核心素養下的物理教學設計?一、引言隨著教育改革的不斷深入，核心素養已成為教育領域關注的焦點。物理學科作為一門重要的自然科學學科，對于培養學生的核心素養具有不可替代的作用。在核心素養下進行物理教學設計，能夠更好地促進學生的全面發展，提高學生的物理學科素養和綜合能力。二、核心素養的內涵（一）物理觀念物理觀念是從物理學視角形成的關于物質、運動與相互作用、能量等的基本認識；是物理概念和規律等在頭腦中的提煉與升華；是從物理學視角解釋自然現象和解決實際問題的基礎。包括物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應用等要素。（二）科學思維科學思維是從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式；是基于經驗事實建構理想模型的抽象概括過程；是分析綜合、推理論證等科學思維方法的內化；是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判，進而提出創造性見解的能力與品質。包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素。（三）科學探究科學探究是指提出科學問題，形成猜想和假設，設計實驗與制訂方案，獲取和處理信息，基于證據得出結論并作出解釋，以及對科學探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力。包括問題、證據、解釋、交流等要素。（四）科學態度與責任科學態度與責任是指在認識科學本質，理解科學·技術·社會·環境（STSE）關系的基礎上，逐漸形成的探索自然的內在動力，嚴謹認真、實事求是和持之以恒的科學態度，以及遵守道德規范，保護環境并推動可持續發展的責任感。包括科學本質、科學態度、科學倫理、STSE等要素。三、基于核心素養的物理教學設計原則（一）以學生為中心充分考慮學生的已有知識、經驗和興趣，設計符合學生認知水平和發展需求的教學活動，讓學生積極主動地參與到學習中來，成為學習的主人。（二）情境化教學創設真實、具體、生動的物理情境，將物理知識與實際生活緊密聯系，使學生感受到物理知識的實用性和重要性，提高學生運用物理知識解決實際問題的能力。（三）注重思維培養在教學過程中，通過問題引導、實驗探究、邏輯推理等方式，培養學生的科學思維能力，如模型建構、科學推理、科學論證和質疑創新能力等。（四）強調探究過程重視科學探究教學，讓學生經歷提出問題、猜想與假設、設計實驗、進行實驗、收集證據、分析論證、評估交流等完整的探究過程，培養學生的科學探究能力和科學精神。（五）整合教學資源充分利用教材、多媒體、實驗器材等多種教學資源，優化教學內容和教學方法，為學生提供豐富多樣的學習體驗，促進學生核心素養的發展。四、核心素養下物理教學設計案例以"牛頓第二定律"為例（一）教學目標1.物理觀念理解牛頓第二定律的內容、表達式及各物理量的意義。能運用牛頓第二定律解釋一些簡單的自然現象和解決實際問題，形成運動和相互作用觀念。2.科學思維通過實驗探究加速度與力、質量的關系，培養學生的控制變量法、歸納推理能力。理解牛頓第二定律的矢量性、瞬時性，提高學生的邏輯推理和科學論證能力。3.科學探究經歷探究加速度與力、質量關系的實驗過程，學會提出問題、猜想假設、設計實驗、進行實驗、收集數據、分析論證和評估交流等科學探究方法。培養學生的實驗操作能力和團隊協作精神。4.科學態度與責任培養學生嚴謹認真、實事求是的科學態度，尊重實驗數據和實驗結果。通過了解牛頓第二定律在科技和生活中的應用，體會物理知識對社會發展的貢獻，增強學生的社會責任感。（二）教學重難點1.教學重點牛頓第二定律的內容、表達式及理解。用控制變量法探究加速度與力、質量的關系。2.教學難點對牛頓第二定律矢量性、瞬時性的理解。實驗數據的處理與分析，歸納總結出牛頓第二定律。（三）教學方法講授法、實驗探究法、討論法、多媒體輔助教學法（四）教學過程1.新課導入情境創設：播放一段汽車加速啟動和緊急剎車的視頻，引導學生觀察汽車的運動狀態變化。提出問題：汽車為什么會加速或減速？加速度的大小與哪些因素有關？引入課題：本節課我們將一起探究加速度與力、質量之間的定量關系牛頓第二定律。2.新課教學探究加速度與力的關系猜想假設：引導學生根據生活經驗猜想加速度與力的關系，如加速度與力成正比等。設計實驗：教師介紹實驗裝置（如小車、砝碼、打點計時器等），引導學生思考如何控制變量來研究加速度與力的關系。學生分組討論并設計實驗方案，教師巡視指導，幫助學生完善實驗方案。進行實驗：學生分組進行實驗，分別測量在不同拉力作用下小車的加速度。教師提醒學生注意實驗操作規范，記錄好實驗數據。數據處理與分析：學生根據實驗數據，畫出加速度與力的關系圖像，分析圖像得出加速度與力成正比的結論。教師引導學生用數學表達式表示這種關系：\(a∝F\)。得出結論：在質量一定的情況下，加速度與作用力成正比。探究加速度與質量的關系猜想假設：讓學生猜想加速度與質量的關系，如加速度與質量成反比等。設計實驗：學生繼續分組討論，如何在保持力不變的情況下，研究加速度與質量的關系。教師引導學生利用前面的實驗裝置進行改進，通過增減小車的砝碼來改變小車的質量。進行實驗：學生再次分組實驗，測量在不同質量下小車的加速度。教師強調實驗過程中的注意事項，確保實驗數據的準確性。數據處理與分析：學生對實驗數據進行處理，畫出加速度與質量的關系圖像，分析圖像得出加速度與質量成反比的結論。教師引導學生用數學表達式表示為：\(a∝\frac{1}{m}\)。得出結論：在作用力一定的情況下，加速度與質量成反比。牛頓第二定律的得出綜合歸納：引導學生綜合以上兩個探究結果，得出加速度與力、質量的定量關系：加速度與作用力成正比，與質量成反比，即\(a∝\frac{F}{m}\)，寫成等式為\(F=kma\)。單位制的確定：介紹國際單位制中力的單位"牛頓"的定義，使\(k=1\)，從而得到牛頓第二定律的表達式\(F=ma\)。內容講解：詳細講解牛頓第二定律的內容，強調各物理量的意義，如\(F\)是物體所受的合外力，\(m\)是物體的質量，\(a\)是物體的加速度。矢量性理解：通過舉例說明牛頓第二定律的矢量性，如當物體受多個力作用時，加速度的方向與合外力的方向相同。瞬時性理解：通過分析物體在某一時刻受力變化時加速度的變化情況，講解牛頓第二定律的瞬時性。3.課堂練習給出一些簡單的題目，讓學生運用牛頓第二定律進行計算和分析，如已知物體的質量和所受的力，求物體的加速度；已知物體的加速度和質量，求物體所受的力等。學生分組完成練習，教師巡視指導，及時糾正學生的錯誤。4.課堂小結引導學生回顧本節課所學內容，包括牛頓第二定律的探究過程、內容、表達式、矢量性和瞬時性等。請學生分享本節課的收獲和體會，教師進行總結和補充。5.布置作業書面作業：完成教材上的相關習題，鞏固所學知識。拓展作業：讓學生查閱資料，了解牛頓第二定律在航天、汽車安全等領域的應用，并撰寫一篇小短文介紹自己的了解。（五）教學反思通過本節課的教學，學生在探究加速度與力、質量關系的過程中，親身體驗了科學探究的全過程，培養了科學探究能力和科學思維能力。同時，學生對牛頓第二定律的內容、表達式及物理意義有了較深入的理解，能夠運用牛頓第二定律解決一些簡單的實際問題。在教學過程中，應更加關注學生的個體差異，對于學習困難的學生給予更多的指導和幫助。此外，還可以進一步拓展教學內容，如引導學生思考牛頓第二定律在微觀世界和高速運動中的適用性等，激發學生的學習興趣和探索欲望。五、總結核心素養下的物理教學設計是提高物理教學質量，促進學生全面發展的關鍵。在教學