培养学生物理学科核心素养需注意的问题
2021-01-03李向辉
李向辉
摘 要:实验教学的质量决定学生物理学科核心素养的落地程度,通过实验教学培养学生的物理学科核心素养要注意以下几方面:应“规行矩步”——培养学生科学规范的实验操作;要“言必有中”——锻炼学生准确的物理语言表达;宜“行思坐想”——引导学生观察与思考生活中的情境;戒“纸上谈兵”——让学生的学习基于生活,不要孤立知识;需“有条不紊”——让学生按顺序进行分析归类;学“抽丝剥茧”——引导学生深思实验现象的本质;能“多谋善断”——培养学生独立进行实验的创意设计与评估;会“学以致用”——注意实验数据与结论的应用,如此可全面提高学生的物理学科核心素养。
关键词:初中物理;实验教学;核心素养
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2021)32-0036-03
初中物理课堂一定要抓好实验教学,因为实验教学的质量决定了学生物理学科核心素养的落地程度,也关系着为国家培养创新人才的基础。同时物理本身也是以实验教学为基础的学科,因此通过实验教学推进学生物理学科核心素养的落地就成为初中物理教学的重中之重。
一、应“规行矩步”——培养学生科学规范的实验操作
严谨规范的实验操作是保证学生得到正确实验结论的基础,也是安全操作的必要规程。“规行矩步”不是说实验设计与思路按部就班循规蹈矩,而是强调每个操作细节都要规行矩步,一丝不苟地认真对待,否则就会出现“失之毫厘,差之千里”的错误结论,更有甚者还会发生安全事故。
二、要“言必有中”——锻炼学生准确的物理语言表达
物理学科核心素养中的物理观念和科学思维等需要依靠表述达到培养与交流的目的。在此过程中描述要有的放矢,切忌词不达意。除此之外还要注意基本语法是否正确、用词是否恰当、是否符合物理表达的习惯、内容是否完整、逻辑是否清楚等,同时在表述时还要使用物理术语,不要使用俗语、口语。
例如“塑料吸盘的安装—— ”,该题目要求把其所蕴含的物理知识填在横线上,正确答案是“大气压强的作用”,结果发现有部分学生填“用手一挤,挤压出里面的空气”和其他描述性答案。这么答是错误的,首先,审题不清,非出题人预期的答案——该答案与问题的考查目的不符,题目并不是在考查如何操作;其次不考虑答案是否正确的前提下,答案中所使用的词语“一挤”是俗语,“挤压”才是物理语言,即表达不够严谨规范。
为了让学生更好地学习用规范的物理语言表达,教师在实验教学过程中需要多鼓励学生发言讨论。学生要多注意教师的语言,同时学习他人的表达技巧,如此才能最大程度地丰富学生的语言词汇。
三、宜“行思坐想”——引导学生观察与思考生活中的情境
情境设置对于物理教学具有不可替代的作用。比如“在1分钟内把15克食盐吃下去,感觉够呛吧?别急,把它撒进一碗香喷喷又温和的鸡汤里,保准几口就能喝完。”知识犹如食盐,情境犹如鸡汤,鸡汤没有食盐腻而无味,食盐没有鸡汤如鲠在喉。将知识融入情境,才更容易被学生吸收和掌握。“生活处处皆物理,情境统统是课堂。”所以教师应该经常性地引导学生随时观察、记录和思考生活中的各种现象和场景,以打破课堂实验教学的局限性,同时鼓励学生发现或随手录制身边的现象,然后尝试用物理知识去分析,比如煮饺子、拆装旧玩具、破解小魔术等。除此之外师生还可以一起设计一些新颖奇特的实验,用以激发学生的学习兴趣,使其产生探究的欲望,唤醒学生的发散思维,进而潜移默化地形成物理观念,提高科学探究能力。
四、戒“紙上谈兵”——让学生的学习基于生活,不要孤立知识
试题中一般都不考虑电线的电阻,可这个电阻是实际存在的,并且消耗一定的电能。所以有些学生在日常生活中发现好多实验的操作结果和课本上的结果不一样,看到的实验现象与教师说的也有差距。要明白,我们的物理教学根本就不能脱离生活而孤立存在,以上这些学生的困惑给我们再次敲响警钟,即知识不全在纸上,学生的科学思维和社会责任感仍有欠缺,在物理教学中学生物理学科核心素养的培养还急需加强。
五、需“有条不紊”——让学生按顺序进行分析归类
在物理电学实验教学中,教师们都做过思维导图,以求提纲挈领地把各种关系分门别类,理清哪些是从属关系,哪些是并列关系,这是科学思维的外在表现。而若想要做到“门清”,就必须学会有条不紊地对复杂问题按顺序进行分析归类。比较典型的是电路问题,其往往首先需要考虑电流表和电压表的量程、滑动变阻器滑片的位置、开关闭合断开形成的各种串并联电路的连接方式,然后再确定电路满足相关条件的情况,最后依次按顺序分析。以上这些需要进行几种甚至十几种电路情形的判定,但只要我们能够有条不紊地进行,解决这类问题还是不算难的。
六、学“抽丝剥茧”——引导学生深思实验现象的本质
在物理实验教学中,教师最重要的工作就是培养学生注意观察的习惯,并引导其细心思考现象背后所蕴含的原理。对于学生来说,典型扰乱其思维的因素当属多个知识点互融的问题。如果在应用某个知识点解决实际问题时,学生的科学思维和判断能力受扰,就不能很好地抓住知识的本质和内涵,这很容易把学生搞晕。
七、能“多谋善断”——培养学生独立进行实验的创意设计与评估
评估是从探究行为和所获取信息的可靠性、科学性是否严谨的角度重新审视实验的过程。显性的实验评估直截了当,比如实验是否达到目的,所用材料是否常见、易得、廉价,原料利用率的高低,过程简洁与否,安全程度如何,实验的误差大小等。隐性的实验评估往往包含在实验设计、科学态度以及社会责任感当中,比如对环境有无污染、实验的创新程度等。评估对于实验设计具有很强的导向作用,新课程倡导“立足过程,促进发展”的理念,提倡运用多样化的评估方法促进学生全面而富有个性的发展,促进教师反思和改进教学,进而实现其诊断、激励和发展的功能。所以建议教师在进行实验教学时,应多鼓励学生创新实验设计,即要选择适宜的实验放手让学生自行设计,并扎扎实实地完成探究过程,尤其是要在实验过程中组织好学生的小组讨论,并在操作完毕后再次对实验进行评估,这是培养学生物理学科核心素养中的科学思维和科学态度以及社会责任感必不可少的环节。
八、会“学以致用”——注意实验数据与结论的应用
何为才?才就是创新能力、把知识转化为生产力的能力,简单说就是“学以致用”的能力,在实验教学阶段就是对实验数据与结论的应用能力。比如研究了摩擦力,我们就知道了可以在陷进烂泥里的车轮下垫枯草树枝以加大摩擦,这样就可以顺利开出来了;探究了光的反射,在夜晚月光下走路时就不至于踩水摔跤了。
为了让实验教学更好地推进学生物理学科核心素养的落地,除了需要处理好以上几个问题外,教师还可以组织比如“课外实验嘉年华”“特斯拉创新赛季”,成立学生“物理学会”,颁发“牛顿勋章”等丰富多彩的活动,由此可形成浓郁的实验创新氛围,进而可架构起具有学校特色的物理教学框架。如此一来,不仅能帮助学生树立起科学观念,将物理知识和现代生产生活联系起来,还能增强学生的社会责任感,进而可让物理课程熠熠生辉。