高中物理概念教学培养学生核心素养的策略

发表时间:2021/1/26   来源:《中小学教育》2020年16期   作者:张延赐
[导读] 新时期,培养学生物理核心素养,是教师组织高中物理教学活动的出发点和落脚点
        张延赐
        浙江省温州中学 325014
        摘要:新时期,培养学生物理核心素养,是教师组织高中物理教学活动的出发点和落脚点。核心素养培养是贯穿于高中物理教学方方面面的。物理概念是学生学习物理的基础,也是发展物理核心素养的基础内容。但是,在当前的高中物理概念教学实施过程中,大部分教师忽视培养学生核心素养,影响了学生的物理概念学习效果,也局限了学生物理核心素养的发展。在本文中,笔者将结合自身的教学经验,以物理概念教学现状为切入点,有针对性地提出培养学生物理核心素养的策略,为一线教师组织物理概念教学,提升物理概念教学质量提供借鉴。
        关键词:高中物理;概念教学;核心素养;现状;策略
        驱动学生发展是教育教学改革的主要目的。随着课程改革的进一步发展,为了使学生有效地实现发展,更好地实现发展,教育领域提出了培养学生核心素养的教学要求。《普通高中物理课程标准(2017年版)》中对物理核心素养进行了界定,指出,物理核心素养是学生在获取物理基础知识的过程中,所形成的关键能力和必备品质。如此为教师组织物理教学活动指出了明确的方向。概念是物理教学的基础内容,也是学生发展核心素养的基础。但是,当前的物理概念教学培养学生核心素养的效果不佳,存在诸多问题。下面,笔者结合自身的物理教学经验,详细介绍物理概念教学现状,据此提出有针对性的培养学生物理核心素养的教学策略。
        一、高中物理概念教学现状
        核心素养培养要求,是立足当前教学不足提出来的,旨在通过解决现有教学不足,提升教学质量。所以,要想在高中物理概念教学实施过程中有效地培养学生物理核心素养,教师要切实地把握物理概念教学现状,由此找出培养学生核心素养的落脚点。笔者在长期的教学实践中发现,当前高中物理概念教学存在如下问题:
        (一)物理观念方面:重视概念记忆,忽视概念理解
        在高中物理概念教学活动实施过程中,机械地重视概念内容的记忆,忽视引导学生理解概念,是与核心素养培养要求相违背的。物理观念要求学生透过物理概念,把握物理本质,建构物理规律,增强物理理解能力。在课堂上,教师单纯地按照教材内容,向学生们讲述某一物理概念是什么,是难以使学生建立深刻理解的。物理概念是物理学习的基础,当没有扎实掌握基础内容的时候,学生是无法实现进一步发展的。此外,物理概念的外延是较为广泛的,涉及到的内容是多种多样的。当学生无法理清概念内涵的时候,是难以对其进行应用的,尤其在应用的过程中,会遇到各种各样的问题,备受打击。在当前的高中物理概念教学实施过程中,大部分教师忽视概念的外延,阻碍了学生对物理概念建立深刻理解。
        (二)科学思维方面:重视教师讲解,忽视学生建构
        在物理概念教学实施过程中,剥夺学生建构物理概念的机会,会阻碍学生科学思维能力的发展,与核心素养培养要求相违背。建构主义学习理论指出,学习是通过迁移经验,建构知识结构的过程。在学习物理概念的过程中,学生应当是以自身已有的物理概念经验为基础,通过发挥主观能动性,自主把握概念特点,建构概念结构的。但是,在当前的高中物理概念教学实施过程中,部分教师以学生自身学习能力不足为借口,剥夺学生建构概念的机会,机械地将教材中现成的概念内容照搬到学生面前,并利用抽象的语言,对这些概念进行讲解。原本以为,通过教师的讲解,学生是可以理解概念的,不成想,增加了物理概念的理解难度,影响了学生物理概念的有效掌握,同时也在一定程度上使学生思维僵化,科学思维发展受限。
        (三)科学探究方面:展现物理概念,忽视科学探究
        物理概念是物理学家经过猜想、假设、实验等一系列活动,总结出来的物理规律,本身是具有抽象性的。在实施物理概念教学的时候,大部分教师忽视概念的形成过程,直接引导学生们阅读教材中现成的概念内容,或者将多媒体课件中的概念摘抄下来,觉得如此,可以使学生理解概念。因为缺乏经历物理概念形成过程,学生在理解总结性经验的过程中,遇到诸多问题,不仅影响了对概念的理解,还受到了打击,很容易地失去了物理学习信心。此外,如此教学,剥夺了学生探究物理的机会,影响了学生物理探究能力的发展。
        (四)科学态度与责任方面:关注物理概念,忽视学生生活
        新时期,教育领域之所以提出培养学生核心素养的教学要求,是为使学生们形成适应未来生活必备品质和关键能力。同时,物理课程标准中也指出,物理教学的实施,是为了使学生掌握知识,在生活中应用物理解决现实问题。由此可以看出,生活是物理教学的来源与归途。但是,在当前的高中物理概念教学活动实施过程中,物理教师忽视物理与生活的关系,没有挖掘生活中的物理现象,机械地讲述物理概念的本质特征,导致学生在缺乏生活经验的辅助下,无法理解概念,应用物理概念更是无从谈起。
        上述问题,是在物理概念教学中培养学生物理核心素养的阻碍。要想切实地在概念教学实施过程中培养学生物理核心素养,教师要针对现存问题,提出解决对策。下面,笔者将结合自身的物理概念教学经验,详细介绍在概念教学中培养学生物理核心素养的教学策略。
        二、高中物理概念教学策略
        (一)物理观念方面:学生自主思考,建构物理概念
        自主建构概念,是学生有效掌握概念的主要途径和方式,也是学生发展物理观念的主要方法。因为,物理概念的形成过程,是从形象到抽象,从感性到理性认知发展的过程。在这是过程中,学生需要经历归纳、演绎等活动。建构主义学习理论中指出,学生的学习过程,是以自身已有的知识和经验为基础,通过碰撞新旧知识,自主建构的过程。所以,在实施高中物理概念教学的时候,教师绝对不能直接用讲解概念替代学生的自主建构,否则将起到适得其反的效果。为了使学生经历物理概念的形成过程,潜移默化地发展物理观念,笔者在实施教学的过程中,联系具体的概念内容,向学生介绍类比迁移、归纳演绎等方法,并驱动学生切实地体验这些活动,使学生通过发挥主观能动性,发现物理现象,把握物理规律,实现物理概念的内化。
        以“摩擦力”为例,为了使学生们理解摩擦力的概念,笔者在实施教学的过程中,创设了傻推箱子的情境。该情境现象与学生生活密切联系,在生活经验的作用下,学生自主地将物理与生活建立联系,并自主地分析推箱子的动作,从而初步地感受到静摩擦力,潜移默化地形成静摩擦力观念。

接下来,笔者继续创设教学情境,利用多媒体技术向学生们展示了多种生活现象,如人在路上安全行走;汽车在笔直的公路上飞驰。这些现象,同样与学生生活联系,在观看的过程中,学生们自主地提出问题:“为什么人在路上行走不会随随便便地滑到呢?”“为什么汽车在马路上行驶得很快,不会打滑呢?”立足学生们提出的问题,笔者鼓励他们联系动摩擦力的概念,对这些现象进行解释。解释现象的过程,就是学生理解动摩擦力概念的过程,同时也使学生发展动摩擦力观念的过程。由此可以看出,在组织概念教学的时候,创设教学情境,为学生提供自主思考的机会,不仅可以使学生成为探究概念的主人,还可以使他们通过联想、猜测、验证等,建构对物理概念的理解,同时发展物理观念,便于形成物理核心素养。
        (二)物理思维方面:提出探究问题,引发学生思考
        思维能力,是学生在参与物理教学活动的过程中必须养成的学习能力。尤其,新时代额发展,不会思维的人,是难以适应新时代的。问题是思维的起点。在实施高中物理概念教学的时候,要想使学生实现物理思维能力的发展,教师首先要尊重学生的学习主体性,不以知识拥有者的身份看待学生,而应学会稚化自己的思维,站在学生的角度对物理概念进行分析和思考,从而探寻出符合学生发展实际情况的问题,将问题展现给学生,驱动学生自主思考,通过探究、解决问题,理解物理概念,同时发展物理思维能力。
        以“自由落体运动”为例,在组织课堂教学活动的时候,笔者先借助物理史内容,向学生们讲述了亚里士多德提出的“重快轻慢”的说法。在讲述的过程中,笔者发现学生深有同感,觉得重的物体下降速度快,轻的物体下降速度慢。立足学生的学习表现,笔者提出问题:“亚里士多德的这个说法是对的吗?”因为学生们知道,笔者不会在课堂上随便提出一个问题,这个问题的提出,意味着亚里士多德的说法可能是错误的,从而产生了探究兴趣。之后,笔者应用多媒体技术向学生们直观地展现亚里士多德实验视频。视频现象具体,学生们通过观看,自主地发现,亚里士多的说法是错误的。根据学生的发现,笔者继续提问:“从这个实验现象中我们可以看到什么?这个现象说明了什么?”一个个问题的提出,不仅使学生们连续地进行物理思考,还使他们通过解决问题,由浅入深地建立对自由落体运动的理解。此外,在此过程中,学生的物理思维能力也获得了提升,便于实现科学思维。
        (三)物理探究方面:增加物理实验,引导学生探究
        实验不但是物理教学的重要组成部分,还是教师引导学生探究物理,理解物理的主要手段。在研究物理概念的过程中,物理学家们同样操作了诸多的实验,借助实验现象,把握了物理规律。在物理概念教学活动实施过程中,增加物理实验,不仅可以实现物理概念教学活动的丰富,还可以将探究物理的权利还给学生,使学生通过经历物理概念的形成过程,建立对物理概念的理解。需要注意一点,在当前的高中物理教学实施过程中,教材中所展现的物理实验大都是验证性的,这些实验,只是在“走形式”,难以使学生从中探寻到物理规律。所以,教师要发挥自身的教学能力,将验证性实验转变为探究性实验,驱动学生们操作、探究。
        以“加速度”为例,为了使学生们探究到物理概念,笔者在实施教学的过程中,为学生们提供了打点计时器、物块、细线等物品,并对打点计时器进行介绍,使学生们了解打点计时器的用法。接下来,笔者应用小组合作学习法,引导学生们迁移经验,合作设计实验方案,并对现有的实验材料进行组装。在组装的过程中,笔者进行巡视,发现,大部分学生按照打点计时器、物块、细线、轮滑和重物如此顺序安装实验器材,并用物块表示汽车,用重物的重力表示汽车受到的牵引力。重物在悬空的时候,打点计时器会“工作”。于是,笔者选择了几个小组的纸带,在班级里进行展示,指导学生们合作观察纸带上的点的分布规律,总结出规律。在此过程中,笔者还要求学生们合作计算点与点之间的平均速度大小。如此教学,不仅使学生们经历了物理概念的形成过程,一步步地掌握加速度的概念,还使学生们切身地获取了探究物理概念的策略,便于实现自主学习。同时,在此过程中,通过分析现象、计算数据,学生们的科学思维能力也将获得发展。
        (四)科学态度与责任方面:加强生活联系,实现德育渗透
        生活,既是高中生学习物理的来源,也是应用物理的归途。新时期,立德树人教育根本任务的提出,要求教师在实施教学的过程中,多种方式地渗透德育,使学生形成良好的品质。科学态度与责任,是学生们在参与物理概念教学的过程中,需要形成的良好品质,也是学生有效参与社会生活的保障。因此,在实施概念教学的时候,教师要立足物理与生活的关系,为学生创设生活情境,驱动学生体验生活,感知物理在生活中的应用价值,树立学好物理,用好物理的意识,潜移默化地形成科学态度与责任。
        仍以“加速度”为例,在实施教学的过程中,笔者应用多媒体技术向学生们直观地播放了汽车加速度或减速度的动态视频,使学生在视觉作用下,建构对加速度的感性认知。接下来,笔者继续利用多媒体课件展现一系列静止、匀速和变速运动物体,指导学生对这些物体进行对比,找出它们之间的联系和差异,从而归纳出加速度的概念。如此教学,驱动着学生走进生活,借助生活现象,掌握物理概念,同时也使学生意识到物理在生活中有广泛的应用价值,为今后自主地体验生活,应用物理解决问题打下坚实基础。
        概念是高中物理教学的重要内容,是培养学生核心素养的载体。尽管,当前的高中物理概念教学在培养学生核心素养方面存在诸多问题,但是这些问题的存在,恰好为教师指出了改革教学的方向。所以,在实施物理概念教学的时候,教师要立足当下存在的物理概念教学,从物理观念、科学思维、物理探究等方面入手,优化传统教学,使学生通过体验诸多活动,获取物理概念,发展物理核心素养。
        参考文献:
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        [3]徐晓飞.高中物理必修模块力学核心概念教学研究[D].安徽师范大学,2018.
        [4]张亚婷.建构主义视野下高中生物理核心素养培养策略的研究[D].扬州大学,2018.
        [5]郭本刚.指向核心素养的高中物理单元设计之核心概念“加速度”[J].物理教师,2017,38(03):18-21.
        
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