高中物理教材实践性栏目育人价值及其实现策略
2023-12-19毛冬青
毛冬青
(平阴县第一中学,山东 济南 250400)
0 引言
在新课标的背景下,高中物理教师不但要关注学生在知识和技能方面的发展,还需要严格落实立德树人的根本任务,顺应时代的发展,为学生的全面发展做准备。从教材的设计和编排来看,实践性栏目是正文以外的辅助性内容,教师可以利用实践性学习资源,让课堂教学与生活实际联系起来,提高学生对知识的应用效果。实践性栏目通常需要学生进行动手制作、开展实验,采用手脑并用的方式完成学习任务,教师需要为学生提供学习资料、实践工具,在教学评价中重视学生实践能力的发展,提高评价的全面性。
1 高中物理教材实践性栏目的设计特点
在鲁科版高中物理教材中,“实验与探究”“迷你实验室”“动手与动脑”“设计与制作”“观察与思考”“动手做”等都属于实践性栏目,在这些实践性栏目中,学生能够亲自完成教材当中的实验,提高自身对物理知识的探究能力,增强对物理的学习兴趣,领悟科学方法,形成物理思想。从特点上来看,鲁科版高中物理教材的实践性栏目具有素材丰富、覆盖面广、实践性强、与现实生活联系紧密等特点,例如,必修一中有“匀变速直线运动实例——自由落体运动”,其中的“迷你实验室”栏目是测量反应时间,也就是测量人们从发现情况到采取行动所经历的时间,具有一定的趣味性,与社会生活联系紧密,能够激发学生对物理知识的学习兴趣。另外,必修二中有“运动的合成与分解”,其中的“迷你实验室”栏目是“钢珠在磁铁吸引下的运动”,这部分内容直接对应曲线运动,学生能够在实验探究中发现钢珠的运动轨迹,增强对曲线运动的理解。通过梳理教材中的实践性栏目可以发现,每一个实践性栏目都包含了教材的重点和难点知识,学生可以在实践活动中深刻领悟重点和难点,增强对知识的理解和应用[1]。例如,下表总结了高中物理必修二教材中的部分实践性栏目,其中有“迷你实验室”“实验与探究”“DIS 实验室”,内容直接对应单元教学的重点知识(见表1)。
表1 鲁科版高中物理必修二中的部分实践性栏目
2 高中物理教材实践性栏目的育人价值
2.1 提高学生实践能力
新课程标准当中提出,要引导学生通过科学探究增强实践能力和创新意识[2]。在实践教学中,学生创新意识的发展和实践能力的提高具有密不可分的关系,实践活动能够让学生获得更多的创新灵感,而创新灵感能够服务于实践,增强学生的实践效果。物理教材当中的实践性栏目需要学生手脑并用,结合具体的情境进行动手制作,在活动中应用物理知识,在实践中将经验升华为认知。作为教师,需要充分发挥实践性栏目的育人价值,为学生搭建实践的平台,培养学生的实践能力[3]。
2.2 发展学生科学思维
在物理教学中,学生思维的发展是实践教学的重要目标,培养学生的科学思维有利于提高学生的学科核心素养,增强学生解决实际问题的能力。在物理教材中的实践性栏目中,很多实践活动都需要学生进行科学推理、科学论证,部分实验需要学生构建模型,这些都有利于提高学生的科学思维,强化学生的思维品质。在物理教材中,很多实践性栏目都需要学生修改实验方案,采用创新性的方法探究物理学问题,这需要学生透彻理解物理知识,深入掌握实验原理,然后才能设计出新的方案,并在实践中获得思维的训练和升华[4]。
2.3 培养学生人文素养
物理教学不但重视学生的实验思维和实践能力,还关注学生的人文素养。高中物理教材的实践性栏目中包含了很多与传统文化、物理学发展历史相关的内容,需要学生查阅资料、加工信息,这样的素材有利于提高学生的人文素养,帮助学生领悟科学的物理学研究方法,实现学习能力的提升。在实践教学中,教师需要为学生引入古代科学研究或古代文明的内容,让学生认识到物理学的发展是由无数物理学家、科学家共同推动的,激发学生学习物理的动力,促进学生全面发展。
3 高中物理教材实践性栏目育人价值的实现方式
3.1 组织探究实验,提供实践平台
为充分发挥高中物理教材实践性栏目的育人价值,教师可以在课堂教学中组织探究实验,让学生拥有更多动手实践的机会。例如,鲁科版选择性必修一第2 章是“机械振动”,第5 节是“生活中的振动”,实验与探究栏目提出了探究问题“影响受迫振动周期的因素”,用示意图说明了实验装置,解释了实验的步骤,学生可以通过亲身实验找出弹簧振子做受迫振动的周期变化规律。在课堂教学中,教师可以为学生提供实验器材,将学生分成多个实验小组,引导学生在反复实验中理解物理知识。在小组实验中,学生需要先让弹簧振子做自由振动,然后测量它的固有周期,再转动摇把,记录摇把转动的周期,待弹簧振子的振动稳定后,再记录弹簧振子做受迫振动的周期,最终得出实验结论。
3.2 引导科学推理,促进思维进阶
科学推理是培养学生科学思维的重要方式,教师需要充分利用教材当中的实践性栏目,把握实践学习的主题,通过提出问题、引导论证等方法,促进学生思维发展,提高学生的思维品质[5]。例如,在鲁科版高中物理教材必修第二册中,有“势能及其改变”的内容,其中的“迷你实验室”栏目提出了“影响小球重力势能大小的因素”,学生需要进行猜想、分析。教师可以提问:“两个相同质量的小球从不同高度掉落到细沙中,哪个小球陷得更深?两个不同质量的小球从相同高度掉落到细沙中,又会有什么结果?”实验内容如图1,图2 所示。
图1 相同质量的小球在不同高度落入沙盘当中
教师可以引导学生结合现实生活中的现象进行猜想,然后再鼓励学生通过实验验证自己的想法。在这个过程中,学生需要进行科学推理和科学论证,先从生活中的现象展开思考,做出合理的猜想,然后再进行推理,控制好实验的变量,对实验过程进行设计,得出实验结论,最终获得科学思维的提升。学生思维的进阶离不开教师的指导,教师需要引导学生从创新化的视角分析问题,让学生开展科学推理,通过正确的路径解决问题。
3.3 结合文化知识,提升人文素养
在现代化的高中物理教学中,教师需要高度重视学生人文素养的提升,为学生引入更多与传统文化、人文历史相关的内容,拓宽学生的知识视野。例如,在学习鲁科版高中物理必修第二册时,有“人类对太空的不懈探索”,这部分内容包含了很多科学研究的历史,涵盖了大量的文化知识,其中“科学书屋”中介绍了中国古代天象观测的成就,谈到了《汉书·五行志》和《春秋》中对天象观测的记载,总结了一些天文观测成果。在教学过程中,教师可以渗透我国天文学的发展历史,通过互联网渠道搜集相关内容,鼓励学生进行搜索和查阅,让学生从我国古代的科学研究成果中获得成就感和自信心,提高学生的文化素养。从学生个人发展的角度来说,具有深厚人文底蕴的人思考问题更加全面、客观,文化知识的渗透对学生人文素养的发展非常重要,教师需要利用好实践性栏目的素材,让学生获得文化知识的熏陶[6]。
4 结语
在高中物理教学中,实践性栏目具有较强的育人价值,能够培养学生的实践能力,提高学生的科学思维,培养学生的人文素养。为充分发挥实践性栏目对学生的培养作用,教师需要在课堂教学中对实践性栏目的内容进行挖掘,为学生搭建实践学习平台,引导学生结合实践性栏目设计、创新物理实验,补充文化类知识,设计自学任务,让学生从实践性栏目中获得更多帮助,提高学习效果。