基于核心素养的物理教学设计及反思

1、基于核心素养的物理教学设计及教学反思-以生活中的圆周运动为例所谓物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步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，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质通俗地理解，物理核心素养就是德国物理学家、诺贝尔奖获得者劳厄说过的那句话：教育给予人们的无非是当一切已学过的东西都忘记后所剩下的东西从专业角度讲，物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”等4个方面的要素构成。基于核心素养的课堂教学设计从强化知识与情境关联的角度来构建物理观念。即是从物理学视角形成的关于物质、运动、能量和相互作用的基本认识，是物理概念和规律在

2、头脑中的提炼和升华，是运用物理知识和方法解释自然现象和解决实际问题的能力。本节通过强化知识与情境的关联，提高学生把知识与情境进行联系的自觉性，增强实践意识。下面以生活中的圆周运动“火车转弯”的教学片段为例进行说明教学片段：火车转弯教师活动1：分发火车车轮与轨道的模具，同时利用PPT展示车轮与铁轨的图片，并提出以下问题：火车车轮有什么结构特点？根据结构特点，要使火车在水平面里转弯，则圆周运动的平面是哪个？圆心在哪里？由什么力提供了向心力？并画出受力分析示意图学生活动1：通过观察发现，车轮内侧有突出的轮缘，轨道将两车轮的轮缘卡在轨道里面，这种结构特点有助于固定火车运动的轨道；火车是在水平面里做圆周

3、运动，所受的向心力是由外侧轨道对火车的侧向弹力提供教师活动2：假设一节车厢净重为80t左右，一般铁轨的抗压能力为3104N，假设弯道半径是300m，则火车的转弯速度最大为多少？学生活动2：根据侧向弹力提供向心力，可知转弯的速度大概只有38kmh教师活动3：然而我国动车的时速已经达到300kmh，远远超过了刚才计算所得的最高时速，那应该怎么解决这个问题呢？关键因素在哪里？提示，是否可以从高速公路在转弯处的倾斜路面得到启示。学生活动3：根据向心力公式，要提高火车车速有3种方法：方案一，增强铁轨的抗挤压能力；方案二，增大转弯半径；方案三，垫高外轨，使铁轨向内倾斜一定角度。教师活动4：方案一和二需要改

4、变轨道的属性和地理位置，这在实际情境中是有困难的、所以采用垫高外轨的法，确实可以很好地解決这个问题，那么火车在倾斜的铁轨上转弯时，受到哪些力的作用呢？圆心在哪里？如何做出受力分析图？学生活动4：火车受到引力、重力、力和摩擦力的作用、具中弾力与重力的合力用来提供向心力。受力分析如图1所示。教师活动5：确定了圆心位置就确定了合力的方向，在已知转弯半径和内外轨道高度差对应倾角的基础上，表达出火车转弯时规定的安全速度（此时，向心力恰好由重力和弹力的合力提供，轮缘与铁轨之间无侧向的挤压力）学生活动5：利用重力和弾力的合力提供向心力，得到的方程为 ，解得安全速度为。教师活动6：如果火车在转弯处的速度不等于

5、安全速度，那么轮缘与铁轨之间的力会发生怎样的情况？学生活动6：当时，轮缘受到外轨向内的弹力；当时，轮缘受到内轨向外的弹力。教学拓展：（1）因为我们的目的是希望通过情境与知识的关联来构建物理观念，所以就要让学生对实际的情境有清断的认识，但事实上很多同学没有坐过火车，或者没有仔细观察过火车车轮与铁轨的结构，因此准备了火车车轮与轨道的模具，帮助学生理解情景；（2）在对车厢进行受力分析时，很多教师仅仅分析了重、支持力和铁轨对火车的弹力，这只是在预设结果的前提下进行的分析，对于学生而言他们还关心车厢与车厢之间的引力、车轮与铁轨之间的摩擦力。所以从实际情境和知识关联的角度，教师并不应该避开这些问题，而是要

6、对学生进行引导，哪些力对问题题的解决有贡献；（3）正确理解合外力与向心力之间的关系时，我们可以让学生联系生活中的供需关系，在明确火车做圆周运动时受力情况的基础上，理解公式的内涵从铁轨能提供多大的力和火车转弯需要多大的向心力的角度来理解从而弄清楚供需关系，这为圆周、近心、离心运动的理解提供了思维上的准备；（4）在外轨比内轨高的情泥下，学生对于火车转弯的轨道平面是在水平平面内，还是在斜面平面内以想象（图2) 教师可以通过展示漏斗的模型，让一个小球在漏斗里转动（图3），观察小球的运动，发现小球的运动平面在水平面上。 基于核心素养的教学反思：“生活中的圆周运动”顾名思义就是要与生活融通，所以在教学设计

7、中，要确定以人为中心的意识，例如在分析汽车转弯时，就要注重珍惜生命的教育在教学方法上要强调学生的感悟、体验和实践在教学过程中，不能“为知识而知识”，也不能机械性地植入所谓的情感教育和爱国主义教育，而是应该将知识作为育人的载体，充分挖掘知识建构过程中益含的情感因素和内在价值，通过相应的活动培养学生强烈的爱国情怀，积极的人生态度，实事求是的科学精神基于物理核心素养的教学设计，要求我们将物理课程的教育目标定位在学生终身发展的行为习惯和关键能力的养成，改革教学的方法和过程，关注学生个体知识的构建和应用整个教学设计从火车脱轨的事故情境中引入，基于真实的场景，设计多种驾驶火车的安全措施通过汽车过凹凸桥和离心现象的分析引导学生通过对生活及各种现象的判断质疑，辨析