核心素养目标下的高中物理教学
2021-09-10樊冬丽
樊冬丽
摘 要:就高中物理的核心素养培养目标来看,物理观念方面的教育相对比较容易落实,而科学探究能力、科学思维能力以及科学态度与责任,这三个方向的素养,有一定培养难度。教师不能完全依赖于教材和传统教学方法,需要在教学内容、方法策略等方面围绕核心素养的培养规律进行拓展和创新。
关键词:高中物理;核心素养;教学
课程改革的综合素养教育目标,落实到各个学科上,就是以与学科教育特质相对应的学科核心素养培养。就高中物理来说,其核心素养培养目标主要包括四个大的方向——物理观念、科学探究、科学思维、科学态度与责任。这四个核心素养,培养方法及难易程度有差异。其中,物理观念培养相对较易落实,主要是围绕教材中的内容组织学生掌握好物理知识,通常在这个过程中,物理观念即可形成。而探究能力、思维能力、态度与责任方面,因为教材学习内容上没有明显的着力点,其形成的规律也与知识掌握有区别,因而,就需要教师根据核心素养培养目标的规律、特征,进行内容和策略上的创新。
下面,主要是围绕探究能力、思维能力、态度与责任这三个方向谈几点经验和思路。
一、必以学为本
伴随着新课改素养教育目标的,是“学为中心”“以学为本”方法论。为什么要强调以学生的学习为中心来组织教学呢?主要原因,就是知识教育与素养培养在规律上有很大区别。就知识来说,虽然我们反对灌输,但其实是可以用这种方法来完成任务的。比如“质点”这个概念,教师只需要直接告诉学生“质点是为了便于解决和研究物体,而忽视物体大小和形状,对物体进行的模型化……”学生就能完成这个知识点的认知。但素养不能通过直接讲授来完成。比如继续“质点”这个话题,教师说,“同一个物体,由于所要研究的问题不同,有时可以看成质点,有时不能看成质点。如足球运动员踢出一个‘香蕉球’,想研究两个问题:第一,球的运行轨迹;第二,足球走出弧线的原理是什么。回答这两个问题,是否都可以把足球视为一个质点?”当教师不进行解释,而是让学生回答时,就需要用到探究能力——显然,学生是否具有这个能力,并不是教师一句“你们要学会独立思考”就可以实现的。素养的生成发展类似于体育锻炼:教师直接向学生灌输知识,等于给他提供营养餐,吃得多就长得胖。但这不能使学生长出健美而有力的肌肉。运动能力和健美的肌肉,必须学生亲自去练。素养,就相当于运动能力和健美肌肉。那么,很明显,要想实现素养教育目标,教师必须要改变直接传授灌输知识的策略,而想办法为学生提供参与学习过程的平台,调动他们参与。这就是以“教”为中心的教学向以“学”为中心的教学的转变。
二、驱动自主学
首先,自主探究意识本身就是科学探究素养中的一个重要组成部分。第二,因为核心素养培养的基本思路就是让学生主体参与学习过程。那么,在弱化了教师监督管理的情态下,给学生建立一个自源性的学习驱动力,就成为素养培养的基础条件。我们知道,高中生比起初中、小学生,其学习自律性要强得多。但是,这并不意味着他们已经不再需要教师去关注驱动问题。我们发现,高中学生在高考和发展压力下,其自觉学习的动机较强,但在自主学习过程中,很容易受情绪影响。如果其对所要学习的知识不感兴趣,那么,虽然在学,但思维活跃度不高。也就是学习过程中“不兴奋”。而自主学习质效的保证,对学生思维状态的依赖性很高。所以,为了保证学生独立参与学习时不仅有学的形,而且有学的质效,教师还是需要想办法去调动、激发其学习热情,使之兴奋起来、投入进去。比如在让学生学习打点计时器的原理和操作时,因为比较简单,基本一听、一摸即会,学生的兴奋度就比较低。这时,教师可以将学生分成小组,给他们设置几个有趣的“课题”:用手扯动纸带,打出几种特定规律的点阵。如纸带上的点由密到疏渐次排列;点由疏到密排列;点由疏到密再到疏……鼓励各组创新,用打点计时器打出有规律的点阵图。最后,各组展示“作品”,大家评一评,哪个组打出来的纸带有创意、规律明显。将比赛和创新两个元素加入学习过程,学生就会很投入地去研究打点计时器。这不仅是能够培养其探究和思维能力,而且也为后面用打点计时器研究速度、加速度等运动知识打下了良好基础。
三、应用情境法
情境教学法在当下比较“流行”——这主要是得益于我国信息技术和经济的发展。信息技术工具在教学中得到普及的情况下,教师构建学习情境的条件比较充分,且易于操作。我们之所以强调要在培养学生核心素养的过程中使用情境法,主要是基于两个方面的考量。
第一,高中学生虽然说智力水平基本上与成年人没有太大差异,但他们在知识面,特别是生活实践经验上,还存在着明显的不足。这往往会使其在独立探究知识的过程中出现思维空间狭窄、思路不清的问题,很影响其探究的质量和效率。也就是说,在进行物理知识的抽象思考时,由于缺少经验性支撑,而遇到思维上的困难。所以,使用情境法的目的之一,其实就是弥补高中学生经验、知识面等方面的欠缺。比如,前面提到了,让学生思考足球运动员踢出“香蕉球”,在研究两个不同问题时,应视为质点,还是不应视为质点。就遇到了问题:现在的高中生,喜欢篮球运动的比例高于喜欢足球运动的,而且,女生日常关注足球的则更少。他们大多并不知道什么是“香蕉球”,那还怎么进行思考呢?所以,教师从足球比赛中录像中截取与“香蕉球”有关的镜头,剪辑成一个精彩短片播放给学生看。有了这个情境支撑,学生们就可以展开探究了。
第二,培养学生的科学态度和责任意识,我们很容易会把物理课教成思想政治课。这使学生们感到厌烦,抵触情绪较大,不容易认同教师所讲述的观点。而且,同样的,因为高中学生还没有真正参与社会生活、生产实践,那么,其社会责任感、理性应用物理的态度就很难真正形成。所以,我们采用情境法来组织对学生科学态度和责任素养的引导,因情境的直观感性和生动有趣,可以避免直接宣教,使学生更愿意接纳。而且情境直接向学生展示社会生活情态,易于其理解和认同。比如在学习“摩擦力”的时候,我结合前面所学的“加速度”知识,向学生播放了一组因超速违章而发生交通事故的短片,结合短片,我问学生,“视频中出现了几辆所谓的‘豪车’,性能很好。从起步到百公里时速,‘加速度’很大。但显然,当遇到险情时踩刹车,利用摩擦力产生的加速度不足以避免事故。因而,我们会根据科学原理要求车辆在不同路段保持規定时速。那么,你会因限速为这些花大价钱买了性能强劲豪车的人鸣不平吗?”用这个“血”的情境,引导学生建立正确的社会责任意识,效果要比直接讲“大道理”要有效得多。
四、生活实践化
所谓的生活实践化,就是教师在组织学生学习时,不仅是围绕着课本上的理论,也不局限于实验室中的标准器材实验,而是将所学习的内容、方式与学生的生活结合起来,并组织他们适当参与实践活动。这种教学策略,其实可以视为情境教学法的一种延伸。同样是为了解决学生在自主探究学习时缺少感性材料支撑的问题。此外,因为实践能力也是物理核心素养培养的一个重要目标(这个素养与探究能力、社会责任两个素养有交集)——而要有效培养学生产生用物理知识服务于生活实践的意识、发展实践能力,当然最好的方式和内容,就是结合生活实践。
比如,在带领学生研究物体曲线运动的方向时,我就不仅是让学生用钢球和弯管做实验,而且结合生活向他们提出了一个问题,“如图,这是一个河流俯视图。我们看到这条河流在某个景点处是一个急弯。某年夏季,这个河流的水位超出了警戒线,特别是急弯处有一个河堤低点。当年就因此处险情出现了游客伤亡事故。其中一个原因,就是工作人员组织人员疏散的方向有问题。那么,根据这张图,如果你是工作人员,在发现险情后会引导河边的游客往什么方向避险?”引导学生利用实验结论(质点某点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向)去思考解决实践问题。这既能培养学生的思维能力、探究能力,又能培养其责任意识并完成物理知识的实践迁移。
五、重视拓展性
教材中的知识通常比较简明,通过实验和抽象推理,可以起到训练学生探究能力、思维能力的作用。但是,也因为简明,基本上探究的难度都不太高。所以,训练学生探究能力、思维能力的强度往往显得过于单薄。而且,太过于局限于教材中的内容,也会使学生的知识视野、思维视野及社会“阅历”的发展受到制约。特别是,当我们需要培养学生的创新思维、发散思维的时候,教材中的内容往往使不上力。所以,如果不仅是为了学生掌握知识,而是想培养其核心素养发展,教师应注意在学习内容上要跳出教材,适度拓展。
比如让学生做钢球曲线运动轨迹观察实验,在学生用磁铁验证了“物体受到一个与它速度方向不在同一直线上力的时候,出现曲线运动”后。我用多媒体向学生展示了几个场景:一名狙击手射击远距离目标前调整准星标尺;一名飞镖运动员向目标斜上投出飞镖;卫星环绕地球飞行;雪橇运动员在冰道中急速转弯……我让学生思考回答,“子弹、飞镖、卫星、雪橇等都在作曲线运动,显然,它们产生曲线运动的外力都不是来自于磁石。那么,大家想一想,你能想到有多少种外力可以改变物体运动轨迹?”这个问题带领学生跳出了实验狭小的思维空间,引导他们结合经验展开联想进行创新性探究思考。不仅是深度训练了其思维和探究能力,而且还为后面学习力的分解、合成打下了基础。
结语
培养学生的核心素养发展,是当下高中物理教学的核心任务。根据物理核心素养的目标内容以及素养构建的规律,要想有效培养学生的核心素养发展,教师需要注意把握几点:一是以学生的学为主体,强调过程性学习;二是注意自主学习驱动的建立;三是采用情境法、生活實践法以助力学生有效学习;四是重视拓展以打开学习空间实现素养培养的深化。
参考文献
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