激励主体参与 提升物理核心素养
邝金山
摘 要：针对目前物理复习课仍较为普遍存在过分强调教师知识重述而忽视学生主体参与、抑制学生科学素养发展的现象，本文通过对一节物理专题复习课例的评析，阐述了复习教学中通过多种形式促进学生多重感官参与，激发学习兴趣、热情和思维的积极性，从而提升物理学科核心素养的教学策略.
关键词：复习教学；主体参与；核心素养
许多教师觉得复习课难上，因为对学生来说，复习过程并不像探索新知那样充满新奇和乐趣，难以引起学习的兴趣.教师普遍认为复习课的内容多，知识容量大，安排的时间有限，只能停留在“回忆整理+强化练习”的课堂教学模式上.这样的复习课重知识复述而轻过程分析，过分强调教师单向的概括提炼，漠视学生的主体性，很少留给学生独立思考、讨论交流的时间，课堂欠缺高层次的思维活动，探究性的实验操作更是少之又少.这种忽略过程与方法和学生主体地位的“鸡肋”式教学，有悖于以核心素养模型为新目标的课程改革发展的新形势，极大程度消耗学生的求知热情和思维的积极性，严重影响学生学科核心素养的提升.如何在物理复习课中提高学生的参与热情和求知乐趣，使学生的知识能力、情感意志得到新的发展，提升物理学科核心素养？听了同行的一节复习课，笔者大受启迪，引发了对这一问题的深入思考，收益良多.
1 课堂主要内容与结构
这节课的主要内容是关于“效率”的专题复习.为学生提供的学案里包括“复习思路”“教学过程”等部分，“教学过程”又分为“电动机工作”“白炽灯工作”“电热水壶工作”“内燃机工作”等四板块内容，各板块内容里有填空（能量流向图、工作效率计算表达式等）、计算题或实验题等专项练习.教学活动的器材有学生自备的电学实验盒，内有电源、导线、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、灯座、小灯泡、等常规实验器件，教师为每个实验小组准备了灵敏电流表（毫安表）1个、LED灯（发光二极管）1只.
2 教学主要环节赏析
2.1 基本知识梳理，加强物理核心知识的掌握
教学活动：
（1）学生思考并填写学案里的能量流向图和效率计算式.
（2）学生展示答案、师生共同讨论并订正.对于有争议的白炽灯与灯的能量流向图（见图1），教师提议在下一环节通过实验来寻求答案.
评析：
物理学科核心知识是物理核心素养的组成部分，包括核心概念和规律、重要物理实验、重要思维方法等.而初中物理的“效率”专题的核心知识，包括能量流向情况、效率的含义和效率的计算等内容.这一环节，对多种情形的“效率”知识进行汇总和梳理，加强了学生对该板块核心知识的掌握，有利于核心素养的提升.
（1）在得出效率計算方法和计算式之前先由学生思考分析能量流向分布情况，明白哪些是“有用的”，哪些是“浪费掉”的，使学生能“知其所以然”，加深对效率的含义和计算方法这些核心知识的理解和掌握.在师生的交流互动中，学生掌握了分析与推导计算式的方法，提升了思维品质.
（2）思考分析能量流向分布情况以及推导出效率计算式，教师不是自己复述直接给出结论，而由学生独立思考完成，并通过图解的方式展示，有效促进了主体参与.通过图示、填空等多种形式以及给学生展示的机会，充分激发了其主体积极性，提高了学生的学习兴趣和参与热情，使他们主动融入到学习活动中.特别一提的是，该环节的几个内容——学生独立思考、个别展示、师生讨论等节奏明快且简单扼要，这样安排使学生在参与中对“效率”的核心知识有整体的把握及系统的梳理，达到了掌握核心知识与思维方法的目的，又能突出重点、详略得当，保障有更多的时间来开展接下来的探究活动.
2.2 效率问题计算，多重感官参与提高学习兴趣和热情
教学流程：
（1）学生观看教师事先录制好的自己亲自测量电机机工作时的数值的视频.
（2）读出视频里显示的电动机的电压值（0.7V）、电动机绕圈电阻（0.8Ω）及电动机正常转动时的电流（0.5A），填写在题目的空格里，将题目里的已知条件补充完整.
题目：电动机工作时两端电压为______________V，通过电动机的电流是________A，测得电动机线圈的电阻为____________Ω.求：
①通电1min，电流通过电动机做功多少？
②通电1min，电动机线圈产生的热量是多少？
③电动机的效率是多少？
④学生根据填写后的数据计算.
⑤展示学生的计算过程和结果，师生共同评析、纠正存在错误.
评析：
（1）这一环节中，教师除了通过学生思考、计算及分享等活动提高学生的能力外，还另辟蹊径，安排了一个独特的内容——让学生观看实验视频后自己读取数据，填写在题目中成为已知条件的数据.这相当于学生与老师一起共同完成了实验测量，在这样的氛围下，学生的热情进一步迸发了出来.这样的主体意识极大地提高了学生的积极性和参与度.
（2）通过实验（视频）提供了一个真实的原始性情境，让学生具有“在场感”，感受到数据的真实性与科学性，让学生感触真实的物理.在还原真实的原始问题中，也加强与现实生活的联系.同时，这种“看一看、读一读、写一写”的多种感官参与丰富了学生的情感体验，在激发学生学习的兴致和热情，有效提升学生的科学品质.
2.3 辨析白炽灯与LED灯的发光效率，在实验探究中提升学生科学素养
主要活动内容：
（1）提出问题：为了研究白炽灯与LED灯的效率的问题，我们了解什么？（能量流向）分别测出它们工作时的功率，再作比较分析.
（2）分组实验，测小灯泡与LED灯的电功率
①用自备的电学器材按电路图（图2）连接电路，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡只发出一点红光，记录此时的电压电流值，计算其功率，填写数据（表1）.
②用LED换下小灯泡，把电流表换成灵敏电流表（毫安表），测接入电路且明亮发光时的电压电流值，计算出其功率分别记录结果（表2）.
（3）分享结果.各小组将测得及计算出的数据填写在黑板的汇总表格上（见表3）.
师生分析思考：LED灯比小灯泡发光亮得多，但它功率却很小，这是什么原因？
师：从表中可知，相同时间里，小灯泡与LED灯哪个消耗的电能比较多？
生1：小灯泡消耗的电能多.
师：为什么？
生2：因为小灯泡的实际功率比LED灯的实际功率大.
师：说得好.如果两种灯泡都能把电能全部转化为光能，哪个灯比较亮？
生：小灯泡比较亮.
师：但真实的情形却相反，LED灯明显比小灯泡亮.这说明什么原因呢？
生1：说明电能没有全部转化为光能.
生2：说明LED灯将电能转化为光能比小灯泡多.
师：对！除了光能，它们还将电能还转化为什么能？
生：内（热）能.
师：是的.谁来总结一下小灯泡消耗电能较多但发光不是很明亮的原因？
生：小灯泡将电能大部分转化为内能，只有小部分转化为光能；LED灯将电能大部分转化为光能.
师：回答得很好.所以，从发光上来说，哪一种灯效率更高？
生：LED灯.
师：白炽灯（与小灯泡同类）工作原理是电流通过灯丝时产生热量，使灯丝因高温而处于白炽状态而发出光来；LED即发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光.所以，白炽灯将电能大部分转化为内能（少量转化为光能），LED将电能大部分转化为光能（少量转化为内能）.发光效率就是转化为光能的能量占总电能的比例，很明显，LED的发光效率高.这也是为何LED消耗的功率比小灯泡消耗的功率小却比小灯泡亮得多的主要原因.从白炽灯到节能灯、LED灯，也是社会发展注重节能环保和高效率的体现.
评析：
在这个很多教师认为是略显多余的环节里，该教师不是直接把结论灌输给学生，而是采用实验探究的形式，让学生带着问题，自己去实践探索去发现知识，找寻问题的解决办法，得出答案或知道事实.通过亲历实践探究，学生体验到成长的快乐，体悟到“实践是检验真理的唯一标准”、“实验研究是认知未知事物的方法也是非常有效的认知工具”等认知事物的意识、态度与思维方法，从物理的学科思维方法、物理核心能力、物理科学品质等方面提升了学生物理学科的核心素养.
（1）科学精神、科学的思维与方法，是物理学科核心素养的重要内容之一.教学中应为学生创造真实的问题情境，鼓励并引导学生从客观事实的基础上剖析问题、设计方案、找到解决办法[1].该教师以“通过实验来找答案”的探究活动，为学生创设了未知的、“原始”的问题情境，展现真实的实验现象及获取第一手材料以作为研究的依据.教会学生认知事物的思维和方法，使他们在今后面对新知识、未知问题或疑惑时，就能持有科学的态度去思考，寻求解决问题方法.这个过程，学生不仅获得了知识，体验到科学探究的乐趣，还会养成严谨的科学态度，培养求真求实、注重实验研究的科学精神.
（2）巧妙设计实验，进一步激发探究热情和思维积极性.分组自主实验、各组展示结果，为学生提供了主体参与和展示的平台.教师还为学生创设了一个疑惑——为什么让小灯泡微弱发光（“一点红”）而LED灯明亮发光？原来，这样处理能在实验的现象与测得的数据之间有鲜明的反差效果，实验结论也更深刻明显.这样设计，也使学生在思考分析当中易进入“愤悱”状态，形成强烈的思维冲突，从而提高其探究欲望和思维的积极性，当然，也会在“恍然大悟”中领略到科学思维方法的美妙之处.而灵敏电流表这精密仪器的使用，使实验数据更准确具体，增强了学生探究的兴趣，开阔了学生的视野，拓展了学生认知和探索新领域的意识与技能.
（3）恰当运用“支架”帮助学生感悟，促进成长.在本环节的后阶段，学生在师生对话中一步步理解了事物的真实情况，也在“灯的发展”中感悟了“健康环保”这一社会发展主题.事实上，从学生的长远发展着眼，科学探究的本质是一种精神追求.科学探究重视的结果，更多的是兴趣的培养、好奇心的激励、思想的熏陶、精神的感悟[2].从学生的发展着眼，得出结论并不意味着科学探究的结束.在科学探究中，与结果相比，之所以更重视过程，就在于科学探究是在播种一种行为，力图收获一种习惯，乃至培育一种意识.从培养现代化的人才来说，学生所需要的与其说是作为研究结果的赤裸裸的知识，不如说是研究的思维方法和能力[3].所以，新课程中以学生的发展为本的理念，要求教学中关注的不只是结果，更重要的是经历、体验和长远发展.本环节中师生肩负有启发性的对话和思维碰撞、节能环保与高效意识的渗透，体现的正是这一种教学理念.
3 思考与启示
在真實情境中开展自主探究，才能体现学生的探究能力和科学素养，才能有利于物理核心素养的形成.与其它教学过程一样，复习也应该是生动活泼、知情并重的.教师不但要传授知识，发展学生智能，而且要促进学生情感[2].本课例中，各个环节的教学活动始终围绕提升物理学科的核心素养来展开，由于注重调动与激励参与，学生持有极高的参与热情和积极性，教学富有成效，学生的物理核心知识、核心能力和科学品质都得到明显的提升.教师有以学生发展为本的意识，激发学生的参与兴趣和热情，将思维不断引向深入，把科学核心素养与能力培养有机整合，这样，复习课也会变得富有魅力和充满乐趣，在提升学生科学素养、促进学生成长中发挥其应有的作用.
参考文献：
[1] 叶东福.基于物理核心素养导向的教学策略[J].中学物理教学参考，2016（12）：7-8.
[2]龚燕江.物理新课程教学与教师成长[M].北京：中国人民大学出版社，2011：5-9.
[3] 朱铁成.中学物理教学案例研究与分析[M].杭州：浙江大学出版社，2012：189.
摘 要：针对目前物理复习课仍较为普遍存在过分强调教师知识重述而忽视学生主体参与、抑制学生科学素养发展的现象，本文通过对一节物理专题复习课例的评析，阐述了复习教学中通过多种形式促进学生多重感官参与，激发学习兴趣、热情和思维的积极性，从而提升物理学科核心素养的教学策略.
关键词：复习教学；主体参与；核心素养
许多教师觉得复习课难上，因为对学生来说，复习过程并不像探索新知那样充满新奇和乐趣，难以引起学习的兴趣.教师普遍认为复习课的内容多，知识容量大，安排的时间有限，只能停留在“回忆整理+强化练习”的课堂教学模式上.这样的复习课重知识复述而轻过程分析，过分强调教师单向的概括提炼，漠视学生的主体性，很少留给学生独立思考、讨论交流的时间，课堂欠缺高层次的思维活动，探究性的实验操作更是少之又少.这种忽略过程与方法和学生主体地位的“鸡肋”式教学，有悖于以核心素养模型为新目标的课程改革发展的新形势，极大程度消耗学生的求知热情和思维的积极性，严重影响学生学科核心素养的提升.如何在物理复习课中提高学生的参与热情和求知乐趣，使学生的知识能力、情感意志得到新的发展，提升物理学科核心素养？听了同行的一节复习课，笔者大受启迪，引发了对这一问题的深入思考，收益良多.
1 课堂主要内容与结构
这节课的主要内容是关于“效率”的专题复习.为学生提供的学案里包括“复习思路”“教学过程”等部分，“教学过程”又分为“电动机工作”“白炽灯工作”“电热水壶工作”“内燃机工作”等四板块内容，各板块内容里有填空（能量流向图、工作效率计算表达式等）、计算题或实验题等专项练习.教学活动的器材有学生自备的电学实验盒，内有电源、导线、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、灯座、小灯泡、等常规实验器件，教师为每个实验小组准备了灵敏电流表（毫安表）1个、LED灯（发光二极管）1只.
2 教学主要环节赏析
2.1 基本知识梳理，加强物理核心知识的掌握
教学活动：
（1）学生思考并填写学案里的能量流向图和效率计算式.
（2）学生展示答案、师生共同讨论并订正.对于有争议的白炽灯与灯的能量流向图（见图1），教师提议在下一环节通过实验来寻求答案.
评析：
物理学科核心知识是物理核心素养的组成部分，包括核心概念和规律、重要物理实验、重要思维方法等.而初中物理的“效率”专题的核心知识，包括能量流向情况、效率的含义和效率的计算等内容.这一环节，对多种情形的“效率”知识进行汇总和梳理，加强了学生对该板块核心知识的掌握，有利于核心素养的提升.
（1）在得出效率計算方法和计算式之前先由学生思考分析能量流向分布情况，明白哪些是“有用的”，哪些是“浪费掉”的，使学生能“知其所以然”，加深对效率的含义和计算方法这些核心知识的理解和掌握.在师生的交流互动中，学生掌握了分析与推导计算式的方法，提升了思维品质.
（2）思考分析能量流向分布情况以及推导出效率计算式，教师不是自己复述直接给出结论，而由学生独立思考完成，并通过图解的方式展示，有效促进了主体参与.通过图示、填空等多种形式以及给学生展示的机会，充分激发了其主体积极性，提高了学生的学习兴趣和参与热情，使他们主动融入到学习活动中.特别一提的是，该环节的几个内容——学生独立思考、个别展示、师生讨论等节奏明快且简单扼要，这样安排使学生在参与中对“效率”的核心知识有整体的把握及系统的梳理，达到了掌握核心知识与思维方法的目的，又能突出重点、详略得当，保障有更多的时间来开展接下来的探究活动.
2.2 效率问题计算，多重感官参与提高学习兴趣和热情
教学流程：
（1）学生观看教师事先录制好的自己亲自测量电机机工作时的数值的视频.
（2）读出视频里显示的电动机的电压值（0.7V）、电动机绕圈电阻（0.8Ω）及电动机正常转动时的电流（0.5A），填写在题目的空格里，将题目里的已知条件补充完整.
题目：电动机工作时两端电压为______________V，通过电动机的电流是________A，测得电动机线圈的电阻为____________Ω.求：
①通电1min，电流通过电动机做功多少？
②通电1min，电动机线圈产生的热量是多少？
③电动机的效率是多少？
④学生根据填写后的数据计算.
⑤展示学生的计算过程和结果，师生共同评析、纠正存在错误.
评析：
（1）这一环节中，教师除了通过学生思考、计算及分享等活动提高学生的能力外，还另辟蹊径，安排了一个独特的内容——让学生观看实验视频后自己读取数据，填写在题目中成为已知条件的数据.这相当于学生与老师一起共同完成了实验测量，在这样的氛围下，学生的热情进一步迸发了出来.这样的主体意识极大地提高了学生的积极性和参与度.
（2）通过实验（视频）提供了一个真实的原始性情境，让学生具有“在场感”，感受到数据的真实性与科学性，让学生感触真实的物理.在还原真实的原始问题中，也加强与现实生活的联系.同时，这种“看一看、读一读、写一写”的多种感官参与丰富了学生的情感体验，在激发学生学习的兴致和热情，有效提升学生的科学品质.
2.3 辨析白炽灯与LED灯的发光效率，在实验探究中提升学生科学素养
主要活动内容：
（1）提出问题：为了研究白炽灯与LED灯的效率的问题，我们了解什么？（能量流向）分别测出它们工作时的功率，再作比较分析.
（2）分组实验，测小灯泡与LED灯的电功率
①用自备的电学器材按电路图（图2）连接电路，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡只发出一点红光，记录此时的电压电流值，计算其功率，填写数据（表1）.
②用LED换下小灯泡，把电流表换成灵敏电流表（毫安表），测接入电路且明亮发光时的电压电流值，计算出其功率分别记录结果（表2）.
（3）分享结果.各小组将测得及计算出的数据填写在黑板的汇总表格上（见表3）.
师生分析思考：LED灯比小灯泡发光亮得多，但它功率却很小，这是什么原因？
师：从表中可知，相同时间里，小灯泡与LED灯哪个消耗的电能比较多？
生1：小灯泡消耗的电能多.
师：为什么？
生2：因为小灯泡的实际功率比LED灯的实际功率大.
师：说得好.如果两种灯泡都能把电能全部转化为光能，哪个灯比较亮？
生：小灯泡比较亮.
师：但真实的情形却相反，LED灯明显比小灯泡亮.这说明什么原因呢？
生1：说明电能没有全部转化为光能.
生2：说明LED灯将电能转化为光能比小灯泡多.
师：对！除了光能，它们还将电能还转化为什么能？
生：内（热）能.
师：是的.谁来总结一下小灯泡消耗电能较多但发光不是很明亮的原因？
生：小灯泡将电能大部分转化为内能，只有小部分转化为光能；LED灯将电能大部分转化为光能.
师：回答得很好.所以，从发光上来说，哪一种灯效率更高？
生：LED灯.
师：白炽灯（与小灯泡同类）工作原理是电流通过灯丝时产生热量，使灯丝因高温而处于白炽状态而发出光来；LED即发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光.所以，白炽灯将电能大部分转化为内能（少量转化为光能），LED将电能大部分转化为光能（少量转化为内能）.发光效率就是转化为光能的能量占总电能的比例，很明显，LED的发光效率高.这也是为何LED消耗的功率比小灯泡消耗的功率小却比小灯泡亮得多的主要原因.从白炽灯到节能灯、LED灯，也是社会发展注重节能环保和高效率的体现.
评析：
在这个很多教师认为是略显多余的环节里，该教师不是直接把结论灌输给学生，而是采用实验探究的形式，让学生带着问题，自己去实践探索去发现知识，找寻问题的解决办法，得出答案或知道事实.通过亲历实践探究，学生体验到成长的快乐，体悟到“实践是检验真理的唯一标准”、“实验研究是认知未知事物的方法也是非常有效的认知工具”等认知事物的意识、态度与思维方法，从物理的学科思维方法、物理核心能力、物理科学品质等方面提升了学生物理学科的核心素养.
（1）科学精神、科学的思维与方法，是物理学科核心素养的重要内容之一.教学中应为学生创造真实的问题情境，鼓励并引导学生从客观事实的基础上剖析问题、设计方案、找到解决办法[1].该教师以“通过实验来找答案”的探究活动，为学生创设了未知的、“原始”的问题情境，展现真实的实验现象及获取第一手材料以作为研究的依据.教会学生认知事物的思维和方法，使他们在今后面对新知识、未知问题或疑惑时，就能持有科学的态度去思考，寻求解决问题方法.这个过程，学生不仅获得了知识，体验到科学探究的乐趣，还会养成严谨的科学态度，培养求真求实、注重实验研究的科学精神.
（2）巧妙设计实验，进一步激发探究热情和思维积极性.分组自主实验、各组展示结果，为学生提供了主体参与和展示的平台.教师还为学生创设了一个疑惑——为什么让小灯泡微弱发光（“一点红”）而LED灯明亮发光？原来，这样处理能在实验的现象与测得的数据之间有鲜明的反差效果，实验结论也更深刻明显.这样设计，也使学生在思考分析当中易进入“愤悱”状态，形成强烈的思维冲突，从而提高其探究欲望和思维的积极性，当然，也会在“恍然大悟”中领略到科学思维方法的美妙之处.而灵敏电流表这精密仪器的使用，使实验数据更准确具体，增强了学生探究的兴趣，开阔了学生的视野，拓展了学生认知和探索新领域的意识与技能.
（3）恰当运用“支架”帮助学生感悟，促进成长.在本环节的后阶段，学生在师生对话中一步步理解了事物的真实情况，也在“灯的发展”中感悟了“健康环保”这一社会发展主题.事实上，从学生的长远发展着眼，科学探究的本质是一种精神追求.科学探究重视的结果，更多的是兴趣的培养、好奇心的激励、思想的熏陶、精神的感悟[2].从学生的发展着眼，得出结论并不意味着科学探究的结束.在科学探究中，与结果相比，之所以更重视过程，就在于科学探究是在播种一种行为，力图收获一种习惯，乃至培育一种意识.从培养现代化的人才来说，学生所需要的与其说是作为研究结果的赤裸裸的知识，不如说是研究的思维方法和能力[3].所以，新课程中以学生的发展为本的理念，要求教学中关注的不只是结果，更重要的是经历、体验和长远发展.本环节中师生肩负有启发性的对话和思维碰撞、节能环保与高效意识的渗透，体现的正是这一种教学理念.
3 思考与启示
在真實情境中开展自主探究，才能体现学生的探究能力和科学素养，才能有利于物理核心素养的形成.与其它教学过程一样，复习也应该是生动活泼、知情并重的.教师不但要传授知识，发展学生智能，而且要促进学生情感[2].本课例中，各个环节的教学活动始终围绕提升物理学科的核心素养来展开，由于注重调动与激励参与，学生持有极高的参与热情和积极性，教学富有成效，学生的物理核心知识、核心能力和科学品质都得到明显的提升.教师有以学生发展为本的意识，激发学生的参与兴趣和热情，将思维不断引向深入，把科学核心素养与能力培养有机整合，这样，复习课也会变得富有魅力和充满乐趣，在提升学生科学素养、促进学生成长中发挥其应有的作用.
参考文献：
[1] 叶东福.基于物理核心素养导向的教学策略[J].中学物理教学参考，2016（12）：7-8.
[2]龚燕江.物理新课程教学与教师成长[M].北京：中国人民大学出版社，2011：5-9.
[3] 朱铁成.中学物理教学案例研究与分析[M].杭州：浙江大学出版社，2012：189.
