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核心素养下学生生活实践与物理教学的互动作用

2021-03-22黄宗辉

福建基础教育研究 2021年1期
关键词:物理现象高中物理物理

黄宗辉

(寿宁县第一中学,福建 寿宁 355500)

物理学是前人在认识与探索自然的过程中,通过总结、归纳、抽象、验证而逐步建立、不断完善的一门自然科学的基础理论学科。[1]现阶段的高中物理教学的目标是与以往存在极大不同,根据新修订的普通高中物理课程标准(2017 年版)中明确提出了“物理学科核心素养”及相关的要求,随着“高中热”的发展,招生规模的扩大,再加上绝大多数的学生来自各乡镇的初中校的不同“定向生”,造成学生素质差异非常大。如何让学生都能学好物理知识、培养物理技能,成为当今普通高中物理教学重要的研究课题之一。在大力发展素质教育的今天,根据物理学科的特点,加强实践与理论的结合,全面提高学生的物理素质,发展学生能力具有重要意义。在当前高中物理教学中,笔者采用紧扣高中物理理论与学生生活实践相结合的教学法,在期末统一的测试与同科类其他传统教学班级相比较,发现学生的物理成绩优异度、学习能力、实践能力、发展能力等都存在显著差异。实践证明,普通高中物理教学采用学生生活实践与物理教学相结合的互动教学法是切实可行的。这样做既可以较大提高学生学习物理的兴趣,又注重体现物理学科的本质,从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等方面提炼学科育人价值,充分体现了物理学科对提高学生核心素养的独特作用,为学生终身发展、应对现代和未来社会发展的挑战打下基础。[2]那么,如何探研做好这个互动结合点进行实际操作呢?

一、发挥学生的生活经验在物理教学中的作用

教师先研究挖掘教材中的物理知识,然后与学生熟悉的生活环境中的物理现象相结合。因为物理学知识本身研究自然现象及其规律的科学。它所研究是自然界中最普遍的物质运动规律和物质的基本结构及其应用,是探究物质内部结构的奥秘,研究物质基本组元及其相互作用和基本运动规律的学科。根据新课程标准及相关的要求,关于学生熟悉的物理环境必须有两个特征:一是学生耳闻目睹,十分熟悉的现象;二是能与教材同步相适应的。如:火焰为什么能直立?肥皂泡为什么五光十色?小虫子为什么能在水面爬行?走泥泞的泥土路怎样走不污鞋?夜晚迎月走能否踩发亮处?为什么“太阳从东方升起”“月亮走,我也走”等。利用这些具有鲜明的生活气息、为绝大多数学生所熟悉的物理现象,并且教师在教学中导入、探索都以这些物理现象为诱发点,为线索,无形中使学生缩小物理知识与现实生活之间的距离,加强学生对物理的亲切感,自然能激发他们解决这类问题的欲望,无疑会增强他们学习物理的兴趣。

物理课堂教学时,让学生明确了高中物理问题不仅存在于周边世界,而且融入了生活中的衣、食、住、行。无论是穿衣、洗脸、刷牙、照镜子,还是吃饭、走路、睡觉等,都会遇到许许多多的物理问题。喝开水时,会不自觉地向杯中滚烫的水吹气,或者用其他物品隔离杯子以免烫手。照镜子时,会擦去镜子表面的灰尘或雾水,以使自己在镜子里的像更清晰。以这些生活实践中的点点滴滴动作与习惯,引入物理新课的教学,大大提高了学生学习物理新知识的兴趣,增加学生的在课堂活跃,有力地提高物理课堂教学的质量,进一步促进物理学科核心素养的发展。

二、学生生活实践与物理教学的四种互动作用

(一)变教师传统的“教”为“导”

坚持启发性教学原则,大力提倡探索性教学。教师立足于学生身边的物理现象,根据高中生的心理特点,通过分析那些学生容易感受到的物理现象,不失时机地适时引导学生进行抽象思维,通常应用“分析”“比较”“抽象”“推理”“概括”等过程形成物理概念和把握规律。如在“牛顿第一定律”的教学中,教师应用学生身边的事例——溜旱冰的体会,比较在相同条件下人移动的距离:1.不穿旱冰鞋,在溜冰场地滑动的距离;2.穿旱冰鞋滑动的距离;3.观察录像电视中真正冰面上滑行的距离。自然让学生体会到:运动的物体,阻力越小,移动的距离越大。然后,教师再来完成(如图所示)的三个演示实验:小车都从同一斜面上的同一位置由静止开始滑下,第一次在水平面上铺上毛巾,小车在毛巾上滑行很短的距离就停下了;第二次在水平面铺上较光滑的棉布,小车在棉布上滑行的距离较远;第三次是光滑的木板,小车滑行的距离最远。从而引导学生在这三次演示实验移动距离的数量上分析、比较、抽象、推理、概括出“如果在理想的情况下,小车在水平面不受任何阻力作用时,小车将永远保持原有的速度继续运动下去”。紧接着动画模拟伽利略的双斜面的理想实验。经逻辑推理,学生便可得出“物体在不受任何外力作用时,总保持匀速运动状态”。再根据身边相对静止的桌子、凳子、房屋,这些相对静止的物体不受外力,还是保持静止状态。由这两种状态归纳综合,学生自然得到“牛顿第一定律”。这种教学过程会教会学生研究物理的基本方法:从客观事实到总结规律的过程。这种注重“科学思维”的方法内容的挖掘,并与教师传授物理知识有机地结合,最后帮助学生在头脑中逐渐形成一个合理的知识结构和思维结构,引导学生在过程中进行科学比较、科学探索、逻辑推理,这样使学生的能力得到较强的训练和提高。

(二)注重从理论到实践的“学以致用”

现今教育的改革方向是“强调知识之间的内在联系,强调学以致用,理论联系实际,以利于引导教学,培养学生的创新意识和实践能力”,学生掌握物理知识的目标是:发展物理思维能力,有意识运用所学物理知识去分析思考解决所遇到的各种物理问题。教师在物理的教学中,有意识创造情境,让学生将所学知识加以运用,使学生知识结构得到升华,能力得到提高。根据高中物理的学科特点,从三方面着眼。

1.引导学生解决生活实际中物理问题

在物理教学过程中,教师应当引导学生应用物理知识解决实际生活中自然现象和课本中的物理实验、物理现象,讨论与交流物理问题及课本中的习题。如在学生学完了《静电场》这章物理知识后,可以让学生利用已学静电知识来解决实际生活中的雷雨闪电自然现象,讨论与交流雷雨闪电自然现象中与物理相关的问题,如:(1)云团中的电荷是如何产生的?(2)闪电的雷雨是同时发生的吗?(3)闪电中释放的电能能利用吗?(4)闪电的温度有多高?等等。这样使学生知识结构得到升华,能力得到提高,学以致用。

2.引导学生挖掘分析生活中物理现象

教师应当引导学生逆向思维,应用物理知识去挖掘生活中的物理现象,并对众多具体的事例时进行解释、说明。扩大学生的视野,通过连锁的训练,有利于学生能力的提高,达到解决问题“自动化”。学生还可以根据自己的兴趣爱好,广泛阅读各种课外读物,通过参观访问、表演、制作等多种多样的活动,广泛接触社会和自然界的各种事物,大量吸收多方面的新鲜信息,可扩大视野,增长知识,发展智力。在课外、校外活动中,为了解决一些实际问题,他们既需要运用已经掌握的知识,也需要学习新知识,这必然促进他们增长知识,发展智力。

3.培养学生物理学科的实际操作能力

教师应当引导学生所学的物理知识用于生活,用于实际,并注意培养学生手脑并用的实际操作能力。接触实际,联系实际生活内容,它既包括生产技术实际(这里应突出它所运用的物理原理,不涉及它的技术细节),也包括日常生活中常见的物理象,还包括与物理有关的社会经济问题(特别是有关当地的生产;能源、环境等实际问题)。通过教学,使学生体会到自然界和社会生活中处处有物理,学会了物理,能解释和说明多种自然现象,能解决生活中遇到的一些实际问题,学物理既有趣,又有用。

(三)发挥实验在学生生活实践中的特设作用

许多生活中的物理现象是通过实验这种有目的的手段来完成的。物理学是一门以实验为基础的学科,物理实验是物理教学的一个重要部分,也是高中学生物理核心素养形成的主要途径。[3]

1.重视课堂演示实验

加强教师的课堂实验,尽可能地开辟课堂演示的时间、空间,提倡演示实验让学生参与。演示实验要尽量做到大众化、简单化。如教“牛顿第三定律”这一节时,让学生用力敲桌子(用力不能过大),手感觉到疼痛等,以明确手对桌子的作用力的同时桌子对手也有力的作用(作用力和反作用力,即“牛顿第三定律”)。感性认识有利于提高学生学习物理的兴趣,而兴趣是人积极探究认识某种事物的欲望、爱好、同情、愿望等情绪性倾向。当一个学生对学习产生兴趣时,他便能积极主动、心情愉快地进行学习。兴趣可使他全神贯注、创造性地思考,痴迷于知识海洋的遨游之中,促进他克服重要困难与挫折,攀登上智慧的山巅,最终摘取成功之果。现代心理学表明:“兴趣是最重要的学习动机。”因此,教师要善于灵活运用生活中的物理现象,要善于激趣,从而避免了“填鸭式”的教学,解除了部分学生学习理论知识的惧怕心理,减少他们厌学情绪,使他们在愉快的心情中获取知识。

2.重视实验器材的选择

实验器材的选择要从多方面考虑,但首先要取材方便,经济实惠,且为学生生活实践中所常见的。麦克斯韦曾经说过:“一项试验,使用的材料越简单,学生越熟悉,就越能透彻地获得所验证的结果。”例如,在演示核的链式反应这一问题时,就可选用生活中最常见的火柴棒来做类比实验,首先把火柴棒联结成树形,一接二,二接四……实验时,点燃边缘上的一根火柴,其他的就顺次被点燃了。这就能使学生对所学问题有很直观的理解,激发学生对物理学习的热情,从根本上提高学生的物理学习效率。

3.重视学生分组实验

创造条件增加分组实验是全体学生动手机会,让全体学生都积极参与。在动手过程中,手脑并用,加深对物理概念、规律的理解,培养学生的观察能力、分析判断能力和实践能力,避免落入简单要求学生记住现象,背熟结论的局面。[4]科学的实验方式可以构建学生知识框架和能力框架,在轻松愉快的气氛中完成教学任务。分组实验是学生学习物理知识,培养实验技能和良好品德素质的主要环节,是任何其他的教学方法和手段所替代不了的。

(四)强化学生体验式教学手段的运用

当前的教学比较普遍是以教师为中心,以课堂为中心,以课本为中心,导致许多学生的思维进入设定的“中心定势”,难以活跃,这不利于学生创新能力培养。物理教学应根据本身独特的学科特点,适当进入一种开放性的环境中进行教学,可以在大自然,或其他独设的环境中实现。如教高一“力”的第一课时,教师在学生预习的基础上,带学生在操场上完成这课时的教学,效果非常好。首先,让学生集体做俯卧撑,让学生从肌肉的酸痛中感觉到“力”,接着让学生搬移石头走路等,推导出“力是物体对物体的作用”。引导分析施力物体、受力物体,再让学生双手推墙,或双人互推,引导学生分析:人对墙有力的作用,而人往后倒,自然说明墙对人也有力的作用。此道理让学生感觉到“立定跳远”,用脚用力踢球等,自然亲切地得出“物体间力的作用总是相互的”“力即离不开施力物体,也离不开受力物体而独立存在”。最后引导学生观察生活中的有关“力的相互作用”的事例,如房子对面、地面对房子、人打球、球打人等等。这样,另外,开展物理专题讲座,如教了“电磁波”,开设了“无线电技术”的专题讲座;教了“电能的输送”带领学生参观发电站等。通过实施多种形式的实践体验课,拓展物理教学的空间,提高学生学习发展的能力。

三、结语

笔者认为在普通高中物理新课程教学的过程中,真正提高学生的核心素质、培养学生创新思维和学生的学习能力,需要学生理论与实践的相结合,课堂内与课堂外的相统一。那么学生的生活实践与物理教学相结合的互动教学法正是实现这一教育理念的行之有效的办法。相信这一教学法的实施将对普通高中物理教学起到真正的推动作用,体现了学科育人价值。

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