雷姣麗
摘要:當前,物理概念教學是物理課堂教學中最為常見的學習內容,能夠使學生在掌握和理解物理概念的基礎上形成和完善物理觀念,有利于培養和發展學生物理學科核心素養,使學生在觀察、實驗與邏輯推理中發展科學思維和探究能力。因此,在新課標要求的新形勢下,全面系統地開展基于學科核心素養的高中物理概念教學具有重要價值。
關鍵詞:核心素養;高中物理;概念教學;策略應用
發展學生的核心素養即指培養學生需要具備的、能適應終身發展和社會發展需求的必備品格和關鍵能力。教師通過開展物理教學活動要促使學生形成系統完善、清晰、明確的物理概念,并利用這些概念對現實生活中的一些現象和問題做出合理的解釋。鼓勵學生善于發現物理問題,根據問題方向設計合適的實驗方案,選擇合適的實驗儀器,進行合理有序的實驗探索,在探索過程中及時記錄現象和數據,通過討論和溝通,得出結論,解決問題,從而培養學生鍥而不舍、勇于質疑、勇于創新的精神,不斷追求科學本質的態度。
一、物理學科落實核心素養的意義
(1)促進一線教師深入地理解物理學科核心素養的內涵,認識到物理概念教學在培養和發展學生物理學科核心素養方面的重要價值。以此提高一線教師對物理學科核心素養內涵的認識與理解,明確物理概念教學的意義與價值。
(2)基于物理學科核心素養指導教師進行物理概念教學設計。在新一輪課程改革和核心素養教育理念的整體背景下,按照物理概念的形成方式將高中物理概念進行分類,討論每一類概念基于物理學科核心素養指導展開高中物理概念教學設計,以期使高中物理概念教學得到進一步的優化和發展,使學生的各方面的物理學科核心素養在物理概念的學習過程中得到更好的培養和發展。
(3)促進立德樹人的中學教育改革進程。現階段,核心素養的提出恰如一股春風,促進著我國的教育改革的進程不斷發展。通過基于核心素養進行教學設計,可以促使其在中學課堂教學得到更進一步地落實,既能使學生形成完整的認知結構,還能促使學生的認知方式得到提升和發展,培養學生終生學習和面對新時代挑戰的基本素養,以此實現“立德樹人”的中學教育改革。
二、物理概念教學在高中物理學科的內在功能
(1)樹立學生物理觀念
物理概念是物理學科知識的核心組成部分,它揭示了事物本質特征,反映了事物的客觀屬性,是學生形成物理觀念的基礎。在高中階段,學生會接觸力學、電磁學、光學、熱學等范疇的物理概念,其中主要概念超過200個。這些豐富的物理概念從不同的角度客觀地描述了物質的本性,能夠幫助學生逐漸形成物理觀念。學生不僅要認識物理觀念還有學會應用物理觀念。這些方法能幫助學生學會應用物理概念,形成完整的物理概念,拉近物理概念與生活之間的關系。
(2)培養學生發展科學思維
物理概念教學不僅是教師向學生進行物理概念知識的講授和傳遞,更重要的是要促使學生具有學會認識問題、解決問題的思維能力。物理概念教學是促使學生頭腦中的感性認識和經驗逐漸上升至理性認識的過程。學生在學習物理概念時會從已有的認知出發,將大量鮮明生動的感性材料運用科學方法進行抽象概括。學生正確、清晰地掌握這些科學方法是發展其科學思維能力的關鍵。學生通過運用這些科學方法,會掌握問題解決的技巧和能力,這有利于學生之后的物理學習或生活,如:學生在學習抽象的電場、電勢能概念時,由于電場與重力場、電勢能與重力勢能具有相似的特點,教師可以通過引導學生將電場與重力場、電勢能與重力勢能的概念進行類比遷移學習。
(3)提升學生科學探究能力
物理學科是一門基于實驗探究的自然學科。探究實驗既是學生學習物理概念的重要途徑,同時也是培養和發展學生科學探究能力的重要手段。學生在進行探究實驗的過程中,收集并分析數據,解釋實驗結論,發現事物的本質特征,以此建構完善的物理概念。引導學生在觀察和討論中探尋能夠證明自己觀點的證據,以此培養和發展學生運用證據解釋說明的能力等。此外,教師通常還可以利用到演示實驗或設計學生動手小實驗。演示實驗和動手小實驗雖然沒有完整的實驗探究步驟和環節,但依然可以引發學生的科學探究意識,使學生簡單地體驗到科學探究的過程,提升學生的科學探究能力。
(4)生成科學態度與責任意識
物理學是在曲折中不斷前進和發展的,是對物理概念不斷去偽存真,修改和完善和發展的過程。教師圍繞物理概念中的物理學史、科學家的科學精神等進行物理概念教學,可以潛移默化地使學生生成敢于質疑權威、實事求是、嚴謹認真、勇于創新等的科學態度。此外,物理學是一門與生產、生活存在緊密關聯的實用性學科,它不僅會影響整個社會生活、科學技術的變革與發展,還會在一定程度上改變人類的生存環境。教師根據物理概念與社會技術、環境的相互關系展開物理概念教學,以此促進學生生成社會責任。例如:能源概念教學時,教師圍繞可再生能源和不再生能源進行講解,使學生生成保護環境、節約能源的科學責任與意識。
三、提高高中物理概念教學的建議
(1)合理地創設情境
針對學生對物理概念不理解、一味死板生硬的記憶概念的現象,教師可以在教學過程中把握情境性這一關鍵因素。教師合理地創設情境,促使學生獲得一定的感性材料,并在此基礎上生成對物理概念的理性認識,以此促進學生對物理概念進行內化,為形成物理觀念奠定基礎。
(2)鼓勵學生自主探究
科學思維強調的是學生不僅學會知識還要學會學習。因此教師在物理概念教學中要做學生學習的引導者、注重啟發引導,盡量減少直接講解的次數;并且適當增加學生自主進行科學論證以及質疑創新的課堂教學環節,讓學生自己經歷思維的過程建立物理概念,通過小組之間觀察、討論和交流物理問題,使學生主動地參與課堂教學活動,以此發展和培養學生的科學思維能力。
(3)增加探究性實驗課程
教師在物理概念教學時應加強實驗教學,合理地設計學生實驗,學生在進行實驗操作的過程中形成正確的物理概念。教學活動中的實驗除探究性實驗還要包括非探究性實驗。教師在課堂時間、教學條件允許的情況下盡量讓學生進行探究性實驗,若時間、教學條件不允許教師則應安排非探究性實驗,以此讓學生盡可能地共同參與到課堂中,引發學生學習物理知識的積極性,并且促進學生敢于猜想、擁有對事實進行探索研究的意識以及對生活中的事物時刻保持科學的態度。
(4)聯系實際生活
在進行物理概念教學時,教師要加強講解物理概念與當今社會生活、科學技術之間的關系,使學生體會到科學技術是有利也有弊,他不僅能夠促進人類的生活進步和發展也能夠阻礙人類的發展(例如人類既可以利用核能發電也可以利用核能生產武器),強調學生要形成以理性科學的觀念去對待現實問題的意識,形成利用自己已學的物理概念和知識應用到社會中去、為社會做貢獻的責任與態度。
四、結語
綜上,教師唯有積極地從物理學科核心素養出發,合理有序地開展教學設計活動,才能更好地落實培養學生物理學科核心素養的要求,促進學生擁有新時代背景下公民所必備的適應社會發展的關鍵能力和必備品格。
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湖南科技大學物理與電子科學學院 湖南 湘潭 411100