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核心素养下高中物理深度学习策略

2023-06-09曹晋彰

数理天地(高中版) 2023年6期
关键词:深度学习高中物理核心素养

曹晋彰

【摘要】物理是高中阶段的基础科目之一,不仅是影响学生理科类學科学习成绩的重要因素,还是培养学生科学思维能力的主要科目.因此教师应将物理核心素养理念与深度学习模式相结合,从不同角度对现有课堂教育模式进行调整,以便提升学生对物理知识的认知和实验能力.本文从“创新实验方法,形成科学物理观念”“培养质疑精神,塑造科学学习思维”“善用教学评价,提高物理探究水平”“利用经典案例,渗透科学学习态度”“开展合作探究,掌握科学探究方法”五个角度,对核心素养视角下高中物理深度学习的策略进行探究.

【关键词】核心素养;高中物理;深度学习

高中阶段是学生整体学习进程中的黄金时期,高中阶段在此其间对各个学科的知识掌握状况会对学生未来的学习和职业发展产生重要影响.因此教师应明确物理学科在高中教育中的地位和作用,提升学科教育质量的同时培养学生多方面的学习能力.在深度学习视域下,教师应制定科学的教育目标、合理把握教育节奏,并对现阶段物理学科教育中的问题进行系统分析,将对学生物理核心素养的培育贯穿于各个教学环节,以便拓展学生物理学习路径.

1 核心素养视角下高中物理深度学习的意义

1.1 促进知识内化,提升学科成绩

高中物理学科的核心素养是从知识、思维、方法和意识等不同角度提出的新的教育要求,这一理念是以素质教育观为基础进行提炼和深化的.而深度学习是指应引导学生从不同方面探索物理学科知识,以达到深度发散学习思维、建立个性化学习体系和增强知识认知的教育作用.因此,通过核心素养理念和深度学习结合的方式,能对高中物理课堂的教育时间进行充分利用,便于增强课前教育目标与课堂实践活动的有机结合,能为学生营造开展深度学习的空间,有利于学生在头脑中内化物理理论知识,并提高物理学习成绩.

1.2 探究物理奥秘,培养学习兴趣

热爱和兴趣是推动个人完成实践活动的最佳动力,在以核心素养理念为指导的物理教学课堂中,能够逐渐培养学生积极的学习情绪和学习动力,有利于在师生共同参与的探究活动中发现物理知识的奥秘,以便体验物理学习的乐趣.物理与其他高中阶段教育科目不同,物理学科以研究自然界中各类物质的结构、作用关系和发展规律为主要内容,以培养学生运用物理理论知识解决生活问题作为主要教育目标.因此,以物理学科为载体建立深度学习模式,有利于使学生在头脑中建立对物理知识的认知网,能有效培养学生对物理学科深入学习的兴趣.

2 核心素养视角下高中物理深度学习的策略

2.1 创新实验方法,形成科学物理观念

在高中阶段物理学科课堂中,创新实验教学方法是培养学生科学物理观念的重要途径,也是落实核心素养和深度学习理念的主要方式.物理观念是指物理学相关知识的专业角度对生活中物质的运动方向、作用形式和反应过程中的能量变化规律进行深度认知[1].而培养学生物理观念不仅可以提高学生对简单物理知识的学习效率,还可以培养学生对物理概念和规律的提炼能力,增加应对生活问题的知识储备,有利于提升物理学科在高中阶段的教育价值.具体来看,培养学生科学物理观念可以从以下两方面入手,一是拓展学生理解物理知识内容的途径,增强深度学习理念在学科教育中的落实;二是应引导学生将积累的理论知识应用于实践,在实践中增强对物理问题认知和价值观念的培养.因此,在物理学科实际教学过程中,教师可以以创新实验方法为核心调整教育模式,协调实验教学和理论教学在物理课堂中的占比,以达到培养学生综合学习能力的教育目标.在此理念下,教师应对以往物理实验教学的方法进行总结,将合作学习和项目式学习法引入实验教学中,通过新颖的教育形式吸引更多学生主动参与实验学习,以便增进实践经验的积累、推动物理观念的形成.

例如 以人教版高中物理必修一“自由落体运动”为例,本课了解自由落体运动的实验过程和结论,掌握自由落体过程中物体加速度的变化,并学习自由落体速度、位移和时间之间的计算公式.在讲解本课知识点时,教师应结合核心素养教育目标的相关要求调整实验教学目标,以实验探究为基础培养学生发散物理思维的能力,达到建构物理深度学习课堂的目标.具体来看,教师应引导学生从认识实验仪器、分析操作步骤到自主开展实验操作的过程中积累自由落体相关知识,达到树立科学物理观念的作用.

2.2 培养质疑精神,塑造科学学习思维

在核心素养视角下的高中物理教学中,培养学生质疑精神是完善科学思维的主要方式,也是提高物理学科教育质量的重要途径.科学思维是指依据自身的物理知识积累对自然界中事物的本质属性和变化规律的认识方式,具体是指对理论性物理知识的模型建构、对物理规律的科学推理和论证[2].在物理学科中开展科学思维教育与其他技能教育不同,难以在短期内检验思维教育的效果,因此教师应坚持持久性、长远性的教育理念,使学生在不同形式的学习活动中逐渐总结物理规律.同时教师也应意识到个人的思维模式是不断发展和变化的,可以通过锻炼学生的分析推理能力培养其科学思维,以强化学生验证物理问题的科学态度.另外,激发学生质疑意识和质疑精神也是塑造科学思维的重要途径,在此理念下教师可以通过故事渗透法和对比教学法等教学方式开展物理教学.通过在课堂上讲解物理发展史和物理学家探索故事的方式,能够潜移默化地培养学生对物理问题的质疑意识,有利于激发学生对已有物理规律进行创新性实验和整合,便于培养学生自主学习习惯和科学思维.

例如 以人教版物理必修一“共点力的平衡”为例,本课应了解物体共点力平衡的条件,掌握分析物体受力状态的方法和步骤,学习利用物体间平衡关系列出方程并解决实际应用问题.在本课教学中,教师应指导学生从不同角度对平衡力相关的题目进行拆解,并尝试运用图解法分析题干条件下物体的平衡力关系,在画图过程中强化学生对物理知识的建模能力和解题能力.在拆解题目过程中教师还可以设计教学疑点,在讲解题目中的摩擦力相关知识时故意进行错误的表述,如果学生始终集中注意力就能发现教师语言表达中的问题,这种情况下教师应对主动指出错误的同学进行肯定和表扬,以此为基础在课堂上讲解质疑探究精神对学习的重要性,这样也能使科学思维的核心素养得到有效发展.

2.3 善用教学评价,提高物理探究水平

在高中物理學科教育中,科学利用教学评价是培养学生自主探究能力的重要策略之一,也是落实物理核心素养教育理念的主要体现.科学探究的含义是指学生参与物理实验和观察实验视频的过程中,依据理论知识提出的物理问题和实验假想,以假设为前提通过自主实践的方式完成处理物理信息得出实验结论的过程,这一过程中学生还需要与教师或其他同学交流实验想法,并对实验过程进行评价和反思[3].而培养学生对物理知识的科学探究素养需要教师重视课堂提问、实验假设和取证分析的过程,并鼓励学生针对实验操作过程进行多角度分析和交流,在强化协同合作和操作能力的基础上提升物理探究能力.另外,在开展物理课堂教学评价时教师应以即时性评价为主,在对班级内各个同学学习状况充分了解的基础上开展个性化评价,并充分发挥教师评价对学生学习的指导性作用,从培养学生探究思维入手推动深度学习教育目标的实现.

例如 以人教版物理必修一“速度变化快慢的描述——加速度”为例,本课应了解加速度的概念、单位、快慢区别和表达意义,掌握加速度在物理计算中的公式和矢量性,并通过对物体运动中的数据进行统计的方式判断物体运动状态.在本课教学中,教师应充分发挥教学评价对学生学习思路的引导作用,以达到建构深度学习模式的教育目的.在此过程中,教师应围绕加速度的相关理念设计教育方案,指导学生以小组合作的方式对加速过程中速度和时间关系的图象进行探究,并尝试运用实验数据推算加速度公式.对于学生的回答教师应从多角度进行评价,以便使学生获得有效指导,为更深入的物理知识探究奠定基础,增强对学生核心素养的教育效果.

2.4 利用经典案例,渗透科学学习态度

在核心素养教育理念指导下的高中物理课堂中,将经典教学案例引入课堂作为教育素材能有效拓展物理教学内容,是培养学生科学探究态度与责任意识的重要方式之一[4].科学学习态度具体是指在学生对物理学科知识内容和规律进行深入把握的基础上,利用其对现实生活中的社会环境和科学技术进行分析,以培养学生严谨认真的学习精神和坚持不懈的科学态度,在此过程中学生还会建立关于环境和社会问题的科学认识.物理学科是高中阶段实践性较强的教育门类之一,物理学科的很多知识都与现实生活紧密相连,因此教师应重视对学生科学学习态度的培养,引导学生更好地利用物理知识规律改造社会生活.而通过在课堂上讲解经典性的物理实验案例,能够在增强学生对物理知识理解的基础上激发爱国情怀,进而能够为培养科学学习态度和促进深度学习奠定基础.

例如 以人教版物理必修一“牛顿运动定律的应用”为例,本课主要通过学习牛顿第二定律的相关知识,掌握依据物体受力状况确定其运动情况的方式,引导学生解决物理实验中单体多过程运动的相关问题.在实际教学中,教师应结合本课知识在网络平台中搜集相关的教育案例,讲解我国第一颗原子弹研究并爆炸成功的故事,并向学生拓展牛顿运动定律相关知识在我国其他领域的应用,以此激发学生的爱国情怀和责任意识,推动深度学习模式的建构.

2.5 开展合作探究,掌握科学探究方法

在以往高中物理教学课堂中极少有时间专门用于开展课堂实验,普遍是通过教师在课堂中讲解实验步骤、原理和结论的方式使学生了解实验过程和相关操作,并通过播放实验视频的方式巩固对实验知识的理解.这种教育模式下使学生的物理实验能力难以提升,使高中物理课堂呈现被动式学习和机械式学习的状态,不利于学生掌握物理学科的实验探究方法.因此在核心素养理念下开展高中物理深度学习时,教师应引入新型教学工具,并通过开展小组合作的学习模式增强学生对实验过程的体验.

例如 以人教版物理必修一“速度变化快慢的描述——加速度”为例,教师除组织学生以小组合作方式完成必要的实验操作外,还应提出与实验相关的思考问题“为什么要对小车的摩擦力进行测量?”和“ 为什么要放大于小车质量的钩码?”,通过问题引导学生对实验现象和过程进行反思,鼓励学生用其他实验材料完成原有的实验操作,并应对小组改进的实验方案进行多角度评价,在激发创新意识的基础上培养学生对物理知识的科学分析素养.

3 结语

综上所述,在核心素养视角下开展高中物理深度学习教学能提高学科教育质量,有利于在学科教育目标和学习经验的引导下强化物理学习思维,便于有效落实新课改对物理学科提出的教育要求.因此教师应对以往物理学科教育经验进行总结,积极优化教育方案和教学策略,通过组织多样化的教育活动激发学生深度学习的意识,以提高物理学科的教育价值.

参考文献:

[1]李焕鹏,孙福玉,曹万苍.仿真实验在高中物理实验中的作用研究[J].赤峰学院学报(自然科学版),2021,37(12):109-111.

[2]张耀军.高效信息化课堂在高中物理实验教学中的应用探析[J].中国现代教育装备,2021(24):24-25+31.

[3]陈立万,符译丹,张青松.新课标背景下高中物理“小组专题作业”教学模式探索[J].教学与管理,2021(36):102-104.

[4]全条芬.高中物理实验教学中培养学生的自主探究能力[J].广西物理,2021,42(04):63-65.

[5]种道宽.高中物理教学导学案与微课融合策略[J].华夏教师,2022(17):48-50.

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