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核心素养视域下高中物理教改路径分析

2024-06-19吕菊英

电脑迷 2024年4期
关键词:科学思维高中物理核心素养

吕菊英

【摘  要】 随着新一轮新课改的推进,教师的教学目标和学生的学习目标都发生了重大变化。高中物理教学不再局限于传授物理知识,而是更注重培养学生的学习方法和学习能力,从而促进学生核心素养的全面提升。鉴于此,文章从核心素养的视角出发,探讨了高中物理教学的对策,旨在解决当前高中物理课堂教学存在的问题,更好地帮助学生提升核心素养。

【关键词】 核心素养;高中物理;科学思维

物理核心素养主要包括物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任。相较于以往的目标,如今的核心素养涵盖了更广泛的范围,涉及学习能力、思维模式、学习态度等多个方面,旨在全面提升学生的综合素养水平。因此,文章旨在探讨当前高中物理教学的现状,并根据多年的教学经验提出一些有效的教学对策,以促进学生核心素养的培养,从而实现学生全面发展的目标。

一、核心素养视域下的高中物理教学意义

在当今社会,核心素养的培养成为教育的重要目标之一,特别是在物理教育领域。核心素养不仅仅意味着学生掌握物理知识,更重要的是培养出与社会和科技发展相匹配的技能与素养。在这一背景下,塑造学生的物理核心素养变得至关重要。

首先,以核心素养为视角进行高中物理教育改革,有助于学生建立正确的物理观念,培养科学思维,引导他们进行科学探索,从而促进科学态度与责任心的培养。通过强调核心素养的培养,学生将不仅仅是被动地接受知识,而是积极地参与探索和思考。他们将更加理解物理学的基本原理,并能够将所学知识应用于解决实际问题。这种科学思维和态度的培养对学生的学业和未来发展都具有重要意义。

其次,基于核心素养的高中物理教育需要教师改变传统的教学方式,将学生发展置于首位,实践多元化的教学方法。传统的教学方式往往以教师为中心,注重知识的灌输和记忆,缺乏趣味性和生动性。然而,通过引入多元化的教学方法,如案例教学、实验教学、互动讨论等,可以激发学生的学习兴趣,增强他们的参与度和主动性。通过实践性的教学活动,学生可以更好地理解抽象的物理概念,并将其应用于实际情境中。如此一来,高中物理教育将更具吸引力和实效性,能够更好地培养学生的物理核心素养。

以核心素养为导向的高中物理教育改革对学生的全面发展至关重要。通过培养学生的科学思维和态度,以及改变教学方式,将学生置于学习的核心位置,可以有效地提高高中物理教育的质量和效果,为学生未来的发展奠定坚实的基础。

二、高中物理高效课堂的影响因素

(一)教师的教学水平

在高中物理教学中,提高学生学习效率至关重要。为此,教师需要具备较强的理论基础和丰富的教育实践经验,同时能够根据不同学生的特点采用差异化教学策略。在教学过程中,教师还应具备良好的教学管理和组织能力,以促使学生积极主动地参与学习,并营造和谐的教学氛围。

(二)学生的学习能力

在高中物理教学中,学生的个人素质是提高教学效率的关键。在核心素养的指导下,学生应该掌握一些基本的学习手段与技能,并能够独立完成学习任务。同时,教师也应该培养学生的创新意识和动手能力。

(三)教学内容和方式

在高中物理课堂中,教师的授课内容和授课方法至关重要,直接影响到学生学习效率的提高。为此,教师应确保所讲内容贴近实际,富有趣味,能够引起学生的兴趣与好奇心。同时,教师应采用多元化的教学手段,结合多媒体、实验和实习等教学方式,以促使学生更深入地理解和掌握所学内容。

三、物理教学中培养学生核心素养的方法

(一)强化概念教学,掌握概念的本质

物理学科的五大要素包括物理概念、物理规律、物理实验、物理方法和物理模型。在这些要素中,物理概念是基础,它构成了物理知识的核心,掌握好物理概念是打下坚实基础的关键。物理概念用简练的语言对知识进行了高度总结,并且能够有效地反映问题的本质和特征。在教学中,教师可以通过对物理概念的分解、重组和还原来丰富其物理含义。

以教学人教版高中物理《速度变化快慢的描述——加速度》一课为例,教师可以按照创设情境、提出问题、实验观察、比较分析、联想类比、概括定义、变式迁移等步骤,引导学生对加速度的认知,并促使他们进行合理思考。针对加速度的定义——“速度的变化与发生这一变化所用时间之比叫作加速度”,教师可以先设置情境,再设计问题,让学生自主思考。例如,设置情境:汽车、摩托车、自行车从同一起点出发,5秒后观察它们的相对位置。提出问题:哪种交通工具更快?快速启动、快速改变位置表示加速。接着进行简单试验,通过对比学生可以发现速度变化与Δv和Δt之间的关系一致。通过联想类比和归纳,学生能够全面理解加速度的概念,并将其认为是速度变化的快慢。通过淡化和融合、由具体到抽象再到具体的方法,教师构建一个完整的概念系统,促进学生科学思维能力的发展。

(二)运用信息技术,培养科学探究能力

物理是一门与自然、社会、科学技术和生活息息相关的科学。随着信息科技的飞速发展,物理教学也得到了很大程度的推动。在教师的指导下,利用信息科技进行物理教育不仅能丰富课堂教学方式,还能激发学生的好奇心,从而提高学习效果。

以教学人教版高中物理《牛顿第一定律》一课为例,这是牛顿三大定律的基石,打破了近2000年来人们对世界和自然的误解,引发了巨大的变革。掌握牛顿第一定律需要深入理解力、惯性、参照系等基本物理知识,光凭课本或教师的口述难以做到。因此,教师可以利用信息科技将物理学史相关内容呈现给学生,并通过丰富的例子说明和分析来加深他们对牛顿第一定律的理解。首先通过幻灯片演示亚里士多德的观点,提出问题并展示亚里士多德探索机械原理的录像,然后说明伽利略的思想,展示相关实验录像,最后播放牛顿研究中有关物体惯性与质量的录像,通过这一系列历史知识的讲解,学生更容易理解牛顿第一定律。运用多种教学手段,如提出问题、展示实验录像等,可以持续激发学生的思维活动。利用信息科技进行教育,提供更多物理实验,使学生理解力不是维持物体速度的原因,从而培养他们的质疑精神和坚守真理的品格。

(三)联系教材内容,构建物理知识框架

许多学生对高中物理知识感到困惑,这主要是因为他们尚未建立完整的物理知识体系,所学知识零散而不完整,导致遇到问题时不知如何将知识应用于实践。因此,教师应指导学生将课本上的零散知识串联起来,构建整体的知识框架,提升学生的科学思维和探索能力。在高中物理教学中,通常涉及力和运动的关系。从匀速、直线运动开始,逐渐引入受力和牛顿第二定律等概念,将力和运动联系起来。因此,在授课时,教师可以将相关知识串联起来,培养学生的整体认知能力。如此,不论是自主学习还是跟随教学,学生都能够整理和归纳所学知识,建立起完备的知识体系,有助于培养他们的物理概念和科学思维能力。

以教学人教版高中物理《牛顿第二定律》一课为例。首先,让学生复习之前学过的与力、质量、加速度、惯性等相关的概念,以帮助他们将分散的知识联系起来。在课堂上,教师可以通过回顾之前学过的内容,以前情回顾的形式迅速复习,使学生更深刻地理解质量是惯性的度量标准以及力的概念,为后续学习打下基础。其次,引入新的课程内容。教师可以播放赛车的录像,并提出问题:“赛车在出发时发生了什么变化?普通小型轿车与赛车在品质上有何区别?为什么会这样?”最后,学生根据录像和已学知识,得出结论:质量较轻的物体更容易发生运动变化,这与受力与质量和合力有关。在学生进行猜想后,教师对牛顿第二定律进行概括解释。

(四)联系生活情境,强化知识应用能力

目前,我国高中物理教学面临诸多挑战,如教师教育观念相对滞后、学生学习积极性不高、教学内容缺乏生活实践性以及教学方法单一等问题。探索新颖高效的教学方法,提升课堂教学效果,促进学生核心素养的发展,已成为摆在教育者面前的重要课题。情境教学是将枯燥抽象的知识形象化,有助于提升学生的科学思维能力。情境与物理学的关系犹如汤与食盐,只有在汤汁中溶解,食盐才能被人们吸收。类似地,将知识与现实生活紧密结合,才能彰显其意义和价值。因此,教师应将物理知识与现实生活紧密结合,引导学生用物理观点解释自然现象,这不仅能激发学生的学习热情,还能让他们发现更多物理奥秘,探索生活中更多物理现象。

以教学人教版高中物理《曲线运动》一课为例,课前导入环节,教师请学生回忆日常生活中常见的一些弯曲动作,如投篮、游泳、跳高、滑雪等。随后,利用多媒体播放了一段带有雨点的伞在轴心上旋转的录像。通过提问和启发,让学生思考:“为何伞边的水珠会沿着轨迹飞行?”以实际情境为切入点有助于学生理解和掌握知识。通过师生的讨论,学生发现曲线运动是一种变速运动,当粒子沿直线运动时,其速度与通过其的切线方向一致。在对曲线运动有了初步认识后,教师可以根据实际情况设计相应的练习题,帮助学生更好地掌握所学知识。例如,救援中偶尔会派直升机将物资送到灾区。如果空投物品以5米/秒的恒定速度下落并以2米/秒的水平速度向东移动,而距地面200米的地方进行空投,则:(1)补给在空中停留了多长时间?(2)补给降落时的垂直速度是多少?(3)物体在下落过程中沿水平方向移动的距离是多少?这些活动既可以加深学生对曲线运动的理解,又能提高学生的知识应用能力。学生在面对现实生活中的物理现象时,能够运用准确的物理语言表达,这对培养学生的物理概念和科学思维能力起到了重要作用。

(五)加强实验体验,培养科学态度与责任

在高中物理新课标中,提升教育质量的关键在于培养学生的核心素养。高中物理作为一门综合性强的学科,可以通过适当运用物理实验来加强学生的科学态度和责任感。在实验过程中,教师应当学会适度“放手”,让学生自行思考和探索,这样能更好地理解和掌握物理内容。因此,随堂实验可以激发学生对物理知识的浓厚兴趣,鼓励他们动手实践,在实验中培养出创造性思维和科学探索精神,有序地提升学生的物理核心素养。

以教学人教版高中物理中的《摩擦力》一课为例,导入案例为我国东北地区雪橇运输。由于部分学生可能并不熟悉这一实例,因此在引入新课程时,教师可以通过一些小型实验来激发学生的兴趣,引导他们进行思维活动,以更好地掌握新知识。举例而言,在教学之前,教师可以准备一个吸壁球,由各种颜色的塑料小吸管组成,当教师将吸壁球放在黑板上时,它会立即紧贴在上面。通过这个实验,学生可以亲身感受到吸壁球在桌面、墙面、黑板等表面的黏附特性。接下来,教师提出一个问题:“是什么力量吸引着这个小球,让它粘在了黑板上?”学生开始讨论,提出了各种不同的答案,如重力、气压、墙壁的弹性等。教师不对学生的回答进行评价,而是通过图解方式展示吸壁球受力的情况,并借此引入与摩擦力相关的知识。这种引入方式不仅能够激发学生的兴趣,还能活跃课堂氛围,调动学生的积极性。通过实验和思考,学生们能够更深入地理解摩擦力的概念和作用,从而更好地掌握新知识。此外,教学中还可以通过一些简单的随堂实验,让学生直观地了解摩擦力。例如,给每位学生一支小笔,让他们在桌子上轻轻或用力地擦拭,观察毛刷的移动方向以及当受力强度改变时毛刷的状态。通过这个小实验,学生能够清晰地认识到摩擦力的方向以及物体移动的倾向,从而达到培养核心素养的目的。

四、结语

建立以学生为中心的高中物理教学模式是一项非常有意义的工作。教师唯有改变教学观念,拓展教学内容,创新教学方法,才能促使学生在学习过程中获得更好的发展。深入研究核心素养的高中物理教学策略和方法有助于培养出更多的优秀人才。

参考文献:

[1] 秦基强. 核心素养视域下的高中物理教学策略研究[J]. 数理化解题研究,2023(33):87-89.

[2] 时建平. 指向核心素养下的高中物理教学策略研究[J]. 数理化解题研究,2023(06):80-82.

[3] 万忠义. 核心素养导向下的高中物理教学策略分析:以“超重和失重”为例[J]. 考试周刊,2022(48):1-6.

[4] 方武. 核心素养视域下的高中物理教学策略研究[J]. 华夏教师,2023(20):67-69.

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