基于高中物理学科核心素养的物理教学课堂对话探究
基于高中物理学科核心素养的物理教学课堂对话探究
孙 峰
（上海市第四中学）
物理学科核心素养是学生在接受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正确价值观、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，学生科学素养的关键成分[①]。教师只有把课程标准的目标、理念和要求，把教材的教学内容和所体现的教学方法转化为符合自身特点的教学设计，才能有效地提升学生的学科核心素养，达到课程标准的要求[②]。而一节课教学设计的理念经常是通过教师和学生的课堂对话去呈现出来，同时在师生的课堂对话过程中还能激发和点燃学生思维的火花，彻底激发学生学习的能动性，从而在这个过程中让学生去形成物理观念、训练科学思维，使他们的物理核心素养得到良好的发展。本文笔者将以高中物理课中的一些事例，来探讨基于高中物理学科核心素养的物理课堂对话。
一、了解学生的认知能力，设计有层次的课堂对话。
俗话说，知己知彼方能百战不殆，在教学过程中亦是如此，教师只有充分了解自己学生的情况，才能针对他们的弱点和软肋进行有效的教学。高中课本上的有些物理概念和知识是初中已经有所涉及过的，但是对于大部分学生来说这些物理概念的理解、物理方法的运用都是比较粗浅化的，很难有整体性的认知和理解，因此当高中课堂再一次遇到这些知识点时，教师不能想当然的觉得学生都已学过，而在教学时把这些内容一笔带过。教师应该在课堂教学的过程有意识的利用课堂对话环节，设计一系列有层次性的问题去引发学生更深层次的思考，带领学生逐步从被动地被灌输物理知识转变到主动去探究、思考物理问题，逐渐形成物理观念；从只会死板的套用物理公式计算转变到会根据情景创建物理模型，借用所学过的知识解决物理问题，不断训练科学思维。
笔者在上《磁场》这节内容的时候就有所体会。在第一次上课时，笔者认为学生在初中阶段已经学习过一些磁场的相关知识，因此具备一定的知识储备，所以笔者上来就直接发问：“同学们，我们都知道磁体周围存在着磁场，那么我应该如何来研究磁场呢？”问题一出，班级却鸦雀无声。这样便使得课堂对话陷入僵局，最终演变成老师一人独讲舞台。
在课后的反思中，笔者意识到，首先这个问题问的太宽泛，没有明确的指向性和可思考性，使学生无从形成有效的思考和回答；其次，学生在初中虽然学过有关磁场方面的知识，但是这些知识在他们脑海并不成体系，更多的是记忆为主，所以他们很难把所学过的内容互相关联起来。因此教师如果不了解自己的学生，不针对性的去设计课堂提问，那么课堂对话将是无效而乏味的。
笔者在一番思索和了解之后，在之后的课上改变了问题的问法，从学生认知水平出发，发问、讨论、再发问、再讨论......从而引发学生的自主思考，形成和教师之间的有效对话，产生思维碰撞。笔者这样问道：“同学们都知道磁体周围存在着磁场，它看不见、摸不着，很特别，那应该如何来研究呢？”底下的学生开始纷纷议论，但是看得出依旧有点不知所措。笔者接着说：“我们能否试着去思考我们可以研究磁场的哪些方面？明确了研究方向之后，再去思考用什么方法去研究。一点提示，磁场和电场是不是很类似？那大家可否借鉴电场的研究过程和方法？”这么一说似乎点燃了学生们的思维火花，他们纷纷开始讨论，发表自己的观点，说出了“我们可以像电场一样去研究磁场的方向和强弱”。笔者：“可是磁场看不见也摸不着，如何去研究呢？”学生：“电场也是看不见摸不着的物质，研究时我们需要借助外显的物理量，引入点电荷，观察电荷的受力情况，从而规定了该处的电场方向。所以研究磁场方向时可以在磁场中放入小磁针，因为磁场对小磁针也有力的作用。”
通过这一系列的师生课堂对话，教师顺利的激发了学生的思维，学生在已有的知识基础上进一步学习，了解了场的研究方法，建立了相应的物理观念，提升了物理思维。因此，设计有效的课堂对话，首先必须从学生的实际情况出发；其次是所设计的对话应该有层次，环环相扣、逐步深入，从而激发学生的思维。
二、整合学生的已有知识，利用课堂对话突破教学难点
课堂上的教学对话一直是一节课的灵魂和最有趣的地方，它能够最直接反映当下学生的思维状态，同时也是教师用来突破教学重难点的有效方法之一。新教改以来，对于备课上的一大改变便是提倡单元教学设计，首先对整个单元或者章节教学有个规划和设计，在之后单元的每一节内容教学上会有承上启下的联系。教师若能利用好这些联系，整合学生已有的知识，便能在一些课中设计出有效的课堂对话，从而突破本节课中教学重难点。
笔者之前上过一节《单摆》的课，单摆运动看似不复杂，但是要让学生弄清楚其中的一些原理，还是有一定难度的。在学习单摆之前，学生已经学习了周期运动中的圆周运动和机械振动，对这些运动的发生的条件和运动规律也都比较了解了。但是在他们看到单摆运动并要总结出这是什么运动时，却还是遇到了困难。于是笔者决定联系本单元之前所学过的内容去发问，去和学生形成课堂对话，引导学生能够自己总结出单摆的运动特点。
笔者问道：“看到讲台上这个单摆运动时，大家是否觉得既熟悉又陌生呢？你们觉得它的哪些运动特征是我们之前学习的各类运动中出现过的？”学生在议论之后，绝大部分人给出的结论是振动，因为大家都觉得小球在一个中心位置附近做往复运动，所以是振动。这个答案也完全符合笔者的心里预期，因为这节课之前都在学习振动，因此从学生的心理角度很容易注意到单摆的振动特点。于是笔者继续发问：“大家说的没错，但是你们再仔细观察一下单摆的运动轨迹，它还是我们所学过的哪种运动呢？”一番思索之后学生意识到，单摆好像还是圆周运动，绳子的长度似乎就是它的运动半径。经过这番对话后，学生已经完全落入到了笔者设计的轨道中来，笔者继续发问：“我们发现原来单摆既是振动，也是圆周运动的一部分，既然是振动，它一定会受到什么力？还是圆周运动，又会受到什么力呢？”学生纷纷表示道：“回复力和向心力。”笔者此时已经能够感觉到学生的积极性已经完全被调到起来了，于是马上发问：“那么请大家讨论下，单摆运动的回复力是由什么力提供的，向心力又是由什么力提供的呢？”于是学生都炸开了锅似的，非常积极在小组里畅所欲言、各抒己见的讨论，不一会功夫便总结出了单摆运动的回复力和向心力。
笔者也曾经用课堂独白的方式讲授过这个知识点，但是经过对比，采取课堂对话的方式似乎能更好地调动学生的积极性。教师只需利用几句精心准备过的问题便能引导学生自己参与到这个问题的思考中去，从培养学生核心素养的角度讲既发展了学生建立物理模型的能力，又促使了学生科学思维的发展完成由浅入深的一种递进，更是调动了学生课堂的参与性，促进学生物理探究素养获得发展。
三、适时追问，利用课堂对话提升学生思维品质。
教师在课堂和学生对话是经常会遇到出乎自己意料之外的情况，此时教师若能追加提问，便可能收获意想不到的教学效果，在教师追问的驱动下，学生也能更深入地去思考问题的本质，深化思维的深度，提升思维的品质。
教师可以在学生理解出现偏差时发起追问。比如笔者有一次在讲解一道伏安特性曲线的问题时，问学生如何从一张小灯泡的伏安特性曲线图上（U-I图线是向上弯曲的）判断出小灯泡的阻值变化情况。一位学生回到道：“小灯泡的电阻是增大的。”虽然回答是正确的，但是笔者心里质疑了他的判断方法，于是进一步追问到：“你是如何判断出这个结果的呢？”学生回答道：“我是通过观察图像上点的切线斜率逐渐的增大来判断的。”笔者继续发问：“那你为什么觉得图像上点的切线斜率的物理意义是小灯泡电阻的大小呢？其他同学是否同意呢？”看到有其他同学赞同他的观点，学生继续说道：“我是受v-t图的启发，想到这样判断的。”笔者理解了他的意图，继续发问：“那你能在这张图上画出某一时刻小灯的电压值和对应的电流值吗？并且告诉老师电阻是如何定义的呢？”学生按照笔者的要求完成了操作，忽然醒悟，他发现原来标出曲线上某点电压值和电流值之后，根据电阻定义式，曲线上的该点和坐标原点的连线的斜率才反映了电阻的大小。通过这种方式的追问，既肯定了学生原先思考的积极性（这种积极性是教师需要极力保护和鼓励的），又能进一步引发学生的尝试和思考，通过新的尝试和思考纠正自己原先的错误，这种追问产生的效果，在学生脑海中留下的印象深刻程度会远大于教师直接告诉他们正确的结果。
教师也可以为了进一步提升学生的思维深度和广度而发起追问。比如在《磁场》这节课中，学生提出了用小磁针去研究磁场的方向，思路完全正确。但是笔者又追问了一句：“那用大磁针去研究合适不？”这个问题引发了学生积极的讨论。虽说并不是每个问题都需要学生能够给出准确的回答，但是这种因为某个问题引发的学生思考可以更好的帮助他们去提升思维的深度和广度，也是新的教改下发展学生核心素养很好的手段。
四、感悟与思考
在笔者看来，高中物理课堂教学中注重课堂对话，会对物理教学带来很多积极的因素。学生会更加投入地参与到物理学习的过程中来；能更好的发展和培养学生的物理核心素养；教师也能从与学生的对话交流中动态的了解到学生的学习情况，从而不断调整教学策略，使整个物理课堂教学变得更高效和丰富多彩。当然，在课堂对话中最核心的还是对话的内容，这就需要教师对教学内容和学生的情况有很好的把控能力，需要教师在日积月累的教学中不断总结和提炼经验，用简单通俗、干练精准的课堂对话带领学生在物理的知识海洋中穿梭，这必然对教师的专业能力提出了更高的要求。
[①] 廖伯琴.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）解读[M].北京：高等教育出版社，2020.10
[②] 同①.
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