【摘要】“雙新”背景,即新時代、新課程標準下,進行高中物理教學的改革和創新是必然之選.“雙新”背景下的高中物理教學應該以培養學生的物理素養和創新能力為目標,以探究式教學為主要方法,以實驗、數學、信息技術等多元化手段為支撐,以提高學生的學習興趣和參與度為重點.本文以“自由落體運動”為例,具體分析如何設計和實施探究式教學活動,如何利用實驗、數學、信息技術等手段幫助學生深入理解物理概念和規律,如何培養學生的物理思維和創新能力.本文旨在為“雙新”背景下的高中物理教學提供一些借鑒和啟示.
【關鍵詞】“雙新”背景;高中物理;自由落體運動
“雙新”背景是指新時代和新課程背景,它對高中物理教學提出了新的要求和挑戰.“雙新”背景下,高中物理教學需要做到四大主體轉變:從知識傳授到能力培養的轉變、從教師主導到學生主體的轉變、從單一教材到多元資源的轉變、從傳統評價到多維評價的轉變.需要考慮多樣性、多層次、多角度教學,需要豐富資源,提供多維思考手段,豐富學生的學習能力和學習價值.為此,本研究將著重從這四點轉變出發,以人教版“自由落體運動”為例,探討如何轉變高中物理教學模式,提高教學質量.
1 從知識傳授到能力培養
高中物理教學不僅要讓學生掌握自由落體運動的基本概念、規律和公式,還要培養學生的科學素養、創新思維和實踐能力,讓學生能夠運用所學知識解決實際問題.
例如 以人教版高中物理必修一第二章第四節“自由落體運動”為例,首先,要引導學生建立正確的自由落體運動概念.自由落體運動是指只受重力作用的由靜止豎直向下的運動,這是一個理想化的模型,實際上還要考慮空氣阻力等因素的影響.因此,教師在講解自由落體運動時,要注意區分理想情況和實際情況,避免學生產生誤解.同時,要通過實驗、觀察、比較等方法,讓學生感受自由落體運動的特點,“速度隨時間增加”“加速度恒定”這些特點都可以讓學生自己感知感悟.
其次,要培養學生運用自由落體運動公式解題的能力.比如速度時間公式是v=gt,自由落體公式h=(1/2)gt2,v2=2gh等,這些公式可以用來求解自由落體運動的速度、位移、時間等物理量.教師在講解公式時,要注意講清楚公式的適用范圍和條件,如初速度為零、豎直向下這些前提因素都要考慮到位.同時,在課堂教學中,教師要經常通過舉例、練習、分析等方法,讓學生熟練掌握公式的應用方法,如列方程、代入數值、求解未知量等,除了讓學生熟悉這種動靜結合的教學方式,還進一步地幫助學生培養更好的學習習慣和思考習慣.
最后,要提高學生分析自由落體運動問題的能力.自由落體運動問題往往涉及多個物理量之間的關系,需要學生綜合運用所學知識進行分析.教師在設計問題時,要注意設置一些開放性、探究性、創新性的問題,如考慮空氣阻力、摩擦力等因素的影響;比較不同質量、形狀、材料的物體的自由落體運動;探究自由落體運動與其他類型運動的聯系等.這些問題可以激發學生的好奇心、思考能力和創造力,促進學生主動學習和深入理解[1].
2 從從以教師為主導到以學生為主體
高中物理教學要尊重學生的個性和差異,激發學生的興趣和動機,引導學生主動參與和探究,形成自主、合作、探究的學習方式.
例如 以人教版“自由落體運動”為例,首先,在教學目標上,要突出核心素養的培養.核心素養包括科學素養、創新素養、實踐素養等方面內容[2].在本章節中,培育學生的學科素養,需要求學生掌握自由落體運動的基本概念、規律和計算方法,同時要培養學生觀察、分析、解決問題的能力,以及實驗操作、數據處理、報告撰寫等技能.
在教學過程中,要注重引導學生發現問題、提出問題、解決問題,而不是簡單地傳授知識和公式.為了實現這一目標,在教學方法上,可以采用多元化的方式.根據不同的知識點和難度,可以采用多媒體展示、實驗演示、案例分析、小組討論、項目設計等方式,使學生在多種情境中感知物理現象,理解物理規律,運用物理方法.
例如 在介紹自由落體運動的定義時,可以利用多媒體展示不同場景下的自由落體運動,比如用視頻演示空氣阻力不可忽略時的羽毛下落場景,讓學生有直觀的感受,讓學生能夠觀察并歸納自由落體運動的特點;在講解自由落體運動的規律時,可以利用實驗演示的方法,例如用電子計時器測量不同高度下球體下落時間,并計算其速度和加速度,這樣能夠讓學生通過直觀的數據分析發現自由落體運動的規律,肉眼可見的物理現象更加有說服力;在練習有關自由落體運動的計算題時,可以利用案例分析法,比如分析著名的比薩斜塔實驗、月球上的羽毛錘實驗等,讓學生通過具體問題應用所學知識;在總結自由落體運動的知識點時,可以采用小組討論方式,如討論自由落體運動的應用、誤區、拓展,讓學生通過交流和分享鞏固和深化所學知識,同時也可以加入一些實踐活動,幫助學生在反思中學習,在學習中反思.
3 從單一教材到多元資源
隨著社會的發展和科技的進步,高中物理教學需要完成從單一教材到多元資源的轉變,以適應新時代的教育要求和學生的學習需求.高中物理教學要拓寬教學資源的來源和類型,利用網絡、多媒體、實驗等多種手段,豐富教學內容和形式,提高教學效果和質量[3].
首先,教師可以利用網絡資源,以視頻、圖片等多種形式,為學生提供一些有關自由落體運動的動態內容,讓學生直觀地感受自由落體運動的特點和規律,激發學生的興趣和好奇心.例如,教師可以播放一個從不同高度投擲不同物體的視頻,讓學生觀察并比較各種物體的下落時間和速度,并引導學生思考自由落體運動的條件和假設.除了一些網絡上可以搜索和應用的視頻,在課內教學過程中,教師還可以多利用多媒體資源,為學生展示一些自由落體運動的相關知識和應用,讓學生深入地理解自由落體運動的本質和意義,拓寬學生的視野和思維.例如,教師可以自己制作并在課上展示一個關于重力加速度的幻燈片,介紹重力加速度的定義、測量方法、數值大小和地球表面的變化情況,并讓學生探究重力加速度與地球半徑、地球質量、物體質量等因素的關系.除此之外,教師還可以將課內教學和實驗課程的內容結合起來,利用實驗資源,為學生提供一些自由落體運動的實驗操作和數據分析,讓學生親身地參與自由落體運動的研究和探索,培養學生的實踐能力和創新能力.例如,教師可以設計一個利用電子計時器測量不同高度下物體下落時間的實驗,讓學生按照實驗步驟進行操作,并根據實驗數據計算重力加速度,并與理論值進行比較和分析.
4 從傳統評價到多維評價
隨著新課程標準的實施和新高考改革的推進,高中物理教學需要完成從傳統評價到多維評價的轉變,以適應新時代的教育要求.傳統評價主要側重于對學生的知識掌握程度的考查,而多維評價則要建立科學、合理、全面的評價體系,不僅考查學生的知識掌握程度,還要考查學生的能力水平、態度情感、過程方法等多個方面,以促進學生的全面發展[4].
首先,知識掌握程度的評價內容必不可少,知識掌握程度是評價學生學習效果的基本內容,也是多維評價的基礎.對于“自由落體運動”這一章節,知識掌握程度的評價主要包括以下幾個方面.
(1)概念理解:檢測學生是否能夠準確理解和運用自由落體運動的定義、條件、特點、公式等基本概念.
(2)公式推導:檢測學生是否能夠根據牛頓第二定律和重力加速度的定義,推導出自由落體運動的速度公式和位移公式,并能夠解釋公式中各個符號的含義.
(3)計算應用:檢測學生是否能夠根據題目給出的條件,正確選擇和代入相應的公式,進行自由落體運動的計算,并能夠進行合理的單位換算和有效數字處理.
(4)知識拓展:檢測學生是否能夠將自由落體運動與其他相關知識點,例如豎直上拋運動、斜拋運動、重力勢能等知識點聯系起來,進行知識拓展和綜合應用.
知識掌握程度的評價可以通過書面測試或口頭提問等方式進行,可以采用試卷檢查的形式,要求學生能夠熟練掌握和靈活運用自由落體運動的相關知識.
其次是能力水平的評價,這是多維評價的核心,也是新評價模式建立的第一次拓展.對于“自由落體運動”這一課程內容,能力水平的評價主要包括以下幾個方面.
(1)觀察分析能力:檢測學生是否能夠通過實驗或現象觀察,發現自由落體運動的規律,并能夠分析自由落體運動受到哪些因素的影響,以及影響的大小和方向.
(2)探究創新能力:檢測學生是否能夠通過設計實驗或模擬軟件,驗證自由落體運動的規律,并能夠提出新的問題或假設,并嘗試尋找解決方法或證明過程.
(3)評價反思能力:檢測學生是否能夠通過自我評價或互評等方式,客觀地評價自己或他人在自由落體運動的學習過程中的優點和不足,并能夠根據評價結果進行反思和改進,提高學習效率和質量.
能力水平的評價可以通過實驗報告、作業分析、課堂展示、小組討論等方式進行,可以采用開放性問題、案例分析、情境模擬、項目設計等形式,要求學生能夠主動探究和創新,有效表達和溝通,客觀評價和反思.
之后是針對課程態度情感的評價,態度情感是評價學生學習效果的必要內容,也是多維評價的補充.態度情感的評價主要包括以下幾點.
(1)學習興趣:觀察學生是否愿意主動參與到教學活動中,是否能夠保持良好的學習狀態和情緒.以此來判斷學生的學習主動性和學習興趣.
(2)學習態度:檢測學生是否對自由落體運動這一知識點有著認真的學習態度,是否能夠按時完成教師布置的任務,是否能夠積極尋求幫助或提供幫助,是否能夠遵守課堂紀律和規范.
(3)學習責任:關于主動承擔自己在學習過程中的角色和職責的相關內容進行檢測,判斷學生是否能夠對自己或他人的學習成果負責,是否能夠正確處理學習中出現的問題和困難.
(4)學習價值:學生是否對自由落體運動這一知識點有著深刻的學習價值,是否能夠理解自由落體運動在物理學和現實生活中的意義和作用,是否能夠將自由落體運動與社會、文化、歷史等方面聯系起來,是否能夠培養科學精神和人文素養[5].
態度情感的評價可以通過教師觀察、同伴評價、自我評價等方式進行,可以采用量表打分、問卷調查、訪談記錄等形式,其主要的評價目的是要求學生能夠培養良好的學習興趣、態度、責任和價值.
5 結語
“雙新”背景影響下,教師需要立足新的教學要求和新環境,改變傳統的教學模式,調整并創新一種符合當下學生學習和發展需求的新教學模式.本研究從教學能力培養到評價系統的建設,逐一給出了發展的策略和建議,希望能夠為高中物理教學提供一些靈感支持.
【本文為江蘇省教育科學規劃十四五課題《基于學科核心素養的高中信息技術融合教學實踐研究》(編號D/2021/02/84)階段性成果】
參考文獻:
[1]盛韶華.“雙新”背景下高中物理教學中落實“雙減”政策的策略[J].新教育時代電子雜志(教師版),2021(51):118-120.
[2]明翔宇,陳俊.在“雙新”背景下,例談Geogebra軟件在高中物理教學中的應用[J].物理教學,2022,44(04):22-26.
[3]陳龍美.深入踐行“雙新”教有序建構“物理模型”[J].中學物理教學參考,2022,51(36):4-7.
[4]冉光德,普周康,龐舒舒等.中美高中物理教材中科學思維培養的對比分析——以“自由落體運動”為例[J].中學物理(高中版),2022,40(23):39-42.
[5]朱小青.高考“引導教學”核心功能在高中物理教學中的實現路徑 ——以自由落體運動的教學為例[J].課程教學研究,2021(8):51-57.