核心素养在物理教学中的应用

　　初二物理论文研究热点8篇之第六篇：核心素养在物理教学中的应用

　　一、教学过程

　　（一） 引入新课

　　问题引入：生活中， 蚊子那么弱小， 却能叮破皮肤；图钉帽做得较大， 头却磨得很尖， 这是什么道理？

　　（二） 新课教学

　　1.研究压力的作用效果

　　（1） 压力

　　教师：教材图8-2所示的小实验， 像图示那样用食指和大拇指轻轻夹着三角尺， 两个手指的感受有何不同？ （强调：注意安全， 用力不要过大， 避免造成伤害）

　　学生：食指感觉有点疼， 拇指不觉得疼， 食指被三角尺压下较深的凹陷， 而拇指的凹陷较浅。

　　教师：上述现象是压力作用的结果， 这一节我们来认识压力， 研究压力的作用效果与哪些因素有关。

　　教师展示几张有关压力的图片， 引导学生从力的三要素分析。

　　学生观察、思考。

　　师生总结：垂直作用在物体表面上的力叫做压力。

　　教师强调：垂直、表面。

　　在此基础上， 要求学生画出三种情况下压力的示意图：放在桌面上的茶杯对桌面的压力；放在斜面上的木块对斜面的压力；往墙上按图钉时， 图钉对墙的压力。

　　学生画图， 教师巡视， 必要时予以提示。

　　学生完成画图后， 教师进一步要求学生分别画出以上三种情况下的茶杯、木块及图钉所受重力的示意图。

　　教师巡视， 进而提出问题：压力和重力一样吗？

　　学生交流、讨论， 师生共同归纳：茶杯对桌面的压力与它的重力密切相关， 压力与重力不仅大小相等， 方向也相同；木块对斜面的压力大小与物重有关， 但压力与重力方向不同；图钉对墙的压力大小与物重无关， 压力方向也与重力方向不同。所以， 不要把压力与重力混为一谈。要善于从力的三要素等多角度认识它们。

　　【设计意图】学生学习本节内容时对压力概念认识模糊， 往往与重力相混淆， 为了突破这个难点， 设计本环节的教学来强化认识， 先让学生对压力有感性认识， 再通过画力的示意图来学习。学生画出压力示意图后， 在三个原图上再画出重力的示意图， 学生在画图过程中， 逐步理解压力概念， 在比较中掌握压力与重力的关系。通过画图， 不仅巩固力的三要素、二力平衡及相互作用力等知识， 还培养了学生严谨的科学态度。

　　（2） 探究压力的作用效果与哪些因素有关

　　我们凭生活经验及图8-2所示的小实验， 提出猜想：压力的作用效果与哪些因素有关？

　　学生猜想：压力大小， 挤压形变的面积等。

　　接下来， 实验探究：教材P143图8-3, 如图 （a） （b （c） 那样， 将砖放在海绵上， 第一次一块砖平放， 第二次两块砖平放， 第三次一块砖竖放， 比较 （a） （b） , 观察海绵的凹陷深度， 来比较当受力面积相同时， 压力作用效果与压力大小的关系；比较 （a） （c） , 观察海绵凹陷深浅来比较当压力相同时， 压力作用效果与受力面积的关系。

　　学生分组实验、讨论， 教师巡视。

　　实验结果：当受力面积相同时， 压力越大， 压力的作用效果越明显；当压力相同时， 受力面积越小， 压力的作用效果越明显。

　　教师设疑：上述实验过程中， 我们是把砖块放在海绵上来进行实验探究的。如果把一块砖块平放在海绵上和平放在木板上来比较压力的作用效果， 会是什么现象？这样做可行吗？

　　学生实验并思考、交流、讨论， 师生互动， 达成共识：受压物体不能改变， 否则比较没有意义。

　　教师强调：选取相同的标准是科学比较的根本。

　　【设计意图】压强概念较抽象， 学生比较陌生， 这些是形成本节教学难点的原因。理解压强概念关键在于认识压力产生的效果跟受力面积等因素有关， 教学中联系生活中的有关现象及实验演示， 让学生先感受到压力的效果差异， 在此基础上， 安排分组实验， 学生在经历实验探究的过程中， 观察实验现象， 领悟科学实验方法， 同伴互助、交流讨论、辩论反思， 在比较中获取知识， 在探讨中形成共识， 进而得出结论：压力的作用效果不仅与压力的大小有关， 还与受力面积有关。

　　（3） 压强的概念及计算

　　教师指出：压力作用效果有的明显， 有的不明显。而且我们已经知道， 压力大小和受力面积均会影响压力的作用效果。

　　问题：要比较压力的作用效果， 应怎么办呢？下面的问题如何解决？

　　表格中的序号1与2, 哪个作用效果明显？

　　表格中的序号2与3, 哪个效果明显？

　　思考：如何判断序号1与3的作用效果差异呢？

　　学生交流、讨论。

　　教师点拨：怎么比较物体运动快慢的？速度概念是怎么建立的？

　　学生思考、回答：物理学上采用相同时间比较路程的办法来衡量物体运动快慢， 即用"物体在一段时间内通过的路程与这段时间的比值"来定义速度。

　　教师：速度知识的学习过程对今天有什么启示呢？上述问题我们如何处理？

　　学生回答：计算压力与受力面积的比值来比较。

　　提醒学生：为方便且科学， 可以选取1m2受力面积上的压力来比较作用效果的差异。

　　即： （1） 1N/2cm2=5000 N/m2

　　（2） 1N/5cm2=2000 N/m2

　　（3） 2N/5cm2=4000 N/m2

　　教师：物理学中引入压强用来表示压力的作用效果。在物理学中， 把物体所受到的压力与受力面积的比叫做压强。

　　由压强的定义可以得到压强的计算公式：通常用p=F/S来表示压强， F表示压力， S表示受力面积。

　　压强的单位：在国际单位制中， 力的单位是牛顿， 面积的单位是平方米， 由公式确定压强的单位是牛每平方米。人们给压强规定了一个专门的单位叫帕斯卡， 简称帕， 符号Pa.这是为了纪念法国科学家帕斯卡在物理研究方面作出的杰出贡献。1Pa=1N/m2.

　　教师举例：1Pa的压强很小， 相当于把3粒芝麻压成粉， 均匀地分布在1cm2的面积上所产生的压强。

　　举例巩固：计算图钉对墙的压强及坦克对地面的压强。

　　【设计意图】课堂教学的价值在于出现思维的碰撞和心灵的震撼， 从而创造出精彩的亮点。本环节教学引导学生由定性分析向定量分析的转变。通过数据分析， 体会、领悟其中的道理。学生经历了由具体到抽象的过程， 不断提升思维能力。对于初学者来说， 概念教学必须以日常生活中的感性材料、已有的经验事实为基础， 运用科学研究方法 （转换法、类比法等） , 在步步为营的实验探究过程中， 在严密的逻辑思维指导下， 形成压强概念。学生在教师引导下水到渠成地建立起压强概念。在环环相扣的教学过程中， 学生的实验操作能力、数据分析处理能力、逻辑思维能力、抽象理解能力等均得到了潜移默化的提高。设置图钉及坦克的压强计算题既巩固了压强概念， 夯实学生的计算能力， 又为增大与减小压强的教学做好铺垫。

　　2.压强的增大与减小

　　（1） 增大压强及办法

　　（2） 减小压强及办法

　　分别举例分析、说明， 并巩固。

　　（三） 小结

　　教师：通过本节课的学习， 你学到什么？

　　学生：压力是垂直作用在物体表面上的力， 压力不是重力。压力的作用效果与压力大小、受力面积大小有关， 用压强来表示压力的作用效果， 物理学中， 把物体所受到的压力与受力面积的比叫做压强。计算公式：p=F/S, 压强的单位是Pa.

　　二、基于物理核心素养发展的教学反思

　　（一） 培养学生的物理观念

　　物理观念主要包括物质观念、运动与相互作用观念及能量观念等要素， 物理观念是对具体的物理概念和规律的提炼和升华。因此， 我们平时课堂教学， 要想培育学生的物理观念， 达到既见树木又见森林的目标， 上好物理概念课是关键。本节课中创设问题情境， 联系学生的感性认识， 激发学习兴趣， 让学生的思维处于积极的状态， 将学习目标设计成阶段性要求， 小坡度、拾阶而上地展开教学， 学生经历自主学习和自我反思， 学会体验、提炼、梳理、探究、分析和综合， 从而牢固掌握压强概念， 能够用其解释自然现象和解决实际问题。

　　（二） 培养学生的科学探究能力

　　本节教学注重师生互动和学生的实验探究活动， 学生对知识点认识到位， 通过规范解题过程， 强调物理知识在生产和生活中的具体运用， 体现了"从生活走向物理， 从物理走向社会"的教学理念， 同时还突出了科学探究的重要性， 充分展示出科学探究是物理课程的核心理念。通过探究压力作用效果的实验教学， 学生学习且领悟了转换法等多种科学研究方法， 善于在观察中发现问题， 学会收集证据， 能够科学分析、处理信息， 具有交流合作意识等。本节课不仅安排了分组实验探究活动， 淋漓尽致地展示小组自主、合作探究的优势， 还充分发挥速度概念的正迁移作用……学生在步步为营的探究活动中， 对实验现象的认识有序深入， 不仅解决了"是什么"的问题， 更重要的是阐明了"为什么"的道理。教学环节环环相扣， 逐步深入， 最后水到渠成地得出用比值法定义的压强概念， 使学生对知识的来龙去脉认识清晰且直观， 对压强概念的理解变得清晰而透彻， 真正做到内化于心。

　　（三） 培养学生的科学思维能力

　　在学习压强概念的过程中， 安排了这样的教学环节：把砖块平放在海绵和木板上来比较压力作用效果的差异， 提问学生这样的方案是否可行， 以此培养学生的质疑批判精神和独立思考能力， 通过师生交流提高了思辨力。本节教学中， 学生在感性认识及实验探究的基础上， 经历了由浅层次思考逐渐向深层次发展， 在科学研究方法的指导下， 基于实验事实证据， 学会了对这些感性材料进行理性加工， 通过分析、综合、判断、推理等认识过程， 遵循逻辑顺序， 进而解决问题， 最终在头脑中形成正确的压强概念。

　　（四） 培养学生的科学态度和责任感

　　物理教学不应仅局限于物理知识本身， 还应该培养学生健康的情感、积极的人生态度、实事求是的科学精神等。课堂教学中， 要挖掘知识中蕴含的情感因素， 并加以强化， 帮助学生树立正确的价值观。本节教学中， 通过画压力及重力的示意图， 要求学生规范画图， 压强的计算题中进行单位换算及解题规范训练等， 均是培养学生养成一丝不苟、严肃认真的科学态度的良机；在探究压力作用效果的实验过程中， 学生可能会遇到这样那样的困难， 面对挫折， 积极思考， 大胆尝试， 不断探索， 最终解决了问题， 在体验成功喜悦的同时， 潜移默化地学到了科学思想和科学精神， 这样的经历对学生的终生发展极为有利。

　　核心素养主要指学生应具备的能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力， 是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的综合表现。核心素养以培养"全面发展的人"为核心， 发展核心素养是落实立德树人根本任务的一项重要举措， 也是适应世界教育改革发展趋势、提升我国教育国际竞争力的迫切需要。我们一线教师在物理教学中要落实对学生核心素养的培育， 充分发挥物理课堂的育人功能。