王信林
【摘要】高中物理教師需要對物理學科核心素養有全面、正確、深入的認知和理解,結合學生實際情況以及教學需要,對新課程標準進行深度剖析,通過各種方式優化教學并落實核心素養培育任務,從而促進學生全面發展,為學生日后成長以及適應社會而奠定穩固基礎。通過聯系生活實際以強化物理觀念、借助物理實驗啟迪科學思維、鼓勵學生進行深入的科學探究、引導學生在實踐中強化科學態度與責任等方式,全方位推動學生物理學科核心素養的良好發展。
【關鍵詞】高中物理;核心素養;科學探究
對新課程背景下的高中生而言,在高中物理的學習過程中不僅僅要掌握知識和技能,還要全面發展學科核心素養,才能真正實現全面發展并強化自身適應能力,為自身的日后成長奠定良好的基礎。而教師作為教學活動的設計者、組織者與管理者,一定要積極對傳統教學模式進行合理創新,將核心素養融入到教學目標、內容、方法等的方方面面中,為學生核心素養的發展提供引導和支持。
一、高中物理學科核心素養概述
核心素養作為新時期背景下現代教育教學的關鍵所在,其對于學生的學習、成長乃至終身發展均有著重要意義。新課程標準下,高中物理學科核心素養的培育顯得尤為重要,總體來看,其主要體現在以下四點:第一,物理觀念。學生需要以科學知識為基礎,對自然界中的各種物理現象、規律以及相關知識等進行研究和總結,以科學的觀念看待事物和問題,形成以物理知識解決實際問題的習慣。第二,科學思維。不管是在學習物理知識的過程中,還是在應用物理知識和技能解決生活實際問題方面,學生都需要形成良好的科學思維,通過模型構建思維、科學推理思維、科學論證思維、質疑創新思維等為自身的行為進行指導。第三,科學探究。學生應當具備主動探究的好奇心與積極性,同時掌握自主學習、科學探究、合作交流、思考推斷、驗證分析等關鍵方法,進而通過實驗實踐掌握新知識、解決實際問題。第四,科學態度與社會責任。新時期背景下,高中學生作為社會主義的未來接班人,不僅要以科學的態度對待學習和實際問題的解決,還應當形成良好的學科責任、社會責任,積極利用自身所學探索科學規律,追求科學本質,嚴謹對待科學實踐。
二、高中物理課堂教學中落實物理學科核心素養的可行辦法
第一,聯系生活實際,強化物理觀念。物理教學不能局限于教材知識和內容,還要積極拓展外延,深化課堂和生活的緊密聯系,強化學生的物理觀念,促使學生逐步形成在生活中運用物理知識和技能解決生活問題的意識,為學生日后的成長與發展奠定思想意識層面的基礎。教師需要對教材內容有全面認知,并提前對相關內容進行分析,探究這些內容與生活實際之間的緊密聯系,進而在教學活動中引導學生從生活經驗、生活情境等方面出發,對物理知識進行學習和掌握,真正形成從科學維度出發看待事物和研究自然規律、現象的良好意識和觀念。于教學過程中持續對學生進行適當引導、熏陶和教育,能夠起到良好的累積作用,促使學生不斷強化物理觀念。例如,在教學《記錄物體的運動信息》,教師可以讓學生以生活經驗為參考,鼓勵學生從生活實際出發,思考平時在日常生活中是怎么記錄運動信息的。有的學生會說:“我每天早上從家走到學校,需要花20分鐘左右?!庇械膶W生說:“我家離學校特別遠,從家坐車到學校需要花費30分鐘?!庇械膶W生說:“我每天會在操場上跑5圈,操場的周長是400米?!庇械膶W生說:“我周末從家出發到市圖書館,大概要走2.7公里,會花費30分鐘的時間?!痹趯W生發表自身的見解后,教師再結合之前所學的運動相關知識,引導學生思考哪些同學的描述同時包含時間和位移,從而強化學生對運動信息的認知,并導入打點計時器相關知識,順利開展教學。又例如,在教學《時間與時刻》時,教師可以舉例:我們學校上午第一節課從8:00開始,到8:40結束,請問:“8:00、8:40是時間還是時刻?第一節課用時多久?這是時間還是時刻?”進而區分時間與時刻的概念,時刻是時間軸上的一個點,是一個狀態量;而時間是時間軸上的一條線段,是一個過程量。通過這種將課堂教學與生活實際緊密聯系的方式,可以引導學生從生活實際、自然規律等出發,用物理學的視角觀察周圍世界,并對物理知識進行思考,有利于學生物理觀念的構建和強化。
第二,借助演示實驗啟迪學生的科學思維。演示實驗很容易被視作學生被動接受知識的部分。這是因為在演示實驗中,學生的參與感較弱,不少學生都只是抱著看熱鬧的態度,只看實驗中的表面現象,缺乏主動思考的意愿。在這種過于被動的教學模式下,演示實驗往往難以充分凸顯其實驗的特性與優勢,不利于學生主動思考習慣以及良好科學思維的形成。因此,教師需要對演示實驗進行合理創新與調整,盡量增強演示過程的趣味性和啟發性,通過設置問題的方式引導學生思考,增強學生的參與感,從而有效啟迪學生的科學思維,從根本上改變演示實驗中,學生只是被動接受新知識、新內容的現象。例如,在演示實驗《光的全反射》時,教師可以在演示前和演示過程中提出各種問題,包括:實驗的目的是什么?實驗需要用到哪些器材?實驗的步驟和注意事項?通過實驗得到的數據應當怎么處理?如何測量臨界角?通過這些具有啟發性和引導性的問題,整個演示實驗過程能夠有效地吸引學生參與其中,對學生的科學思維進行有效啟迪。又例如,在教學《牛頓第三定律》時,可以引導學生從力的大小、方向、作用點等并結合平時的生活經驗,總結出一對作用力與反作用力的特點。然后,教師再和學生一起通過彈簧測力計、小磁針、力的傳感器等器材,來一一驗證一對作用力與反作用力具有等大、反向、作用在同一條直線上,并且同時產生、同時消失、同時變化等特點。這樣學生親自參與到其中,經歷了實驗的方案設計、測量與解釋過程,增強了證據意識,啟迪了科學思維。
第三,培養學生的科學探究精神。為了培養學生的科學探究精神,教師不僅要在物理課堂教學中做好演示實驗,還要讓學生親自到實驗室中完成相應的分組實驗,并且培養學生的團隊合作精神。這是因為高中物理實驗本身較為復雜,要求較高,而學生在相互交流、合作、探討的過程中能夠實現相互啟發和幫助,一同完成復雜的實驗設計與實驗操作。例如,開展《驗證力的平行四邊形定則》這一實驗時,教師在實驗室里為學生提供了方木板、白紙、圖釘、橡皮條、彈簧秤、刻度尺、三角板、細線等器材,并將全班同學兩人一組,分為多個小組,讓各小組學生思考、討論、并根據所學知識以及現有器材自行設計并完成實驗。而教師在整個過程中,則需要認真觀察學生的表現,看學生是否有深入的思考與充分的討論,在實驗過程中是否有團隊合作精神。例如,在實驗中一個同學負責拉彈簧稱,另一位同學負責描點、讀數等,教師要對一些常見問題和注意事項加以重視,及時點撥,引導學生順利完成實驗,并通過實驗探究驗證力的平行四邊形定則。第四,引導學生在實踐中強化科學態度與責任。高中物理教學不僅要傳授知識和技能,還要強化育人作用,引導學生樹立起科學態度與責任。教師需要以教材內容和知識技能為基礎,通過各種經典案例引導學生思考,并為學生提供豐富的實踐機會,促使學生在實踐中形成認真嚴謹的科學態度,強化責任意識。例如,在教學《牛頓第一定律》這部分內容時,教師提出問題:“物體要想保持勻速直線運動,一定需要外力持續對它產生作用。在失去外力作用后,原本做勻速直線運動的物體會逐漸靜止。”學生從日常生活經驗出發進行思考,發現小車保持勻速直線運動需要發動機持續作用,而在發動機停止工作后小車會逐漸停下來,并認同了老師的這一說法。之后,老師再向學生提供長木板、小車、墊塊等,鼓勵學生利用這些器材驗證剛才的說法。而當學生利用這些器材進行實踐探究時,才發現力并不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態的原因,進而推翻了剛才的說法并對牛頓第一定律進行深入的研究。通過這種對錯誤說法進行驗證和糾錯的方式,能夠有效培養學生嚴謹認真、實踐求真的科學態度與責任感。
綜上可知,高中物理課堂教學中落實核心素養難度較大,需要教師采取科學的辦法進行教學創新和優化。在充分理解物理學科核心素養內涵的前提下,堅持貫徹以生為本的理念,對教學目標、內容、方法等進行綜合創新與優化,盡可能將物理學科核心素養融入到教學活動的方方面面,為學生核心素養的綜合發展與提升提供支持和保障,構建符合新課程標準的高效優質的教學模式。
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