胡玉莲

(江苏省无锡市凤翔实验学校，江苏 无锡 214000)

物理学科核心素养是指学生在物理学习过程中形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，它主要包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四方面。[1]教师应该在帮助学生构建物理观念的过程中培养学生的科学思维，提高学生的科学探究能力，帮助学生形成良好的科学态度与责任。基于此，笔者以“速度”一节为例，结合创新的实验器材，进行教学设计与实施，提高学生的物理学科核心素养，创建立德树人的高效课堂。[2]

1 教材与学情分析

本节为苏科版物理八年级上册第五章第二节的内容，本章以“运动”为主线，在学生探究了声、热、光现象后，引领学生进入运动的世界，力图使学生在感受运动快慢的过程中，学会从物理学角度描述物体的运动，探究直线运动的规律，理解世界是运动的、运动是相对的。[3]依据教材编排设计和课程标准对运动观念的要求，确定“速度”是本章的核心概念，这也是学生学习“力与运动”的基础。要求学生在体验运动快慢的过程中，从物理学角度描述物体运动的快慢，从而建构和理解速度的概念与公式，进一步掌握测量物体运动速度的方法，培养他们的核心素养。

学生已在生活中对物体运动的快慢、比较运动的快慢有感性的认识，且已经掌握时间和长度的测量，具备一定的计算能力。学生在小学时已经知道速度能表示物体运动的快慢，为速度的学习起到一定的铺垫作用。但是学生对速度的认识仍停留在数学层面，不知道其物理意义，且形象思维占主导，抽象思维能力还不够。学生的实验探究能力还比较弱，在探究实验“测量纸锥下落速度”中，从实验设计到最终计算与反思都比较容易出现各种问题。

2 教学目标

根据以上分析，确定教学目标如下：

(1) 物理观念：通过比较“模拟火箭”和“纸锥”运动的快慢，自主建构速度的概念。

(2) 科学思维：通过科学的推理和分析，建构速度的概念，学习科学论证的方法，掌握比值定义法。

(3) 科学探究：利用“测速仪”测量自己的步行速度，再结合“测量纸锥下落速度”创新实验，经历问题、证据、解释、交流与合作的科学探究过程。

(4) 科学态度与责任：通过实验探究，培养科学严谨的实验态度，知道领先世界的“中国速度”，提升民族自信。

3 教学过程设计

任务1：提出基本任务——归纳比较物体运动快慢的方法，培养学生的科学思维能力(表1)。

表1

设计意图：通过有趣且震撼的“模拟喷气火箭”活动，充分调动学生好奇心，激发求知欲，让学生更好地进入到主动获取知识、解决问题的状态。再结合现象，逐个提问，聚焦问题，开发资源，引导学生自主建构并归纳比较快慢的两种方法，提高学生的科学分析能力。

任务2：建构核心概念——速度，培养学生科学分析和归纳的能力，形成物理观念(表2)。

表2

任务3：经历实验探究——创新实验设计，测量纸锥下落速度，提高学生的科学探究能力(表3)。

表3

设计意图：学生利用手机进行初步的速度测量，再引导学生测量纸锥下落的速度。先故意给学生设置“陷阱”，使其落入“测量纸锥下落速度”实验的各种困难中，高度太低会导致下落时间太短；纸锥无法固定，所以每次都要重新测量高度，操作繁琐；人有反应时间，纸锥下落与开始计时无法同步，纸锥落地与停止计时无法同步。因此，参照连云港海州实验中学朱斌老师对本实验的改进，笔者对实验进行了一些创新，设置了可以解决以上困难的“电控装置”。准备粗细不同的水管、电磁铁、导线、开关、电源、图钉、擦镜纸、铁架台、橡皮筋等。将电磁铁用透明胶固定在短水管中，用两根长导线连接好电磁铁，并放入较细的水管中，在较细的水管上固定一根橡皮筋，将细水管插入粗水管中，再插入铁架台固定。安装好电源和开关，用双面胶固定在铁架台上。为了使纸锥运动时间更长，选取擦镜纸来做纸锥，锥角为60°左右，使纸锥下落时更稳定，并在锥角处用双面胶贴一只图钉帽。通过改进与创新，降低了学生实验的难度，在此过程中培养了学生严谨的科学态度。

任务4：掌握基本运算——创设真实物理情境，提高学生对题目的分析能力、模型建构能力(表4)。

表4

设计意图：通过测量纸锥实验后的评价反思，自然过渡到生活中的限速牌，通过创设与学生生活相联系的真实物理情境，引导学生进行计算，在计算过程中提高学生分析、解决问题的能力，再从计算回归到生活中的物理知识，体现“生活、物理、社会”的课程理念。

任务5：惊叹中国速度——体会物理的意义，培养国家荣誉感，培育科学态度与责任(表5)。

表5

设计意图：在本节课的最后从物理上的速度引向“中国速度”，将本节课的主题进行升华，为学生展示各种“中国速度”，在饱含感动与激动中结束这节课，培养学生国家荣誉感，培育科学态度与责任。

4 教学反思

4.1 在情境中完成“理趣”教学

以培养学生的核心素养为目标的课堂，应该强化真实物理情境的创设，要有意识地引导学生进行自主建构，凸显学生的主体地位。[4]本课将神舟十三号发射引入课堂，以“模拟喷气火箭”开始新课，牢牢抓住学生的注意力；比较纸锥的下落，进而体会速度的概念；以学生自己的速度开始速度的测量，再以创新实验进行速度的精确测量；对老师上班开车的速度进行计算，最后在真实的“中国速度”中体会物理的实用性，完成有趣且有理的物理教学。

4.2 在“理趣”中发展核心素养

物理教学的最终目标是提高学生的核心素养，教师在平时教学中要关注学生物理观念的形成过程，要时刻关注学生科学思维的培养，要体现物理是一门以实验为基础的学科，提高学生的科学探究能力，并在教学中培育学生正确的科学态度与责任。