促進學生核心素養發展的物理教學實踐
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摘 要：本文以《光的波粒二象性》教學為例，利用動畫大片激發學生學習興趣；成立查閱宣講小組促成學生自主學習；以小組合作學習為基礎進行學生實驗；通過自制“斑馬畫”合理引導學生思維；利用伽爾頓板實驗幫助學生認識概率波的概念等幾個方面闡述怎樣進行基于學科核心素養發展的的物理教學。
關鍵詞：核心素養課堂教學 科學探究 科學思維
《普通高中物理課程標準》指出：高中物理課程應在義務教育的基礎上，進一步促進學生物理學科核心素養的養成和發展。這就要求我們物理教師要創設學生積極參與、樂于探究、善于實驗、勤于思考的學習環境，培養和發展學生的自主學習能力。下面本人就以《光的波粒二象性》課堂教學為例，淺談如何進行提高學生物理核心素養的課堂教學。
一、以動畫大片為引入，激發學生學習興趣。
以創設問題情境為切入點是物理教學的基本特征。為了提高學生核心素養進行教學，就要提高學生的學習興趣，調動學生學習的積極性，而創設問題情境可以有效地做到這一點。這就要求教師要走進學生，從多方面了解學生的需要和興趣愛好，做到因勢利導、因材施教。據了解，學生很喜歡看歐美大片，于是我就利用美國動畫大片來進行課堂引入。
有一部動畫大片“原始人克魯茲家族”，其中有一段剛好是一個原始人在洞穴里追逐光的視頻，我便把它截選出來讓學生欣賞。觀看之后，我問學生：“影片中的原始人在干什么？”學生答：“抓光?！蔽艺f：“其實這個原始人在進行科學探究：她用雙手“捉住”光以為光是獵物，但一松手光就沒了；她又緊緊把光攥在手中以為光是食物，可是放進嘴里光又沒了。你看雖然原始社會幾乎不具備什么科研條件，但是他們依然在進行著科學探究。光的本質是什么？這是從原始社會開始人們就一直在探尋的一個問題”。
影片妙趣橫生制作精良，學生觀看時聚精會神，興趣盎然。用大片來引入恰到好處的激發了學生的好奇心和學習興趣，促使學生主動地進行下面的學習，而且指出這是一種“科學探究”，讓學生們認識到科學探究并不僅僅在高端的科學實驗室里，也可以在我們的日常生活中。這就無形中提高了學生的科學探究意識。
二、讓宣講小組回顧“認識光的發展史”
課堂上，在提出了“光到底是什么”這個問題后，接下來就要回顧物理學史上是如何一步一步認識到光的本質。這其中涉及到了十七世紀牛頓的微粒說和惠更斯的波動說，十九世紀干涉衍射偏振現象證明波動說的正確性，十九世紀中期麥克斯韋預言了電磁波的存在并推導出電磁波速等于光速，十九世紀末的黑體輻射問題促使普朗克提出量子論，光電效應促使愛因斯坦提出了光量子假說。這段歷史回顧我采用的不是傳統的教師講解，而是讓學生查閱資料后自己制作課件并自己進行講解。牛頓、惠更斯、麥克斯韋、普朗克、愛因斯坦等幾位科學家的學說及介紹任務就交給了各個小組，由他們最終完成講解。而我只是負責其中的串聯工作。
讓學生來進行講解，不僅使負責講解的同學受到了培養和關注，還使負責查閱資料和負責制作課件的同學的勞動成果得以展示。由于每一組同學都參與了準備和展示工作，所以同學們聽講很認真。他們在合作中逐漸進步，并被尊重和認可。
三、以合作學習小組為單位進行學生實驗
在處理“十九世紀實驗證明了波動說的正確性”這一環節時我采用的是以合作學習小組為單位進行學生實驗。干涉衍射和偏振現象以前都學過，但是為了讓學生積累感性認識在腦海中形成認知表象，我給每一個小組都發了一個單縫，一個雙縫，兩個偏振片，一個激光筆，讓他們自己實驗觀察干涉衍射條紋和偏振現象。
課堂上，同學們自己動手動腦，當看到了自己的課桌上出現的干涉衍射條紋時，他們很興奮，也很快樂。讓學生做實驗可以培養學生的嚴謹認真、實事求是科學態度，可以使他們與物理和科學“握握手”，使之感受到物理的魅力與神奇。
四、自制斑馬畫引導學生思維突
遵循學生的認知規律展開課堂教學，可以使學生更好地建立物理觀念和提高科學思維能力?！肮饩哂形镔|和波兩種屬性”對于學生來講是很難理解的，為了突破這個難點我采用了類比的方法。
授課時，在大量感性認識的基礎上學生已經接受了光的波動說，前面學習的光電效應和本節課學習的康普頓效應又說明光具有粒子（物質）性，引發學生的認知沖突：光到底是波還是粒子？這個時候為了引導學生突破非此即彼的思維局限，我展示了自己制作的斑馬畫。
這幅畫由外面的籠子和里面的馬兩層紙組成，我先把里面的馬拉到露出白色的位置，問學生“你看到的是一匹黑馬還是白馬？”學生說“白馬”；我再把馬拉到露出黑色的位置，再問“你看到的是一匹黑馬還是白馬？”學生說“黑馬”；最后我把里面的紙全部抽出來問學生這是黑馬還是白馬？學生明白了“是一匹斑馬”。受此啟發學生很順利地接受了：光具有波粒二象性。
五、利用伽爾頓板實驗幫助學生理解概率波的概念
以前的物理教學中，教師往往直接給出物理概念或規律，而我們要提高學生的核心素養，就要引導學生分析思考，歸納總結，形成科學思維習慣。在“光是一種概率波”的教學中，我就利用采用弱光，中光，強光，通過雙縫干涉圖樣底片，引導學生逐一分析，得出結論。再播放伽爾頓板實驗視頻，幫助學生理解“概率”的含義。最終得出“光是一種概率波”的物理觀念。
六、小結突出物理學史和思維突破，并為下節內容作好鋪墊。
本節課的小結是由學生總結自己的收獲和體會。在我的引導下學生認識到了物理學的發展不是一帆風順的，是由無數物理學家的辛勤研究推動的。而且認識一件事物要突破非此即彼的局限，全面地認識事物的本質，認識我們周圍的人和事。
學生發言后我接著說：“為什么大量光子會體現出波的特性？這個問題至今沒有答案。老師期待著在不久的將來，通過你們的研究能夠給我們答案！”從而培養學生的社會參與意識和社會責任感。
愛因斯坦曾說：“用富有活力的表達和知識去喚醒學生對課程的興趣是教師的至尊藝術?！弊屛覀儼l揮我們所有的聰明才智，基于培養學生物理核心素養實施課堂教學，讓教師和學生在教學中共同體驗相互激發的快樂！
參考文獻
[1] 《普通高中物理課程標準（2017年版）》2018年1月第一版
[2] 《高中物理教學理論與實踐》，陶昌宏編著，2008.
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