；例 题的讲解是否突出本课重点；小结是否能起到画龙点睛的作用； 作业 的布置是否有针对性，能否体现出分层训练的特点。最后，结合学生 理解和掌握的程度