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探究核心素养背景下的高中物理多元化教学策略

2022-05-30刘玲

高考·中 2022年6期
关键词:多元化高中物理核心素养

刘玲

摘 要:高中物理作为高中教育基础教学科目之一,对于学生形成物理视角,发展学生的思维能力有着一定的影响。而在传统的教学背景下,学生始终处于被动学习状态中,导致教学效果不佳,教师要基于此现象做出相对应的改善。

关键词:核心素养;高中物理;多元化

在高中教学阶段,为了有效提升高中物理教学效果,基于发展学生核心素养,大力实施综合素质教育的背景下,教师要减轻学生的学习负担,创新物理教学方式,利用多元化的物理教学方式来促进学生能力及知识技能的提升。

一、高中物理学科核心素养概述

物理学科核心素养使学生在接受物理教育過程中逐步形成适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。随着我国课程改革不断地发展,在各学科教学中大力提倡全面实施素质教育,以培养学生学科核心素养作为主要教学目标。高中物理学科核心素养主要包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任这四个方面[1]。

所谓的物理观念,包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等方面,学生需要从物理学视角出发,在头脑中形成物质、运动与相互作用、能量等基本认识,将物理知识进行提炼和内化。而科学思维则是学生要建立一整套的物理思维体系,在学习和解答物理问题时不会靠着感觉思维来进行思考,通过模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等途径来进行物理学科的学习。实验探究则是指学生在实验探究的过程中形成的猜想和假设,并对猜想假设进行分析处理,对结果进行解释的能力。物理学科核心素养的关键在于学生科学态度与责任的形成,科学态度作为认识科学的本质,要求学生面对物理学科拥有科学的观念,以及积极面对科学、接受科学的积极态度与责任感。

基于此,教师在教学过程中要对学生的基本知识与能力、学习技巧、思维、情感态度与价值观等方面进行综合的培养,这样才能促进学生科学核心素养不断发展。

二、高中物理学科教学现状

提高学生知识技能,促进学生核心素养发展是我国教育教学的最终目标,但是由于长期受到传统教学观念的影响,导致教学效率不高。作为一名高中物理教师应当明确教学中所存在的问题,并进行改善,这样才能为学生带来全新的体验。

在当前高中物理学科教学中,具体问题大致分为几个方面。首先是高中物理教学脱离现实生活实际。物理知识来源于生活,在生活中随处可见物理现象,物理与生活之间有着密不可分的关联。学生可以通过生活现象来对知识进行联想记忆、理解,使抽象的物理知识更加具体化、形象化。但是在当前许多教师则是以知识传递为主,忽略了与生活间的联系,仅仅是照搬书上的内容,并没有对内容进行创新,因此,导致学生物理学习兴趣越来越低。其次,教学手段单一、教学内容枯燥。现阶段我国高中物理教学中,一般是教师将物理现象通过多媒体课件或者是自己演示的形式呈现给学生,让学生通过观察加深对物理现象的理解。这样的教学方式虽然更加直观,但是由于没有让学生进行体验,学生无法产生主观感受,导致学生无法体会到物理课堂的趣味,进而导致学生的自主探究能力也不能得到有效的发展。再次,设备设施陈旧是高中物理教学中普遍存在的问题,由于教师过于注重学生成绩的高低,不注重学生在实验过程中的体验和收获,忽略了物理实验设备的投入,导致大部分实验器具较为陈旧,操作起来不是很方便,使得学生失去了许多深入学习和探究物理知识的机会,进而导致学生物理思维不能得到更好地发展。

三、多元化的高中物理课堂教学

(一)“三段式”教学模式下的物理课

三段式教学法包含“读”“理”“练”三个阶段教学。“读”为第一阶段,教师通过现场提出拟好的思考题,提供给学生5~10分钟的时间,引导学生认真阅读教材中本次课程教学内容,让学生在第一阶段学习中能够对基础知识有个初步的理解,并对其产生疑问,充分激发学生学习的主动性及独立思考能力,为接下来的学习做好准备。第二阶段则为“理”,意思是理解点评阶段。教师给予学生充分的互动时间,让学生说出阅读过程中自己所发现的问题,通过学生互相解答或者是教师对有关内容进行启发、点拨、归纳等方式,使学生能够充分地参与到课堂教学过程中,与教师或者其他同学形成良性的互动关系,在互动中促进对知识的理解。最后一个阶段则为练习巩固阶段。顾名思义,教师引导学生进行多种形式的练习,让学生能对所学知识有个熟练的应用,提高学生解决问题的能力。

以“匀变速直线运动的研究——伽利略对自由落体运动的研究”教学为例。物体下落运动是日常生活中最为常见的现象,对此学生在前面的学习中已经有了自己的认识,但是学生仍没有去认真挖掘过自己原来认识中的错误,并建立正确的运动模型。另外,学生对“物理是一门实验”的认识还不够深入,本身的逻辑推理能力和实验探究能力还比较薄弱。而本节内容是要让学生感受伽利略是如何利用论证及数学推论的方法证明落体运动的规律的,充分体现了新课改的核心理念是从书本向人回归,从知识向能力回归,从存储向创新回归。在课程的开始教师可以通过一个小实验引发学生思考,教师用手拿一个小球和一张纸片,同时放开,小球和纸片从静止开始下落。教师让学生观察实验并思考“重的物体比轻的物体下落快吗”,然后再给出伽利略的“重物与轻物应该下落得同样快。物体的速度应该是匀速变化的”这一猜想,组织学生进行自主阅读,在书本中找出答案。紧接着让学生尝试说说自主阅读后得出的答案,并提出在阅读过程中所产生的问题,将学生分成小组的形式根据这些问题进行讨论,最后,教师再组织学生反思总结本节课的主要内容,并进行当堂检测。

(二)辩论物理课

将“辩论”这一方式引入到高中物理教学中是一项全新且有意义的尝试。“辩论”通过围绕辩题,让学生展开讨论,充分调动学生学习的积极性与自主探究兴趣,学生通过辩题的提出可以自主探究、搜索与之相关的内容并进行整理,将“教”的氛围转变为了“论”的氛围,将教师与学生的主体进行了调换,突出了学生的主体性,不仅加强了学生信息提取的能力,同时还促进了学生思维能力的提升,实现了全面提升学生核心素养的教学目标。

教师在选题时可以从教材、实验、生活、网络、物理学者等多个方面进行选题。在学习“伽利略对自由落体运动的研究”前教师就可以利用“轻重两个物体,哪个物体下落速度更快”作为选题来为之后的学习做下铺垫。而在实验过程中往往会发生意外情形,教师则可以抓住发生的意外情形将其发展成为绝佳辩论议题,如在实验“测电源的电动势和内阻”中,学生发现某些电池上没有标注电池的正负极,因此教师则可以将这个问题发展成为议题“什么样的方式能够快速且准确的确定电池的正负极”。辩论赛不仅可以考查学生对物理知识的了解程度,更可以通过这些辩题来加强学生思维能力,促进其口语表达能力的提升[2]。

(三)实验物理课

物理学科是一门以实验为基础的学科,所有的物理现象都可以通过实验得到证实。在实验过程中學生可以经过猜想、假设、实验验证得出结论,并对实验结果进行准确的分析等环节来加强实验探究核心素养的形成。在实施素质教育的大环境下,教师更要通过实验教学来加强学生动手操作能力、思维逻辑能力的提升,将枯燥的单一的课堂教学方式转换为以学生动手操作为主的实践性课堂,从而提高学生的知识应用及动手操作能力。

例如:以“向心力”教学为例。向心力是本节教学的重点,由向心加速度和牛顿第二定律引入向心力是教材所用的方法,这与以前的先学习向心力再学习向心加速度有所不同。学生对于向心力的理解不是很清楚,本节重点突出了向心力的理解及向心力在圆周运动中的作用。为了让学生能够正确理解向心力的概念,知道向心力大小与哪些因素相关,理解公式的含义并能够准确去地运用进行计算,能够根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象,教师在本次教学活动中就可以利用情境导入法与实验探究二者相结合的方式,激发学生的学习兴趣,促进学生的理解。在课程的开始教师可以为学生出示几幅图片让学生观察其运动,进而引出本次教学主题“向心力”,并帮助学生明确“做匀速圆周运动的物体都会受到一个力,这个力拉着物体使物体沿着圆形轨道在运动,我们把这个力叫作向心力”这一概念。紧接着教师就可以开展实验探究活动,教师利用向心力演示器,摇动手柄,小球随之做匀速圆周运动,并让学生观察得出一定的结论。然后再利用“用圆锥摆粗略验证向心力表达式”的实验,让细绳摆动带动小球做圆周运动,再次引导学生进行观察和描述,让学生进一步加深对向心力的认识。

本次活动通过趣味的导入环节,在结合物理实验的方式,使课堂内容更加丰富且操作性强。这样的方式不仅让学生对向心力这一知识点有了一定的了解,同时还使得学生的动手操作能力,以及知识的应用能力都有相应的发展与提升。

四、核心素养背景下高中物理多元化教学策略

(一)创建和谐师生关系,培养学生自主学习能力

自主学习与被动学习完全相反,被动学习需要在推动下得以进行,而自主学习则是学生对学科感兴趣的体现。为了加强学生自主学习能力的提升,就需要教师改善传统的教学环境,和学生之间建立和谐的师生关系,为学生构建良好的学习环境。教师通过引导、鼓励等积极的语言帮助学生提升自信,增强与学生间的互动,让学生打破与教师之间的距离,从而让学生爱上物理学科,萌生自主学习的心理。

例如:以“自由落体运动”教学为例。“自由落体运动”是在学生学习了运动学规律之后安排的,是匀变速直线运动的特例,通过对自由落体运动的研究,一方面是对前面知识的复习和巩固,也加强了课本知识与实际生活的联系;另一方面通过研究物理问题的基本思路和科学方法的学习,为今后研究比较复杂的运动规律打下良好的基础。因此,教师也可以将本节课作为一堂章节知识复习课来进行,利用本次教学活动培养学生的思维能力,联系生活实际,使学生能够在掌握后将知识熟练地应用到日常生活中,同时也为了后面的学习打下基础,做好准备。在新课程改革的背景下,学生作为课堂教学的主角,教师要尊重学生的主体地位,加强教学过程中教学方法的使用。本次课程教师就可以通过简单的演示实验、启发性的提问来激发学生的探究意识和学习兴趣,让学生在轻松、愉快的氛围下进行探索和学习。在课程的开始教师利用粉笔头从某一高度下落让学生观察和感受自由下落物体的运动。从生活中常见的现象入手,使几个不同的小实验引发了学生的认知冲突,激发学生的好奇心和探究欲望。然后教师通过牛顿管实验引导学生观察三种情况现象,教师在实验前可以通过提问,引导学生大胆猜测。

在教学过程中建立良好的师生关系是教学的基础,通过这样互动交流的方式,为学生建立良好的学习环境,拉近学生与教师间的激励,使学生能在喜欢教师的基础上,爱屋及乌喜欢上物理学科,并提升自主探究能力,进而促进自主学习能力的提升[3]。

(二)利用合作教学方式,培养学生合作探究能力

合作学习在教学中有利于提升学生的合作探究能力,提高学生的交往能力,是一个面向全体学生,促进全体学生共同发展的教学方式。在高中物理教学过程中许多实验需要在学生共同作用下共同完成。因此,教师在教学过程中要加入合作学习法,将学生放在主体地位,使学生能够充分调动自主学习兴趣,通过各种实践活动,加强学生能力的提升。

例如:在“实验:用打点计时器测速度”的教学过程中,本次活动的主要目标在于让学生了解打点计时器的原理,理解纸带中包含的物体运动的信息,会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理并会测量瞬时速度。在整个教学活动中,教师可以利用自主探究、合作探究等方式开展。首先在新课导入环节,教师就可以通过二人合作探究活动:请同桌两位同学合作用彩色笔和纸带模拟打点计时器并思考,彩笔打出的点能不能准确记录纸带的位置?在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带上点的间隔有无影响?在学生得出彩笔打出的点可以记录纸带位置,但在打点时间间隔大致相同的情况下,纸带拉动的快慢对纸带点的间隔有影响的结论后,教师就可以由此来引出今日所学主题。而在练习使用打点计时器的环节,教师首先通过让学生自主阅读教材中的实验步骤提示使用打点计时器:1.了解打点计时器的结构,然后将其固定在桌子上;2.将纸带装好;3.启动电源用手拉动纸带,纸带上就打出一行小点,随后关闭电源;4.取下纸带,从能够看清的某个点开始,往后数出若干个点,这些点划分出来的间隔数是多少?由此计算出纸带从第一个点到第N个点的运动时间;5.用刻度尺测量出第一个点至第N个点的距离;6.计算纸带上的平均速度。在整个实验练习过程中,教师就可以将学生分为4人一组,并让学生通过沟通和交流划分好每个人的职责,将4人分别分为安装人员、操作人员、记录人员、测算人员,然后再进行有序的实验练习。在整个教学活动中,教师通过合作探究的形式,不仅让学生的自主学习能力得到提升,同时,使得学生的合作精神也得到了加强。

结束语

综上所述,在高中物理教学过程中,教师可以利用多元化的教学方式,以激发学生的学习兴趣为主,在教学中充分突出学生的主体地位,通过积极的互动、动手实践等方式来促进学生不同能力的发展。

参考文献

[1]朱忠海.核心素养背景下高中物理实验教学的创新与实践[J].新课程,2022(4):41.

[2]王在峰.基于高中物理学科核心素养的物理教学探究[J].教育界,2021(52):32-34.

[3]吉珍华.基于核心素养的高中物理教学策略探析[J].求知导刊,2021(51):29-31.

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