高中物理教学中培养学生物理核心素养的实践研究

发表时间:2021/6/1   来源:《中国教师》2021年第18卷第5期   作者:李华宏
[导读] 新课程标准改革的重点在于学生学科核心素养的培养
        李华宏
        广东省湛江市坡头区爱周中学 广东省 湛江市 524059
        摘要:新课程标准改革的重点在于学生学科核心素养的培养,要求各学科教学重点放在学生的意识、思维、能力培养上,从知识本位走向素质本位。在高中教学阶段,物理是比较重要的一门学科,难度也较初中物理有大幅度上升,教师在设计教学、开展教学过程中应重视核心素养的体现。本文主要围绕高中物理教学中培养学生学科核心素养的实践展开分析和探讨,希望可以为广大高中物理教师同仁的教学工作提供一些支持和思路。
        关键词:高中物理;核心素养;教学实践
        引言:自党的十八大将立德树人作为根本任务、十九大强调优先发展教育事业开始,发展素质教育就成为各阶段教育领域研究人员研究的重点问题。教育专家们从研究学生核心素养需求和修订课程标准双方面入手,将核心素养置于深化改革的首要位置,制定更符合学生成长需求的教学质量标准。国家对于核心素养的重视,是核心素养融入高中日常教学的决定性力量,引导高中物理教师的教学改革方向和方式。
        一、物理核心素养概述
        物理核心素养是指高中学生学习物理后应当达到的水平,应当拥有的思维、能力,是学生适应社会发展所需要具备的观念和品格。高中物理核心素养主要包括四个方面,分别是物理观念、科学思维、科学探究能力、科学态度和责任。其中物理观念是指高中学生应当具备的物理视角看待自然现象、解决物理问题的观念,包括物质观、运动观、能量观等部分。科学思维是指高中学生应当具备的建模、推理、论证、提出问题、创新等能力,是学生在学习物理知识过程中需要用到的能力。科学探究能力是指高中学生应当具备发现问题、提出猜想、设计实验、处理数据、得出结论、反思过程的能力,是学生在物理世界继续发展的重要能力。科学态度和责任是指高中学生应当具备的严肃、认真、负责任的态度,是学生成长为社会中坚力量必须具备的态度,是学生在物理世界继续走下去必须具备的责任感。物理学科核心素养四个部分相辅相成,共同推动学生的未来成长。
        二、高中教材对物理核心素养的呈现
        (一)物理观念的呈现
        在高中物理教材中,每一个重要的物理概念都在阐述物理视角下的世界,掌握这些物理概念的过程就是学生形成物理观念的过程。通过学习高中物理概念,学生能够从力、运动、能量动量守恒、电磁场等概念中了解世界的物质构成,了解世界运动的本质,了解能量的变化,让学生以更加理性、唯物的视角去看待这个世界。
        (二)科学思维的呈现
        科学思维的呈现主要通过学生能接触到的理想模型来实现,比如自由落体运动、匀变速运动、匀速圆周运动、弹性碰撞、均匀介质、绝对光滑、点电荷等。学生在学习和掌握这些物理领域中的理想模型时,会接触到一系列的思想和方法,比如控制变量法、化繁为简思想、类比法、极限思想、动态平衡思想等。这些科学思维都是学生未来在个人发展、社会活动、继续学习中离不开的思想方法,对学生的未来有莫大的价值和意义。
        (三)科学探究能力的呈现
        科学探究能力主要在各种物理实验中呈现出来,需要学生以单人或小组实验的形式来完成,完成实验的同时实现科学探究能力的成长。高中阶段物理实验主要分布在力学、电磁学等部分,也是高考考察的主要对象。力学部分主要是打点计时器测速、匀变速直线运动规律、自由落体运动、作用力与反作用力关系、机械能守恒定律、碰撞中的不变量等实验,学生可以经历相对完整的探究过程,从提出猜想、实验验证、得出结论的过程来培养学生的探究能力。


        (四)科学态度责任的呈现
        高中物理教材中编入了更多的物理发展历史材料,呈现了一些物理学家的名人事迹,让学生在学习物理知识的同时了解物理历史的发展,了解物理学家做出的贡献,学习物理学家们的科学态度和责任感。这些物理学家的贡献、物理学史的发展,能够对学生的内心形成触动,推动学生进一步成长。
        三、高中物理教学中培养学生核心素养的具体策略
        (一)物理观念的培养策略
        物理观念与物理概念有十分紧密的联系,但并不等同于物理概念,这一点教师必须理清,才能更好地开展物理教学工作。高中物理教师应当在教导学生物理知识的过程中帮助学生建立对世界的完整认识,用物理视角去看待世界,而不是只掌握抽象的物理知识。在开展物理观念培养前,教师需要详细了解学生的基础观念,对物理现象的基础认知,寻找到原有认知与真实情况的冲突点,以此为切入点展开物理教学工作,加深学生对物理现象真正概念的记忆和理解,帮助学生走出原有错误的观念,形成正确的物理观念。其次,教师要围绕重点内容展开观念教学,让学生将原本零碎的、分布在教材单元中的知识点和规律整合在一起,帮助学生构建起自己的知识架构,内化成为学生自己的理念、认知和观念。
        (二)科学思维的培养策略
        科学思维与理想模型有密切的联系,高中物理教师在开展理性模型教学时要注意对科学思想的渗透,让学生经历模型构建、模型应用的整个过程,而不是单纯应用模型。学生经历过模型构建到应用的完整过程,才能够了解模型的性质、适用范围、应用价值,让学生对模型的应用更加准确,也让学生更透彻的了解模型的含义,形成科学的思维。
        (三)科学探究能力的培养策略
        科学探究能力与物理实验关系很大,高中物理教师要正视物理实验的重要性,以物理实验为基础培养学生科学探究能力。以牛顿第一定律惯性实验为例,学生需要进一步挖掘力与物体运动的关系,改变头脑中错误的观念,为后续的牛顿第二定律、第三定律学习做铺垫。惯性是生活中常见的、不引人注意的现象,想要察觉这种现象需要实验的辅助,学生可以先猜测惯性与什么有关,然后通过实验去论证自己的猜想。在课程导入环节,教师可以设计鸡蛋落水趣味实验,让学生猜测木板飞出时鸡蛋会怎样?当学生观察到木板飞出、板上鸡蛋落入水中的现象时,激发学生兴趣,让学生猜想为什么鸡蛋会下落入水而不是跟随木板一起飞出。鸡蛋实验后,教师可以引导学生回忆、谈论汽车启动和制动时自身的感受,引导学生思考为什么会出现这样的情况,与鸡蛋入水有什么共同点?然后,课程进入实验的正式环节。教师为学生展示伽利略斜面实验的实验器材,引导学生去猜想伽利略利用这套器材能够获得怎样的实验结果,并引导学生通过亲手实验来验证自己的猜想,猜想符合实验结果则总结实验规律,猜想不符合实验结果则总结影响猜想的因素。通过这样的方式,能够逐渐促使学生对世界、对运动、对力的认识从感性上升至理性,培养学生的科学思维,培养学生的科学探究能力,帮助学生更深刻地理解物理观念。
        (四)科学态度责任的培养
        在实验部分结束后,教师可以向学生呈现物理学发展史中,各个时期物理学家们对运动和力关系的阐述。从亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿的实验和论证去了解物理学史的发展,去了解物理学家们的批判精神、探究精神。这一过程,是学生科学素养、科学态度责任成长的关键时期,最好不要省略或一带而过,应该得到一线教师的重视。
        结束语:培养学生的物理学科核心素养,离不开高中物理概念、规律、实验的教学开展,必须得到教师们的重视,细致安排物理课程上各个部分,不忽略任何一个部分的教学和培养。物理学科核心素养的培养并不仅文中所提到的这些,还有很多细节可以体现对学生的全面培养,需要教师继续挖掘和研究。
        参考文献:
[1]刘晓彤. 基于物理核心素养的高中物理教学设计研究[D].辽宁师范大学,2018.
[2]张永杰. 基于物理学科核心素养高中物理实验教学的实践研究[D].江苏师范大学,2017.
[3]孙媛. 基于情境认知理论培养高中生物理核心素养的教学研究[D].哈尔滨师范大学,2018.
[4]王歌. 基于高中物理核心素养的教学目标设计的案例研究[D].上海师范大学,2019.
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