浅谈核心素养与初中物理课堂教学改革的实践
2023-05-10李铸
【摘要】核心素养的提出,指明了教育教学的大方向。对于初中物理而言,培养学生的物理觀念、科学思维和科学态度是主要方向。如何基于核心素养进行初中物理课堂教学,培养学生的物理素养,是一个重要的课题。文章基于核心素养的提出及内涵,结合具体的教学案例分析了核心素养下的初中物理教学实践,理论联系实际,深入浅出地阐述了物理课堂教学改革实践的必要性。
【关键词】核心素养;初中物理;教学改革
作者简介:李铸(1984—),男,广西壮族自治区梧州市第十五中学。
一、核心素养的提出及内涵
(一)核心素养的定义
核心素养指的是学习者面对真实的环境,能够解决问题的综合能力。核心素养是一种学生应该具有的内在品质,能够助力学生成长为对社会和国家的有用之材。早在1997年,世界经济与合作发展组织(OECD)启动的“国际学生评定计划”(PISA)中,就涉及核心素养的研究。“国际学生评定计划”在界定人的关键能力时,以知识社会为背景,开展“核心素养的界定与选择”,影响了世界各国的教育改革。在世界经济与合作发展组织的带动下,世界各国逐渐开启了对核心素养的研究。
在2016年9月,《中国学生发展核心素养》研究成果发布,明确了以培养“全面发展的人”的核心,主要包括文化基础、自主发展、社会参与这三方面的内容。文化基础表现为人文底蕴和科学精神;自主发展表现为学会学习和健康生活;社会参与表现为责任担当和实践创新[1]。在笔者看来,文化基础指的是学生积累知识的深度;自主发展指的是学生自我学习的意识、自我建立的人生目标;社会参与指的是学生的社会责任感和自我担当意识。教师有必要培养学生的核心素养,促进学生的综合发展。
(二)初中物理核心素养的要求
从宏观上分析,初中物理核心素养的目标是让学生养成自主学习物理知识的习惯,使学生在学习中树立科学意识,能够使用物理知识解决日常生产、生活中的问题,形成积极的实践精神,在实践中获得知识带来的乐趣。
从课程标准上分析,初中物理核心素养由这几个部分组成:第一,物理观念。物理学习观念是学生学习物理的第一要素。要想让学生真正掌握物理这门学科知识,了解物理学科的内容,离不开明确的物理学习观念。第二,科学思维。学生有了科学思维,才能从实验探究中获得各种各样的能力。第三,实验探究精神。物理学是一门以实验为基础的自然学科。实验是物理教学中的重要环节。通过实验探究,教师可以培养学生严谨的科学态度和实验探究精神,让学生养成实事求是的习惯,明白“实践是检验真理的唯一标准”的道理。
二、基于核心素养下初中物理学科教学的思想转变
(一)创新物理教学观念
对于初中学生来说,理解物理概念、变换基本公式、探索物理规律等内容是有一定难度的。如果物理教师在课堂上只是单纯地讲授物理知识,甚至使用填鸭式的教学方式将知识直接灌输给学生,效率是非常低的。教师应该引导学生进入物理情境,让学生运用物理的科学思维和学习方法去理解物理知识内容,通过物理实验去深入观察、分析、归纳和总结出物理规律和结论。同时,教师在课堂上应该鼓励学生自主学习。例如,教师可以按照学生的综合能力组建学习小组,让学生以小组的形式进行课前预习、课中学习、课后练习等。学生通过自主学习、相互沟通、相互帮助,可以取长补短,提高自身学习的综合能力。通过这样的合作学习,学生的学习自信心也可以得到很大的提高。
(二)以身作则,培养学生的科学态度和科学思维
物理学是一门以实验为基础的自然学科,涉及物理规律、定律等知识,需要学生有严谨的科学态度和正确的科学思维,这就需要教师在平时上课、课后辅导、讲评习题等环节,引导学生养成谨慎、细致、耐心的学习习惯,让学生学会尊重物理实验数据的原始性、真实性,用正确的学习态度去挖掘物理知识的本质内容,不歪曲事实、不乱造物理现象。同时,学生应在基于事实证据和科学推理的基础上对物理知识、观点和结论进行检验,并大胆提出自己的见解。
(三)敢于放手,让学生从实验探究中获得知识和能力
物理实验包括演示实验、学生自主探究实验、课外制作小实验等内容。在物理课堂上,实验教学主要包括提出问题、猜想与假设、设计与制订实验方案、开展实验、分析归纳、得出实验结论、交流与评估这几个环节。在教授完物理实验的基本步骤后,教师可以大胆放手,在保证学生安全的前提下,让学生自主开展物理探究实验,自己动手操作并与同伴互相交流,自主感受物理现象。在自主探究中,学生能够加深对知识的印象,培养自己的动手能力与实验精神。学生得出的实验结论可能会与准确的物理结论有所差别,这就需要教师引导学生去思考造成这种现象的原因,并让学生通过推翻或者修正原来的判断、思维方式和实验方法,回到正确的实验轨道上,得出准确的实验结论。
(四)理论联系实际,学以致用
逻辑严密、理论性强是物理学的特点。不少学生在物理学习中会感到知识抽象,难以理解,其学习的主动性、积极性会受到不同程度的影响。因此,教师在教学中要积极联系日常生活实际,把物理知识与学生的生活紧密连接在一起,引导学生利用所学的物理知识去解释现实生活当中的物理现象,拉近学生与物理知识之间的距离,从而提高学生的物理核心素养。
三、结合具体案例,培养初中学生物理核心素养
根据《义务教育物理课程标准(2022年版)》的要求,“物质”属于物理教学中的一级主题,它要求学生通过初中物理知识的学习,知道质量的含义,会测量固体和液体的质量。笔者以人教版初中物理八年级上册第六章第一节“质量”的课程内容为例,论述如何建构初中物理核心素养下的课堂教学。
(一)创设情境,让学生体验物理知识,形成物理观念
在课堂导入部分,笔者通过展示日常生活中的衣、食、住、行等图片,让学生了解生活中存在着各种各样的物体,拓宽学生的认知视野。接下来,笔者向学生展示一些废旧物品的图片,并询问学生:“假如你是环卫人员,要对收集到的这些物品进行归类,你应该根据物品的什么性质进行分类呢?”学生思考后按照材质对这些物品进行分类,如火柴、木块由木头构成,大头针、大螺栓由铁构成,橡皮筋和车胎由橡胶构成,可以分为一类。紧接着,教师继续追问学生:“这些物品还有什么区别?”引导学生探究组成物体的物质,促进学生体验和感受物理知识,形成物体质量的观念。
(二)利用多媒体功能,提高课堂教学效率
1.引導学生抓住关键知识内容
在物理教学中,教师可要求学生在课前进行自学,对学习内容进行通读。然而,每个学生的自学能力、理解能力等有所差异,这就需要教师在课堂或者课余时间,有针对性地提高学生的阅读能力。例如,笔者利用八桂教学通平台中的画笔功能,引导学生画出关键语句,使学生能够对质量符号、单位以及日常生活中常见物体的质量进行了解,加深其对质量内容的理解。
2.提高学生数学换算能力
质量的国际单位是千克,单位符号是kg。质量的其他常用单位还有吨,符号是t;克,符号是g;毫克,符号是mg。这些单位之间存在相应的换算关系。在初中物理课堂上,教师可以引导学生利用科学计数法,将所有相邻单位之间存在着的十的三次方数学关系表示出来,培养学生的数学运算能力。在换算过程中,教师可利用多媒体的倒计时功能,让学生在规定时间内完成换算,提高学生的换算速度及能力。
3.利用平台资源认识物理知识和实验操作
通过单位换算和对日常生活中不同物体质量的了解,学生已经认识到物体的质量有大有小。基于此,教师可以让学生去了解日常生活中常见的测量质量的工具,比如杆秤、电子秤、台秤、案秤等,再引入物理实验室中经常使用的托盘天平,利用八桂教学通平台中的视频资源为学生详细介绍托盘天平的构成及使用方法。通过视频演示,学生能够清晰地看到调节托盘天平平衡的具体步骤和操作方法。这种通过多媒体演示物理操作的方式不但能提高学生上课的注意力,还能培养学生的观察和分析能力。
在讲解到“质量是物质的基本属性,物体的质量不随它的形状、物态和位置的改变而改变”时,教师可以播放事先录制好的演示视频,让学生直观地了解“物体形状、物态和位置改变后,物体的质量大小不会发生改变”。这个过程符合学生将具体的实验现象转化为抽象理解的认知规律。教师还可让学生自己动手开展实验,亲自验证这个物理理论。
4.利用思维导图,总结课堂的知识内容
思维导图是一种表达发散性思维的有效思维工具,它简单而又高效,实用性很强。在课堂小结环节,教师可以利用思维导图引导学生构建知识框架,这有利于学生对课堂知识做一个整体的梳理、理解和记忆,从而提高学生的学习效率。
(三)多进行探究实验,培养学生科学思维和科学态度
单靠教师演示、学生观察的教学方法是不能满足学生核心素养的培养要求的。因此,教师可引导学生自行进行探究实验,利用托盘天平对固体和液体的质量进行测量。测量的固体可使用金属圆柱体,测量的液体可使用水。在学生测量固体和液体质量前,教师应先帮助学生复习调节托盘天平平衡的方法,再让学生进一步使用托盘天平测量固体和液体的质量。在测量过程中,学生学会了利用镊子往天平右盘加砝码,向右移动游码,质量读数等操作,当遇到右盘砝码超重时,学生也懂得取走最小砝码,向右移动游码的微调操作。在探究实验中,学生养成了严谨的实验态度和实事求是的实验精神,其动手能力、合作协调能力、沟通交流能力在此过程中也能够得到有效培养。
探究实验结束后,教师再根据实验的具体情况,引导学生一起总结实验的注意事项,进而提高下次开展探究实验的效率。此外,教师还可以向学生提出一些拓展性问题,例如:某学生在实验过程中,不小心把被测物体和砝码位置放反,被测物体质量的测量值会偏大还是偏小?砝码生锈了或者砝码缺角,被测物体质量的测量值会偏大还是偏小?由问题引导学生发表自己的见解,使他们产生思维上的碰撞。
(四)结合生活实例,培养学生的社会责任感
在课堂中,教师可通过列举人民法院的法徽、公平秤等实例,对学生进行德育渗透。通过学习这些生活实例,学生能够了解到,天平其实广泛存在并被运用于日常生活中,人们将天平作为“公平、公正”的象征。人民法院的法徽以天平作为基本图案,象征着公平公正。在生活中,菜市场门口经常放有一台公平秤,它是商业单位提供给顾客检验所购商品分量是否准确的标准秤,其目的是监督物品质量的准确性,使得卖家和买家都不吃亏,以保持公平公正。
(五)分层布置作业,满足不同学生的需求
每个学生的学习能力、学习水平等大不相同,教师要因材施教,分层布置作业,以满足不同学生的学习需求。教师可将作业分成基础性作业和拓展性作业,要求全体学生完成基础性作业,包括书面练习和自主观看视频微课,学有余力的学生要完成拓展性作业。在拓展性作业中,除了书面练习,教师还增加了让学生利用信息化技术模拟天平测量固体和液体的质量实验,做到既有理论知识也有实践活动,动静结合。分层设计作业不仅符合因材施教的教育理念,还满足了培养学生初中物理核心素养的需求。
结语
综上所述,教师应将核心素养贯穿于初中物理教学的全过程,创设教学情境,让学生形成物理观念;巧妙利用多媒体技术,让学生进行探究实验,使学生在实验中重温物理学家获取物理知识的过程,养成良好的科学态度和科学思维,提升学生学习的综合能力,最终促进学生的自主进步、终身发展。
【参考文献】
[1]王海卿.聚焦核心素养变革初中物理课堂之初探[J].中学物理,2016,34(14):10-11.