为了促进学科核心素养有效落实,提升教师专业素养,做好青年教师培训,提升物理教学的研究和实践能力。津南区教师发展中心于12月13日上午在小站一中举办了高中物理教研活动。


教研内容由小站一中寇怀韬老师《力的合成和分解》展示课及红桥区兼职教研员沈建伟老师专题讲座《核心素养背景下教材使用的策略研究与实践》这两部分组成。




在展示课开始之前,李芳老师先对《力的合成和分解》这节课进行了简单的教材分析:在老教材中力的合成与力的分解是互相独立的两个课时,而在新教材中将力的合成和分解合并为一节课的内容,并且给出的课时安排建议仅有一课时。在新教材中弱化了按照力的作用效果进行分解的内容,新教材突出强调了应用平行四边形定则对两个力进行合成、给出两个力的方向应用平行四边形定则进行力的分解。突出通过实验探究得出力的合成和分解遵循的平行四边形定则,会利用作图和三角函数知识求解合力或者分力。新教材对这节课的教学目标要求很明确,只要求学生会用等效替代的方法根据平行四边形定则进行力的合成和分解的运算,并不要求学生解答具体实际情境中的受力问题,而把这些问题放在“共点力的平衡”中去解决。教师明确和规范力的合成和分解的教学目标,不仅可以大大减轻学生的学业负担,更重要的是规范学生解答静力学和动力学问题的思路,有利于培养学生运动和相互作用观念,提升学生的学科核心素养。





寇怀韬老师在讲授新知识之前,先邀请两名同学上讲台进行了一个有趣的小实验:两名同学利用一根跳绳穿过书包,两人各捏住跳绳的一端将书包提起来。在提起的过程中,两人逐渐使跳绳的夹角越来越接近180度,台下的同学们很直观地看到:讲台上两个同学提起书包越来越费力了。寇老师再让其中一个同学单独提起书包,让他分享两次提起书包的感受,寇老师自然地引出问题:为什么一个人单独提起书包比两个人提起书包更省力呢?


这个引入小实验不仅活跃了课堂氛围,同时也激发了同学们的探索兴趣。由于两位同学提起书包与一位同学提起书包的作用效果相同,从而引出了合力与分力的概念,介绍了“等效替代”的物理思想。在新课讲授阶段,寇老师带领同学们回忆了初中阶段在同一直线上的两个力求合力的方法,进而提出问题,如果两个力不在同一直线上而是有夹角,合力还是单纯的相加或是相减吗?通过设问引出探究两个互成角度的力的合成规律。





让同学们阅读教材回答导学案上的三个问题,同学们通过阅读教材对于平行四边形实验的实验原理有了大概的了解。播放平行四边形定则的实验视频,同学们观看视频的同时,寇老师提示同学们在实验时的注意事项,使同学们对于实验操作有了更深入的了解。






接下来,同学们利用寇老师准备的实验器材进行实验,实验器材在教材的基础上有所创新,不再利用书上给出的白纸,而是在白纸上画有一组同心圆,引导同学们利用同心圆的圆心确定两次拉动橡皮筋的结点位置,利用同心圆的间距作为标度,做出分力与合力的力的图示。





在同学们做实验的时候,寇老师对每组同学进行细心指导,耐心指正同学们在实验过程中的操作失误。对于同学们遇到的困难进行引导解决。





最后,将几组同学的实验结果展示在大屏幕上,引导同学总结合力与分力的关系遵循平行四边形定则




在应用平行四边形定则进行力的合成与分解时,依靠教具动态地向同学们展示合力大小与分力夹角之间的关系,同学们进行讨论总结得出结论:当合力不变时,两分力的大小随夹角的增大而增大。进而能够对课前做小实验进行解释说明。





在课程的最后寇老师拓展了力的合成与分解在生活中的应用,引导同学利用所学的知识解释为什么晾衣绳崩得越紧越容易断以及桥梁与锁架的关系。作到了学以致用,提升了科学态度与责任的物理学科核心素养。






接下来沈建伟老师对寇老师的课程进行了简要的点评,沈老师指出:本节课主要是通过实验让学生了解力的合成与分解,是指了解合力与分力的概念,以及平行四边形定则的应用。学生能用平行四边形定则把两个已知力合成为一个合力,或者把一个已知力分解为两个分力就可以了,不要求用它来求解现实情景中复杂的受力问题,现实情境中的受力计算应该是学习下一节共点力平衡时解决的问题;把矢量的概念放在本节课中提出是为了突出矢量加减的法则,让学生认识物理量的加减是否应用平行四边形定则是判别矢量的重要标志。
沈老师通过老教材与新教材的各部分篇幅对比,展现了新教材在本节课中突出的重点问题。新老教材中有关力的合成与分解主要内容占比篇幅没有太大变化,包括书中的图片也仅仅是改变力的大小数值与方向向上或向下,知识点的本质是相同的。
沈老师基于本节课提出了对于课标与教材的思考,从深研课标多维参考、立足学情灵活使用、纵向挖潜拓展延伸这三方面对于教材与课标进行了深入的研究探讨。在深研课标多维参考这第一方面,沈老师先介绍了有关课标与教材的重点参考书;再以《静电场中的能量》这一章为例,通过解读课标中提出的教学目标并结合历年天津高考中相关题目考察的知识点,强调了教师在授课过程中应当主动向学生构建知识网络,建立每个知识点间的联系,而不再让每节的新知识在学生头脑中独立存在。
沈老师提出:深入分析教材的结构,理解各个单元或章节之间的逻辑关系和知识衔接,可以将教材内容进行有机整合,确保教学过程的连贯性和有效性。以必修三与选择性必修二为例,高考中选科物理与不选物理的孩子可以根据最终考察要求将教材章节顺序进行有效地重新调整。虽然教材是统一的规范的,但学生的情况却千差万别不同学生的学习基础和学习能力也不同兴趣,爱好也有差异教材的使用,也应该是差异化的高中课程标准,倡导课堂教学,要基于真实问题情境展开要在问题解决的过程中,培育学生的综合品质和关键能力。
接下来沈老师与大家分享了有关2023年11月7日,国务院关于考试招生制度改革情况的报告中,对于教育部部长怀进鹏提到的:“坚持立德树人,适应经济社会发展,对多样化高素质人才的需要对考试招生制度进行了一次整体性系统性改革,全面贯彻党的教育方针,促进学生德智体美劳全面发展”的相关思考。如何理解立德树人如何做到贯彻党的教育方针?如何促进学生全面发展?在天津卷试题分析中找到了相关解答,分析中提到:要有机结合国家重大科技进展,生产,生活等实际情境凸显物理特色,精心设计试题呈现方式,考查物理核心素养的同时,充分发挥物理学科的育人功能,助力素质教育发展,引导考生形成正确的价值观,促进学生学科素养的形成彰显育人功能和积极导向作用,体现立德树人、服务选材、引导教学的高考核心功能。
在教师的实际教学中,例如,在力学部分可以进一步介绍载人航天高铁大飞机C 919探月工程等我国现代化建设新成就,使学生深入体会钱学森等“两弹一星”功勋和当代科技工作者的无私奉献科学探索精神,学习他们开拓创新,勇攀高峰的优秀品质,在电磁振荡与电磁波部分,收集我国在第五代移动通信技术、北斗卫星导航系统、中国天眼等方面的建设成就。
在第二部分立足学情灵活使用方面,沈老师向大家分享了自己在备课《质点与参考系》这一节时遇到的困难以及对这一节课授课的相关思考。基于本节课的学情:学生对机械运动有了较为理性的认识,会用一些简单的方法描述机械运动学生在初中时,经历过一些简单的实验探究过程,初步具备了科学探究的意识,敢于提出问题进行猜想和假设,但在获取和处理信息以及基于证据推理理论中得出结论等能力方面与高中新课标要求上存在着比较大的差距,对建构物理模型的思维方式没有太多的体会。
所以沈老师在授课时,以七里海东方白鹳飞行时身体各部分的运动情况视频为引入,让学生思考并体悟到想要准确描述物体各部分的运动情况并不容易,进而引导学生概括准确描述物体的运动很困难的原因,让学生意识到关注物体的整体运动时,可以不考虑各部分的具体运动情况。通过描绘示意图让学生从中体悟,在研究问题时,次要因素是可以忽略的,结合学生在描绘示意图中对物体做的简化处理,通过提问,引导学生进一步意识到对问题影响次要的因素可以忽略,当物体的大小和形状对问题的影响都位居次要因素时,物体就可以简化为一个点,从而自然而然地使学生建立起“质点”这个物理模型。
在实际教学中,教师也可以通过结合学生实际生活中的各种物理情境调整教材的难易程度和节奏。但需要注意情境的选择一定要科学适切,例如用几根火柴棍提起六瓶矿泉水这个视频情景与共点力的平衡这一节知识点关联并不大,因此选为新课引入视频欠妥。
在第三方面纵向挖潜拓展延伸中,使老师提出要突出学科知识与现实联系的紧密性,以《“基本”粒子》这节为例,在达到使学生初步了解粒子物理学的基础知识及例子的分类,了解人类探索物质结构的历程,感知科学家发现粒子的过程和方法的基础上,可以向同学拓展中国在发现基本粒子这一科学领域所投入的人力物力以及达成的科学成就向同学展示粒子对撞机的相关视频及纪念邮票,真正做到将课程思政融入到物理教学中。
在实际教学中,可以向学生展示丰富的演示实验,带领学生思考,调动学生的主动性和参与性,例如在讲解电磁弹射这一知识点时,可以向同学展示科技馆中有关利用电磁弹射出小飞机的相关视频。
在教师专业发展与支持角度沈老师也提出:相较于反复向学生强调什么是对的,不如向同学展示一组正确与错误的对比图片,让同学自行找出在实验中操作的错误点,这样做更能加深学生的学习印象。在光的偏振这节课中,教师可以利用偏振片实操教材中“做一做”的内容,这样对于死板的物理知识会有更生动的理解认识。
最后李芳老师与其他两位老师也对寇怀韬的《力的合成和分解》课程进行了总结点评。李芳老师对验证平行四边形定则实验的创新用纸进行了更为详细的介绍。
通过本次教研活动,我收获颇丰,对于课标把握和课程节奏的掌握以及实验创新方面都有了更为深入的思考。随着经验的积累,我也将在青年教师发展的路上不断进步,提升个人能力提高教学水平。


编辑:赵春迎
审阅:李芳