核心素养的高中物理教学方式解析

核心素养的高中物理教学方式解析

[摘要]核心素养的培养对于学生今后的学习发展至关重要,是学生在接受物理教育期间形成的适应社会发展的必备能力。本文将以现阶段高中物理教学工作的开展情况,结合近年来我的工作经验,以(人教版)高中物理教材内容为例,分析和探索高中物理教学中学生核心素养的培养方式,以期起到提升高中物理教学质量的效果。

[关键词]高中;核心素养;物理

物理作为一门实践性较强的课程,学习起来有一定难度。对于物理学困生而言,他们很少主动思考问题,非常依赖教师的指导,导致他们在课下独立做题时不知从何下手。为了解决这一问题,教师需要注重教学创新,激发学生学习兴趣,在学习的过程中逐渐培养学生的学科素养。

一、物理学科核心素养

(一)物理观念

物理是指基于物理学角度形成的有关运动、相互作用、物质、能量等的结论;是抽象的物理概念与定理等在脑海中的概述与升华;是采取物理视角解读大自然多种奇异现象,解决问题的物质基础。为了有效培养学生这一素养,教师需要事先将物理教材知识,围绕核心素养进行整合内化,以此为基础加深学生对物理世界的认知,从而逐渐形成物理观念。

(二)科学思维

科学思维是以物理为主视角对自然物质的本质解读、属性结构及物质间内在关系的认知。简单来说,是指以客观经验或事实建设的多种理想模型的解读过程;是学生分析能力、逻辑推理等思维能力的内化迁移;是以现实为依据,以科学推理的方式提出自己的质疑或评判,从而得出结论。高中学生物理科学思维的培养过程中,教师需要以模型建构、质疑创新为重点,围绕科学推理、假设验证展开教学训练。本文以“牛顿第二定律解决实际问题”这一内容为例,指出要想培养学生科学思维,必须要掌握解决问题的流程与方法,具体如下:①明确分析对象;②受力分析,明确各力方向;③运动分析,明确加速度方向;④建立适宜的直角坐标;⑤将力和加速度正交分解,明确分量的大小与方向;⑥统一物理量的单位;⑦依据牛顿第二定律分量式及运动学公式列方程;⑧求解需求的物理量;⑨对答案的合理性进行分析。

(三)实验探究

实验探究具体是指提出学习问题,大胆做出预测与设想,自主收集与归纳整理信息,以现有线索为事实依据得出结论,并围绕结论进行详解。在培养学生实验探究能力的过程中,需要利用实验操作,引导学生观察实验现象,交流实验结果,无形中提升学生的实验探究、评估能力。需要注意的是,合作交流、事实依据、问题解析是培养学生实验探究素养的关键要素。

(四)科学态度与责任

基于物理本质,在解读STSE的基础上,形成自己对科学的独有认知,并意识到自己的责任。学生在初高中时期学习掌握的物理知识,在步入社会后,几乎没有多少机会能够应用到,常常是走出校门后不久就全都忘记了。但是不论将来从事什么工作,态度与责任感都是不可或缺的,对学生日后发展具有重要作用。

二、高中物理教学培养学生核心素养的具体策略

(一)精准把握学科特征、教学价值

现阶段物理课程教学改革是围绕核心素养展开的,教师需要把握好物理课程教育本质,在课堂教学中读懂学生,使学生形成浓厚的学习兴趣,爱上学习。物理课程作为一门以提升学生整体素养,促进学生综合能力发展为宗旨的自然科学领域的基础课程,为了能够在课堂教学中培养学生的学科素养,教师需要让学生亲身体验物理概念与定理的产生过程,对自然科学概念产生正确的认知。在教学中,需要尽可能降低学习难度,注重学习方法与内涵的解析,在无形中培养学生的物理思维。在日常教学中,要想使学生真正理解,并能够灵活应用所学知识去解决实际问题,光靠死记硬背物理概念与计算公式是很难实现的。教师需要从学生学习兴趣、物理规律的探究入手,帮助学生牢牢把握“本质”,从而使学生在多变的问题中准确寻找解决问题的思路。如教师在教学(人教版)高中物理必修二“平抛运动”这一课时,教师可以构建问题情境,引导学生主动探究物理知识。在教学引入环节,教师利用多媒体为学生播放教学视频“玩具子弹击中模型猴”,要求学生观看子弹的运行轨迹,并在观看后提出问题“子弹的运动轨迹是否与我们之前所学的某些运动很相似?”在学生讨论并分享自己的想法时,教师需要适时引出“平抛运动”的概念。为了深化学生对平抛运动的认知,教师需要为学生演示实验。教师拿出事先准备好的小锤,击打弹性金属片,此时A球向水平方向飞出,做平抛运动,而同时B球被弹开,做自由落体运动。学生发现越是用力击打金属片,A球的水平速度就越大,不论A球初速度多大,总是与B球同时落地。经过讨论学生得出结论:平抛运动在竖直方向做自由落体运动,水平方向速度大小并不影响平抛物体在竖直方向上的运动;在水平方向做匀速直线运动,且不受竖直方向运动的影响。借助此种教学启发,学生的科学思维也将被激活,有助于提升课程教学效果,培养学生物理思维。

(二)立足于学科教育发展,因材施教

教学要“开窗”,而不是“围墙”。高中物理教学活动最需要考虑的是激发学生学习兴趣,激活其科学思维,以学生自主参与物理学习为目标,肯定并鼓励学生的创造性思维。为了实现培养学生核心素养的发展目标,教师需要在教学中,有意识地培养学生学习习惯,使学生掌握更多的学习方法。传统教育模式束缚了教师的思想,不利于学生个性化学习能力的培养,也无法满足学生不同的学习需求。基于此,教师必须要立足于学科教育发展,尊重差异,因材施教。多元智能理论告诉我们,学生都是聪明的,仅是聪明的体现方式有所不同。因为学生的兴趣爱好、认知基础、学习态度、能力等方面存在差异,若是教师采取单一的讲解方式,很容易引发学生的抵触情绪,不利于学生学习能力的发展。所以,为了解决这一问题,教师需要在课堂教学中采取分层教学的方式,针对班级中学生的实际情况,科学设计分层任务,激发学生学习兴趣,从整体上提升学生的学习能力。如教师在教学高一物理必修一用“牛顿运动定律”解决问题这一课时,教师可以依据学生的学习能力,设计分层问题。对于物理学困生,教师可以设计这样的问题:“如图甲,在水平地面上,有一个质量为4kg的物体,受到在一个与水平地面成37°的斜向右下方F=50N的推力,由静止开始运动,其速度时间图象如图乙所示(g=10N/kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求物体的加速度大小。”对其他的学生,教师则可以在原题基础上,设计新问题,即:“物体与地面间的动摩擦因数。”通过设计不同难度的练习题,树立学生的学习信心,使其更愿意学习知识,保证课堂教学效果的同时,为形成物理素养奠定基础。

(三)突显学生主体地位,重视变式训练

物理知识的学习掌握需要经过大量的练习,对于理解能力强的学生而言,可能在做过一次练习后就能够利用所学知识解决同类型的问题,甚至在遇到类似问题时,能够立即生成准确的解题思路。但是对于一些学习基础差的学生,一道繁琐的物理问题,即便教师讲解地再详细,他们能够理解的内容也是非常有限的。基于此,教师要定期开展变式训练,针对学生的薄弱环节进行训练,培养学生的发散思维能力。借助对物理问题进行变形,使学生逐渐掌握到物理知识的本质,并能利用所学知识解决问题,形成举一反三的能力。如教师在讲解“机械能守恒与圆周运动”的知识时,教师可以为学生设计如下问题:“如右图所示,把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆,摆长为l,最大偏角为θ。如果阻力可以忽略,小球运动到最低位置时的速度是多大?”针对这一问题,教师可以设计变式:变式1:如图所示,用一根长为L的细绳,一端固定在天花板上的O点,另一端系一小球A,在O点的正下方钉一钉子B,当质量为m的小球由水平位置静止释放后,小球运动到最低点时,细线遇到钉子B,小球开始以B为圆心做圆周运动,恰能过B点正上方C,求OB的距离。变式2:如下图所示,半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.10kg的小球,以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动,运动4.0m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点。求A、C间的距离(取重力加速度g=10m/s2)。借助对练习题的变式训练,在无形中有效加深学生的学习印象,强化学生解题能力,对培养学生学科素养具有较大帮助。

三、教学反思

学习对于学生而言并不仅是提高考试成绩的一种方式,也是一种享受学习知识的过程。要想培养学生的核心素养,教师必须要提高教学的趣味性,将原本无趣的课堂转变成趣味盎然的体验活动,引导学生自主参与学习活动,充分享受物理课程的学习乐趣,从而形成浓厚的学习兴趣,为形成核心素养奠定扎实基础。综上所述,在高中物理教学中,既要扎实学生的基础知识与技能,又要注重学生学科素养教育。教师要积极创新物理教学方式,以核心素养为教学指导,拓展资源深度与广度,培养学生学习兴趣,结合一定训练活动,促进学生的全面发展。

参考文献:

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[3]杨君.小议高考物理实验能力和科学探究素养的考查[J].中国考试,2017(03):25—30.

[4]黄永顺.实现高中物理解题成功的“巧”意识[J].福建教育学院学报,2017,18(02):88—91.

作者:梁晓南 单位:湖南省郴州市第一中学