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基于核心素养的高中物理教学策略探析

2022-12-30郑巍微

山西教育·教学 2022年10期
关键词:加速度高中物理物理

郑巍微

物理核心素养是指学生学习物理知识所具备的能力,同时包括思考物理问题或解决实际问题时所形成的良好品格。在课程改革背景下,高中物理课程有了更新更高的标准,教师不但要传授物理基础知识,还要培养学生的核心素质。因此,教师要不断改革和创新物理教学,培养学生求真务实的精神,促进其核心素养发展。

一、高中物理核心素养构成要素

1.物理观念

物理观念是一种对物理概念、规律的提炼和升华,具体表现为对物质、运动的能量以及相互作用的基本认识。高中生的物理观念,是通过学习使原有的物理认知转化成一种理性认识,这种理性认识是从物理角度出发,是解释物理现象并解决问题的重要基础。

2.科学思维

科学思维是学生思考、看待物理问题的一种方式,包括对物理现象的本质以及对事物内部规律相互关系的认识。科学思维素养要求学生具备批判性思维,能够准确理解抽象物理原理、模型、规律关系,从实际出发进行深入推理,形成不同观点以及看法。

3.实验能力

实验能力也称实验探究能力,包括提出问题、猜想、假设,处理信息、得出结论、深入解释、评估结果的能力。实验能力要求学生在学习物理知识的过程中,能够大胆提问,设计科学的实验方案,在经过实验探究后,基于证据得出结论并解释。

4.科学态度

科学态度包括对待科学的态度以及责任感,学生需要在科学表象的基础上,深入理解物理道理,形成正确的价值观与责任感。科学态度要求学生努力学习物理,在实践中探索自然科学,形成严谨、实事求是、坚持不懈的态度,以及遵守规律、推动可持续发展的责任感。

二、基于核心素养的高中物理教学策略

1.分析生活案例,培养正确物理观念

培养高中生的物理观念,需要物理教师立足学生的实际生活,引导其分析生活案例,才可以深化学生对物理知识的理解印象,理解生活案例中的物理道理。教师要引用学生熟悉的生活案例,在教学中揭示物理量之间的关系,减少学生对抽象物理知识学习的抵触心理,使之能够形成正确的物理观念。

以高中物理《力的合成和分解》部分内容的教学为例。首先,教师要指导学生分析生活中常见的“汽车在泥潭脱困”事例,利用生活案例引出课题,展示与力有关的示意图,引出分力、合力、力的合成与力的分解物理概念。然后,教师利用“单人提水桶和两人提水桶”案例,解读“力的等效”物理概念,为后续教学埋下伏笔。同时,提出“方向相同或相反的共点力的合成”问题,指导学生分析生活案例中的“力”,缩短理论与生活实际之间的距离,培养学生正确的物理观念。最后,教师可按照学生的认知习惯解读力的合成和分解,提出具有指向性的问题,帮助学生形成对“力的合成和分解”的思考方向和路线,以免学生误解抽象的物理概念,培养学生树立正确的物理观念,为后续的力学知识学习奠定稳固基础。

2.创设问题情境,培养良好科学思维

创设问题情境,有益于培养高中生的科学思维,扩大核心素养培养成果。教师应当利用能够引发学生思考的趣味问题,驱动学生学习物理知识,使之通过解决问题,掌握物理学习技巧,发展科学思维,逐步提高思维品质。

以高中物理《向心加速度》部分内容的教学为例。本课要求学生理解向心加速度的概念,学会计算向心加速度并了解公式的推导方法,正确认识匀速圆周运动向心加速度指向圆心,提升逻辑思维能力。首先,教师可以复习匀速圆周运动,提出有关牛顿运动定律的问题,创设问题情境,唤醒学生对旧知识的记忆,同时引出抽象的向心加速度概念,提出问题:“向心加速度方向指向圆心,其作为一个矢量,应该如何计算?”由此引发学生的思考。然后,教师可列举具体例子,引导学生阅读教材,使其发现公式,并对公式的推导过程产生兴趣。此时,教师可以设计小组讨论活动,让学生围绕公式推导问题进行讨论,根据,从“如何表示 Δv”入手进行推导,使学生能够在问题情境中掌握学习的自主权。最后,教师要在学生自主解决问题的基础上,提出问题:“向心加速度与r既成反比又成正比,是否存在矛盾?”引发学生的思考,让学生在解决问题的同时,巩固所学知识,加深对向心加速度抽象概念的理解,促进科学思维发展。

3.强化实验指导,提升物理实验能力

实验对学生动手实践能力的要求相对较高,它是学习物理的关键途径。强化实验指导,可以帮助学生扫清物理学习障碍,使之乐于动手实验,并通过研究来体会学习物理的乐趣。教师要在实验中为学生总结实验操作步骤,将实验教学摆在重要位置,强化物理实验能力培养,促进学生核心素养的提升。

以高中物理《实验:导体电阻率的测量》部分内容的教学为例。本课要求学生认识电阻率,通过实验来掌握导体电阻率的测量原理和方法,学会分析数据和误差,树立物质观念以及实事求是的态度。首先,教师要为学生提供安全电源、金属丝、电流表、电压表、螺旋测微器、刻度尺、滑动变阻器、开关以及导线。明确实验设计意图:电路连接的正确性,测定金属丝电阻率的准确性,使用电流表、电压表并读数的规范性。然后,指导学生分析电阻、长度、直径等物理量之间的关系,结合公式组装实验器具,按照如下步骤进行操作:(1)分次、分位测金属丝直径;(2)正确连接电路;(3)测量金属丝有效长度;(4)移动滑动变阻器的滑片至左端;(5)闭合开关,控制电阻,记录数据;(6)处理实验数据,整理仪器。最后,教师要根据学生得出的实验数据进行总结,鼓励学生将所得到的数据与教材中“几种导体材料在20℃时的电阻率”进行对比,分析误差来源,强化实验指导,促进学生的物理实验能力提升。

4.鼓励合作研究,树立科学负责态度

鼓励学生之间进行合作研究,可以营造良好的物理探究氛围,让学生端正科学态度。教师可以联系实际引导学生围绕生活实际问题进行合作探讨,适时鼓励学生广泛联系实际生活研究物理问题,以培养学生举一反三的能力,使之通过合作学习,理解物理科学本质,形成良好的科学态度与责任感。

以高中物理《法拉第电磁感应定律》部分内容的教学为例。首先,教师播放有关法拉第电磁实验的视频,通过定性分析感应电动势的大小与磁通量变化快慢之间的关系,联系我国第三艘航空母舰“福建舰”配备的“电磁弹射装置”,鼓励学生合作探讨“电磁感应”问题,培养学生对实验的观察能力以及理论联系实际的能力,使之形成科学态度和良好责任感。然后,根据学生的合作探讨结论,解析电磁感应现象中的电路结构,总结实验“磁通量变化越快,感应电动势越大”。在此基础上,引申出法拉第电磁感应定律及其表达式。此时,引导学生合作探讨,提醒学生,公式E=BLvsinθ只是在特定情况下,由法拉第电磁感应定律推导出的一个表达式,帮助学生扫清学习障碍,使之在合作探讨中正确认识物理规律。最后,要通过定性实验结论,归纳学生的合作探讨结论,将“反电动势”内容作为课后思考和动手探究任务布置下去,让学生自主完成,培养学生科学的态度和良好的责任感。

在对物理核心素养构成要素进行分析,并结合案例探讨核心素养培养的策略后,笔者发现教学中仍存在亟待改善之处。为了培养高中生的物理学科核心素养,教师应当按照当前课程改革的总体要求,借助现代信息技术,灵活组织课堂教学活动,引导学生主动探索、独立思考,为其物理学习和未来发展夯实基础。

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