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核心素养培育下的高中物理教学方法探究

2024-05-24曾劲松

高考·上 2024年4期
关键词:高中物理核心素养

曾劲松

摘 要:在新课程标准中提到“要把培育学生学科素养作为育人目标”,因此,在高中物理课堂教学中,教师要在传授学科知识和技能的同时,培育学生物理学科核心素养,着重训练学生思维能力、实践能力、创新能力,提升学生综合素质。同时,在高中物理课堂中,要想培育学生核心素养,教师要优化教学过程和模式,通过情境教学、问题驱动、实验教学、信息化教学的形式,带给学生全新的学习体验,提高物理课堂教学效率。

关键词:核心素养;高中;物理;教学

随着社会的不断发展和进步,教育的目标也不再仅仅是传授知识,而是更多地关注学生的核心素养培育。核心素养是指学生在学习过程中所需具备的基本素养,包括批判性思维、创新能力、沟通能力、合作精神等。在高中物理教学中,传统的教学方法往往侧重于知识的传授和应试技巧的培养,而忽视了学生核心素养的培养。因此,有必要探究在核心素养培育下的高中物理教学方法,以适应当今教育的需求。

一、基于核心素养导向开展高中物理教学活动的价值

(一)培养学生的科学素养与世界观

高中物理教学活动,当以核心素养为导向时,能够有效促进学生的科学素养,包括科学知识、科学方法、科学态度和科学精神的全面发展。在这种教学模式下,学生不仅能够学习到物理学的基本概念和原理,还能够通过实验、探究等活动深化理解,形成正确的世界观和方法论。这样的教学不仅传授知识,更重要的是教会学生如何去学习、如何去思考、如何去探索,使他们能够在面对未知和挑战时展现出科学的思维方式和解决问题的能力[1]。

(二)促进学生综合能力的发展

核心素养导向的物理教学活动强调学生的主体性和实践性,鼓励学生通过实验设计、数据分析、问题解决等多种方式参与到物理学习中,这种参与不仅锻炼了学生的物理学科能力,还有助于提升他们的自主学习能力、批判性思维能力、创新能力和合作能力。通过这样的学习过程,学生能够在解决实际物理问题的同时,提高自己的信息获取能力、分析问题能力和综合运用知识解决问题的能力,为其未来的学习和生活打下坚实的基础。

(三)促进个性化与差异化教学

核心素养导向的物理教学活动允许教师根据学生的个性特点和学习需求,设计不同层次和类型的教学内容和方法,这种教学方式有助于满足不同学生的发展需求,尊重每个学生的个性差异,促进每个学生的全面发展。在这样的教学环境中,学生可以根据自己的兴趣和特长选择适合自己的学习路径,发挥自己的优势,提高学习的积极性和效率。

(四)强化学生的社会责任感和伦理意识

物理学作为一门探索自然规律的学科,其教学活动不应仅限于知识和技能的传授。核心素养导向的物理教学活动还应该包含对学生社会责任感和伦理意识的培养,通过讨论物理学科技术的社会影响、环境问题、能源问题等,教师可以引导学生思考科学技术与社会、环境的关系,培养学生的责任感和伦理意识。这有助于学生形成全面的价值观,理解科学技术的双刃剑特性,为成为负责任的公民奠定基础。

二、当前高中物理教学中存在的相关问题

(一)教学方式有待优化

当前高中物理教学方式有待优化,主要是针对传统的讲授式教学来说。这种教学方式注重知识的传授,而容易忽略学生核心素养的培养。学生在被动接受知识的同时,可能会缺乏批判性思维、创新能力和合作精神的培养。因此,教师需要尝试新的教学方式,例如项目化学习、探究式学习、合作学习等,以培养学生的核心素养[2]。

(二)实验教学有待完善

高中物理实验是物理学习的重要组成部分,可以帮助學生更好地理解和掌握物理知识。然而,当前高中物理教学中,实验教学有待完善,主要原因是实验条件不足、实验设备老化、实验教学方法单一等,这可能导致学生无法真正地感受到物理现象,也无法培养实验设计和实验操作的能力。因此,教师需要加强实验教学,改善实验条件,更新实验设备,创新实验教学方法,让学生更好地理解和掌握物理知识。

(三)学生学习兴趣有待提高

当前高中物理教学中,学生的学习兴趣有待提高,主要原因是教学内容相对枯燥、难以理解和应用。物理学科具有一定的抽象性和难度,需要教师采用生动、有趣的教学方法,使学生能够主动参与、积极思考。例如:教师可以引导学生通过实验、模拟、游戏等方式,让学生在轻松愉悦的氛围中学习物理知识,提高学生的学习兴趣。

三、核心素养培育下的高中物理教学方法

(一)开展情境教学,攻克难点知识

在高中物理教学中,采用情境教学是一种有效的教学方法,可以帮助学生攻克难点知识。首先,教师通过设计真实的物理情境,让学生在模拟情境中进行实际操作和观察,如在学习光学原理时,可以设计一个凸透镜成像的情境模拟实验,为学生准备一个凸透镜、一束平行光源和一块屏幕,让学生亲自操作凸透镜,调整光源和屏幕的位置,观察成像情况。通过调整凸透镜与光源、屏幕的距离和位置,学生可以直观地观察到凸透镜成像的特点,如实物像和虚物像的形成条件,放大缩小的效果等,从而深入理解光学成像的原理。其次,教师要引导学生思考和讨论,设置具体的情境问题,让学生在情境中进行推理和解决问题。如在学习力学中的平抛运动时,可以设计一个情境问题,让学生思考在不同情况下抛出物体的轨迹和落点,如在不同的发射角度和初速度下,抛出的物体将会落在哪里?通过这个情境问题,学生可以自行推导出平抛运动的轨迹方程,并且通过实际测量和计算,验证其推导结果,深入理解平抛运动规律。同时,教师可以利用多媒体、实物模型或虚拟实验平台等工具,展示真实的物理情境,让学生通过观察和体验来理解物理原理,如在学习电磁感应的情境中,可以利用模拟软件展示电磁感应的情境。通过模拟软件展示一个变化磁场穿过线圈时感应电流的变化情况,学生可以通过调整磁场的强度和方向,观察感应电流的变化,直观地理解磁场变化引起感应电流的原理。另外,教师可以组织学生进行小组讨论或角色扮演,让他们在特定情境中扮演不同角色,进行讨论和互动。如在学习电路原理时,可以设计一个情境,让学生分角色讨论电路中的问题:在一个复杂的电路中,某个元件损坏,学生需要分角色讨论损坏元件对电路的影响,以及如何修复电路。通过这个情境讨论,学生可以深入探讨电路中电流、电压的变化规律,以及元件损坏对电路的影响,从而更深入理解电路原理[3]。

(二)巧用信息技术,优化教学过程

信息化时代背景下,在高中物理课堂中,教师要借助信息技术优化教学过程,给予学生独特、新颖的学习体验,提高物理课堂教学效率。首先,教师可以利用PowerPoint、Prezi(演示文稿软件)等软件制作多媒体课件,将物理知识以动画、图片、视频等形式呈现,使得抽象的物理概念更加直观形象。如通过动画演示光的折射、反射过程,利用视频展示物体的运动轨迹等,让学生更容易理解和接受物理知识。其次,教师可以利用物理模拟软件(如PhET交互式模拟、虚拟物理实验室等)进行实验模拟,让学生在电脑上进行物理实验。如利用模拟软件展示光的干涉、衍射实验,让学生通过模拟实验来理解光的波动性质。同时,教师可以引导学生利用互联网资源,如优质的物理教学网站、物理课程等,进行拓展学习。学生可以通过观看相关视频、参与在线讨论、完成在线作业等方式,进一步加深对物理知识的理解。最后,教师可以利用虚拟实验室软件让学生进行虚拟实验操作,比如进行电路实验、力学实验等,学生通过虚拟实验进行实际操作,观察实验现象,收集数据,并进行数据分析和实验结论的推断,从而提高实践操作能力。另外,教师可以利用在线交互工具,如Mentimeter(在线互动工具)、Socrative(教育应用程序)等,进行课堂互动,设计物理知识的问答、投票、讨论等活动,激发学生的学习兴趣,培育学生良好的听讲和学习习惯。

(三)基于问题导向,训练学科思维

在高中物理课堂中,教师要通过提出问题引出物理知识,让学生在问题探索、解答中深化对物理知识的记忆,训练学生问题解决能力、逻辑性思维能力。教师可以设计一些开放性问题,引导学生思考和探索,这些问题可以涉及物理世界中的现象、规律、原理等,激发学生的好奇心和求知欲。如在光学模块中,教师可以提出问题:“为什么天空是蓝色的?”这个问题可以引发学生对光的散射现象进行思考,学生通过讨论和探索,了解大气中气体分子对太阳光的散射规律,理解天空为什么呈现出蓝色。同时,教师可以鼓励学生在学习过程中提出问题,可以是对课堂内容的疑惑,也可以是与现实生活相关的物理问题。教师可以通过课堂讨论、小组合作等方式,引导学生提出问题,并逐步引导他们寻找答案,如:在力学模块中,学生可能会产生疑问:“为什么我们坐在车上会向前倾斜?”教师可以引导学生通过分析受力平衡的原理,来解释这一现象。教师也可以设计一些探索性学习任务,让学生通过实验、观察、数据分析等方式,自主探索物理现象背后的规律,如在学习光学模块时,教师可以设计一个实验任务,让学生通过改变不同的介质,观察光的折射现象,学生可以自主设计实验方案,进行实验,并通过数据分析得出折射定律。另外,教师可以引导学生运用所学的物理知识,解决现实生活中的问题,如教师可以提出一个问题:“如何利用物理原理设计一个简单的减速器,来减缓自行车的速度?”学生可以在小组中讨论并设计一个简单的减速器,并通过实验验证其效果,学生从不同的角度思考问题,培养学生良好的综合思考能力[4]。

(四)重视物理实验,提升实践能力

实验是检验学生学习成果的重要途径,通过开展高中物理实验活动,能够提高学生记忆能力,培育学生良好的科学思维、逻辑性思维,促使学生综合成长和发展。如:在学习电学模块时,教师可以先讲解电流、电压、电阻等基本概念,以及欧姆定律、基尔霍夫定律等电路分析的基本原理。理论讲解的重点是让学生理解电路中电流的流动规律、电压的分布规律以及电阻对电路的影响。接下来教师可以设计一个实践活动,让学生通过实际操作来深入理解电路原理,如设计一个小组实验任务:学生需要设计并搭建一个简单的串联电路和并联电路,测量电流、电压,并绘制电流-电压特性曲线。学生可以自主选择电阻的数值,并在实验中观察电路中电流、电压的变化规律。在此过程中,学生可以通过小组形式开展实验活动,每个小组设计一个串联电路和一个并联电路的电路图。以下是具体的实验流程:学生根据设计的电路图,选择合适的电阻器、导线等器材,搭建电路;使用万用表测量串联电路和并联电路中的电流、电压,并记录测量数据;根据测量数据绘制电流-电压特性曲线,并分析两种电路的特点;通过小组内讨论总结串联电路和并联电路的特点,以及电流、电压的分布规律。在实践活动结束后,教师可以引导学生对实验结果进行分析,并与理论知识相结合,让学生理解实验现象背后的物理原理,培养学生实验设计、数据分析、问题解决能力。

(五)基于单元视角开展物理教学活动

在以往初中物理教学实践中,教师习惯于依次逐个讲解物理知识点,由于物理知识点间的内在关联性较强,这种依次讲解的方式并不能满足学生的物理学习需求,不利于学生构建完整的物理知识结构和体系。针对以上情形,教师要基于单元视角开展物理教学活动,让学生在单元主题、知识的引领下探索物理课程知识间的内在逻辑、关联性,训练学生物理学科思维,培育学生良好的物理学科核心素养。如:在“运动的描述”物理单元教学中,教师要按照知识梳理、合作探究、总结回顾的方式开展教学活动,让学生去探索单元知识的本质和内涵,学会用语言来深度解读“运动的描述”,提高学生课堂学习效率。同时,教师要重视对学生的个别辅导,由于学生间的学习能力、认知水平存在较大差异,教师在提倡学生自主学习期间,也要给予学生帮助和辅导,如在“机械能守恒定律”单元教学中,教师要让学生去解读“机械能守恒定律”“动能和动能定理”“重力势能”等物理概念,探索物理概念间的联系,训练学生物理学科思维能力。另外,在课堂活动结束之后,教师要反思物理教学过程,优化、调整物理教学方案,为之后开展物理单元活动奠定基础。如在“电场电流”单元活动结束后,教师可以通过课堂测试、师生问答的方式了解学生知识掌握程度,进行查漏补缺,让学生在知识归纳和整理中构建物理知识框架,训练学生课后知识巩固能力。

结束语

在高中物理教学中应当注重学生的核心素养培育,传统的教学方法已经不能满足当今社会对学生综合素养的需求,学校和教师需要更多地关注学生的批判性思维、创新能力、沟通能力和合作精神的培养,通过探索和尝试新的教学方式,例如项目化学习、探究式学习、合作学习等,使学生在学习物理的过程中获得知识,激发学生的学习兴趣,促进其全面发展。

参考文献

[1]朱蕾.基于核心素养的高中物理课堂教学策略:评核心素养导向的高中物理教学设计[J].中国教育学刊,2023(11):134.

[2]曹红梅.基于“学科实践”的高中物理教學案例分析:以人教版“向心力”教学为例[J].物理教师,2023,44(10):21-25.

[3]张小帅.深度学习背景下的高中物理单元教学:以匀变速直线运动为例[J].广西物理,2023,44(3):110-112.

[4]范永梅.将“主题教育”融入高中物理习题教学的思考:以人教版高中物理教材习题为例[J].物理教师,2023,44(8):22-24,29.

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