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核心素养下的初中物理多元化教学策略

2022-11-20甘肃省环县思源实验学校马春梅

亚太教育 2022年8期
关键词:科学态度物理学物理

甘肃省环县思源实验学校 马春梅

现代社会经济与科技快速发展,对人才的需求不断提升,同时对人才培养的要求标准也开始越来越向着复合型、综合型方向迈进。这就要求教育领域不断进行教育教学改革,并加强教学理念与教学模式的创新,以学科核心素养与素质教育理念为核心进行教学方法的多元化转变。初中是学生系统学习各学科知识的关键阶段,除了要继续学习三大主要学科之外,还要接触物理、化学、生物等多个新学科,其中物理学科的理论知识较为抽象和实验较为复杂,一直是初中学生学习的难点。且在核心素养背景下,要求教师积极探索多元化教学方法,使学生可以掌握更多的物理知识,并灵活运用更多物理研究方法,以科学思维去进行物理现象的观察和研究,实现学生的良好发展,具备赢得未来更多人生挑战的能力。

一、初中物理学科核心素养内涵

物理学科核心素养主要是对学生学习效果所提的要求,也是学生基本能力的要求,学生只有完全具备物理核心素养,才能够初步“读懂”物理学科知识。同时,物理学科核心素养也是让学生形成物理基本观念、掌握科学探究方法、养成良好科学思维以及端正科学态度的具体标准。

初中物理学科知识涉及众多的物理学概念和物理理论,虽然有着较强的基础性,但理论知识部分却较为抽象,如果教师采取灌输式教学,必然导致学生无法全面理解,致使学生对物理学知识的记忆不深、理解不透彻。但学生通过自主探究所得出的结论以及方法,就能够实现长久性的记忆,并逐渐转化为自身的基本素养。

初中物理学科核心素养主要包括物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任意识。

首先,物理观念。这方面主要是指在物理学科的不断发展下,人们对物理核心概念以及规律上的认知与理解。物理学科不断发展的过程,也反映出了人类逐渐加深对世界认知的过程。这一过程中,人类对于物理学现象当中的一些关系不断探索后,对客观事物的本质特征以及功能属性做出了深入了解,并将其转化为物理相关原理、规律和概念,以此为未来物理学科研究奠定坚实基础。初中物理课堂教学中,学生要掌握探究知识的能力与技巧,并通过对自然界中物理学规律、现象和构成进行分析研究后,全面掌握物质的复杂化、统一化、多样化,最终形成科学化的世界观。

其次,科学思维。科学思维主要是指人类探索世界的根本理念和所应用的方式。在进行自然界中物理现象与相关知识规律的探究时,物理研究者发现了很多探索世界的根本理念和方式、方法,但这些方式、方法和理念均来自实践。所以,科学思维高于物理知识。

再次,科学探究。科学探究指的是物理学科知识学习中对物理问题的提出进行假设与猜想,再依据相关证据获得结论时予以解释,对实验的过程和得到的结果再次进行探讨、评价和反思。初中学生应该具备进行科学探究的意识,并能够通过观察发现生活中的物理问题,再提出科学性的假设,具备设计实验和获取论证的能力。通过多样化方式处理并分析实验结果,以合作交流的方式准确地进行物理知识的评价,反思实验过程与实验结果。

最后,科学态度和责任。这里指的是学生在进行物理学知识研究过程中所表现的热情以及态度。在学习过程中,学生要秉承脚踏实地、科学严谨的探索精神,不断进行知识真相的发掘,并实事求是地对待学习、生活和未来所面临的挑战。

二、核心素养下的初中物理多元化教学策略

(一)以多元化教学情境创设培养学生物理观念

初中物理学科当中涉及众多的物理概念和物理理论,虽然有着很强的技术性,但是整体上仍然较为抽象,而且大量的物理学知识如果仅仅是利用课堂时间进行理论上的灌输,学生往往无法快速理解和掌握。从物理学科本身来讲,物理学知识都源自现实世界当中的具体物理现象,而这些物理现象都有着具体的发生场景,教师完全可以借助多元化的教学场景创设来为学生展示物理学理论知识。如教师可以根据具体的物理现象从现实中寻找教学道具,并在物理课堂上创建出不同的物理教学场景,使学生能够通过对物理现象的观察和变化的过程去了解物理学知识在现实中的运用,以此来加强学生对物理学概念和物理理论知识的理解。而且在这种教学情境下,学生也能够较为直观且形象地看到物理知识,对物理学知识所涉及的多种元素也可以进行深入的逻辑思考和抽象分析,从而形成基本的物理观念。

例如,人教版初中物理课本八年级下册第八章“运动和力”的教学当中,教师可以为学生营造不同的生活情境,以此来让学生了解运动和力之间的关系,以及运动当中惯性的相关物理学知识。如教师可以让学生现场模拟汽车运动和急刹车时的场景,或者让两名学生跑步并紧急停止,让其他学生观察这一过程中所发生的运动状态与力学变化。通过切身感受,让学生深入思考运动与力学的相关知识,并加深对知识的理解。教师只有让物理知识情境化、生活化,才能够真正让学生从情境当中去观察和总结出物理学知识,从而掌握得更加扎实,理解得更加透彻。

(二)以多元化问题引导学生掌握科学探究方法

物理学科的相关概念与理论知识并不是凭空产生,而是通过人类对物理学现象的不断观察和思考,以及总结实验之后所进行的合理解释。这其中需要研究者观察物理学现象并提出问题,根据这些问题去进行假设分析,研究实验之后寻找解决这一问题的答案,再通过总结形成物理学知识。如果初中物理课堂教学中,教师过于强调让学生硬性记忆相关物理理论知识和已经得出结论的物理学现象,就容易导致学生无法形成完整的物理推理逻辑,而且不注重学生挖掘、思考物理理论所解释的物理问题,也只能够让学生对物理学概念和理论知识的理解停留在表面。所以,初中物理学科教师在进行物理教学时,要通过多元化物理问题去引导学生,指导其根据物理概念或理论进行反向思考,从而研究各种物理问题,探究物理问题背后所存在的自然规律,并将物理学问题、物理现象与物理理论相结合。如此,学生才能够依据物理问题创造性地进行解决问题方法的思考,从而在根本上理解物理学概念和理论知识,掌握进行科学探究的方法。

再以人教版初中物理课本八年级下册第八章“运动和力”的教学为例,教师可以根据汽车行驶中刹车的现象来提出问题:“汽车行驶过程中突然刹车,人为什么会向前倾?车又是如何刹住的?”“人踩到香蕉皮为什么会滑倒?滑倒过程中身体产生了哪些变化?”

再例如,人教版初中物理课本八年级下册第九章“压强”中“液体的压强”一课,教师可以为学生展示潜水艇潜入海底深处的视频,并标注潜水艇每下降10 米海水会增加大约100000Pa 的压强,当下降到10000 米深处的海底时就相当于被1300 米高的铁块挤压所产生的压强。此时教师可以提出这样的问题:“为什么潜艇所携带的深水炸弹在发射后会在特定的深度自动引爆?”“为什么海底的设施会建造成下宽上窄的形状?”

通过这些问题引导可以对学生思维以及行为习惯做出很好的锻炼,而且在探究过程中,学生也会体验到不同的探究方法,呈现出积极探究知识的状态,从而掌握更多的探究方式与方法。

(三)以多元化物理实验项目培养学生科学思维

初中物理学科教学过程中,实验是其重要的组成部分之一,也是能够让学生近距离观察物理现象并进行物理知识研究的有效途径。教师可以通过大量的物理实验教学,使学生能够直观且深刻地观察物理现象,并将其与已经得出的物理概念和理论知识相结合,彼此印证,在实践层面上理解物理概念和知识。然而,大多数物理学实验较为简单,无法有效激发学生自主探究的意识和兴趣,导致学生在进行物理实验课程学习时,往往只依照固定的教学步骤操作,鲜少对物理实验所涉及的方法与步骤进行探究思考。所以,教师在教学过程中要穿插多元化实验,充分调动学生的积极性,使学生主动参与到观察物理现象的实验当中,使抽象的物理学概念与理论知识更加形象化,从而激发学生参与学习的兴趣,使学生可以通过物理实验掌握基本物理理论研究的方法,并依靠科学的研究方法进行复杂难懂物理知识的探究,从而逐渐形成良好的科学思维。

例如,人教版初中物理课本八年级下册第九章“压强”的教学中,为了激发学生对压强相关物理学知识学习的兴趣,教师可以让学生通过思考和探究掌握物体所受压强的内在规律。在进行具体的展示中,教师可以这样设计科学实验:准备三张薄纸,分别封住三个大小一样的杯口,然后准备一块长方形铁块,分别将铁块平放、竖放、立放在三张薄纸上面,让学生观察薄纸变形与破损的实际状态。通过观察,学生发现与铁块的接触面积越小,纸张变形与破损的情况越严重,由此就可以得出:压力相同的情况下,接触面积越小,则压强越大。根据这一实验的操作和探究,学生针对接触面相同情况下压力对压强作用进行实验,并最终得出关于压强的科学结论,从而掌握了科学的思维规律。

(四)以多元情感培养学生正确科学态度与责任

科学态度与责任主要是体现在从事科学研究人员的个人言行以及个人选择与研究态度上,只有真正具备正确的科学态度与高度的责任感才能够成为一名合格的科学研究者,也才可以在探索未知的领域当中保持正确的心态,敢于直面科学研究中不断出现的挑战,从而解决复杂的科学问题。正确的科学态度与责任感也有助于初中学生对物理学知识产生正确的认知,理解物理学知识所代表的意义和内涵。在漫长的物理学科发展当中,众多优秀的物理学家不仅做出了重要的科学贡献,同时也树立了良好的科学典范,为后世做出了榜样。所以,教师在培养学生正确的科学态度与责任过程中,要多介绍优秀物理学家的经历,并从爱国主义精神和人生观、态度等多个方面结合多元情感,来培养学生的科学态度与责任,并真正将科学态度与学习态度相结合,使学生形成正确的人生观、价值观与世界观,从而自动、自发地投入物理学知识学习与研究中,最终建立正确的科学态度与责任。

例如,人教版初中物理课本九年级全一册第十五章“电流和电路”的教学中,教师可以为学生讲述美国物理学家富兰克林的经历和对电学研究的过程。如著名的“风筝实验”,即1752 年富兰克林所进行的电学实验:利用风筝将“天电”引入到了莱顿瓶中,成功地证实了闪电的特性。也可以为学生讲述乔治·西蒙·欧姆对于电学当中电阻的相关研究经历,以这些著名物理学家的科学态度来影响学生,培养学生正确的科学态度与责任,使学生逐渐认识并形成严谨的学习态度。

随着教育发展和教学改革的深入推进,初中学生面临着沉重的学业压力,而且在现代教育理念和新人才培养标准要求下,教师也同样承受着教育创新变革的重任。就学科核心素养培养来讲,需要教师不断革新自身教学理念和教学模式,学生也需要掌握更多的学习方法。核心素养的培养不可能一蹴而就,而是需要循序渐进,要经过一个复杂的过程,这就需要教师把握正确的方向,合理运用多种不同的方法,将学生核心素养培养作为教育创新的关键和核心,加强多元化教学方法的灵活运用,切实提高课堂教学的效率和质量。尤其作为全新的教学方法与模式,多元化教学策略需要教师重视学生物理观念的形成、科学思维的建立、科学探究方法的讲授与训练,创造出轻松和带有趣味性的教学氛围,以情感教学,培养学生正确的科学态度与责任,引导学生将物理知识运用到生活实际问题的解决当中,从而实现学生物理学科素养的培养,为国家、社会培养出优秀人才。

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