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核心素养视域下高中物理教学方法的创新与实践

2024-09-26吴洋洋

高考·下 2024年7期

摘 要:随着教育改革的深入,核心素养的培养成为当前教育的重要目标。高中物理作为自然科学的重要学科,对于培养学生的科学素养、科学思维和实践能力具有重要意义。然而,传统的物理教学方法往往侧重知识的传授和应试能力的培养,忽视了学生核心素养的发展。因此,如何在高中物理教学中有效培养学生的核心素养,成为当前亟待解决的问题。“牛顿第二定律”作为高中物理的重要内容,不仅揭示了运动和力的内在联系,而且为学生提供了分析和解决力学问题的重要工具。本文将以《牛顿第二定律》一课的教学为例,探讨核心素养视域下高中物理教学方法的创新与实践。通过引入实验探究、理论教学与实际应用相结合的教学方式,旨在培养学生的科学思维和实验探究能力,提升学生的物理核心素养。

关键词:核心素养;高中物理;创新;策略

在传统的教学中,教师没有充分考虑到学生的认知情况,设置的课程不具有可行性,达不到最佳的学习效果。因此,新课程改革的目的就是让教师敢于大胆创新,积极践行素质教育理念,采用科学、恰当的教学方法传授知识,让学生在不断提高学习中获取知识。其基本特征强调培养学生自主学习的能力,这不仅落实了新课程改革的具体要求,也符合“生本课堂”的素质教育理念。因此,高中物理教师要注意从教育的本质中提炼出物理基本技能的内涵,以自身的教学智慧,加强基本技能在高中物理教学中的应用,切实做好培养学生基本技能的教学工作。

一、高中物理核心素养的含义及重要性

高中物理核心素养是指学生在物理学习过程中逐步形成的满足个人和社会终身发展需要的必备素质和基本能力,是学生通过物理教育获得的带有物理学科特点的素质,是学生科学素养的基本组成部分。物理核心素养包括对物理基本概念、原理和规律的深入理解。它要求学生掌握基本的物理知识,理解物理学的基本思想,并能运用这些知识解决实际问题。这种理解超越了简单的记忆,要求学生能够深入分析物理现象的基本性质和规律。物理学的一项核心素养是发展科学探究和科学思维。这意味着学生能够观察、实验、分析、推理和解决问题,并运用科学思维来理解和解释世界。科学探究和科学思维是物理基本技能的基本要素,也是培养学生创新和实践能力的基础。培养科学态度和责任感也是物理学的基本技能之一。这就要求学生具备充足的科学知识、合理的科学思维和适当的社会责任感,能够思考科技发展对社会的影响,并积极参与科技实践活动。科学态度和责任感的培养将有助于学生形成正确的世界观、人生观和价值观,并成为有目标、有社会责任感的公民[1]。

培养高中生的物理核心素养对他们未来的终身发展非常重要。高中物理教学通过培养学生的科学思维和实验技能,可以培养他们对科学的兴趣和热爱,培养他们科学研究的独立性和主动性,为他们将来进入科学世界打下坚实的基础。提升学生的物理技能,有助于培养他们的批判性思维和创新能力,使他们将来能够进行深入分析和综合创新,解决复杂问题,为社会发展注入新的活力。此外,高中物理基础课程还可以培养学生的实践能力和协作能力,使他们能够有效地发挥团队合作能力,为将来的职业生涯做好准备。

二、核心素养视域下高中物理课堂教学现状

(一)教学内容与方法的局限性

目前的高中物理教育在内容与教学方法上存在待优化之处。教学过程中对知识传授的过分强调,忽略了学生物理逻辑思维和科学探究能力的培育。教师常用的讲述式教学忽视了学生的参与感和主动性,学生容易成为被动的知识接收者,缺少自我主动学习的意图。教学内容与现实世界的衔接不紧密,难以激发学生将知识与现实问题连接的兴趣。教师在教学策略上依赖教科书和多媒体课件,缺少创意和活力,难以调动学生的学习热情。

(二)学生的主体地位并没有充分体现出来

受限于传统的教学模式,物理课堂中学生的自主性和积极性尚未得到充分展现。教师在课堂上依然以传授为主,缺少鼓励学生主动学习和探究的机制,学生的学习多处于被动接受阶段。这种方式不利于学生思维能力的发展,同时打消了他们对物理学习的积极性,尤其是基础薄弱的学生缺少自我引导的预习和学习规划。在实际操作中,学生缺少主动性,很少有人自发制订课前预习和学习计划,这对于基础弱的学生来说无疑加大了他们对物理课程的适应难度。在作业完成方面,部分学生表现不佳,甚至出现抄袭的行为,导致教师无法准确掌握学生的学习情况,无法实施精准教学,影响了教学活动的有效开展。

(三)教学模式较为单一,教师着重以讲解为主

传统的教学方法难以调动学生学习抽象物理概念的积极性,难以实现既定的教学目标。教师往往采用讲授法进行教学,这不仅是教育观念陈旧的原因,也与部分教师的专业技能还没有发展到一定程度有关。一些教师在教学中忽视了鼓励学生讨论和独立思考的环节,没有培养学生独立学习和思考的能力。对家庭作业也缺少深入研究,家庭作业的内容缺少针对性和差异性,没有针对不同学生的个性需求。过于简单或过于复杂的家庭作业都会削弱学生的学习动力和兴趣。

(四)实验教学环节薄弱,学生理解知识有限

物理实验教学是高中课堂教学的重要组成部分,但目前的实验教学存在一定的局限性。一方面,学校的实验设施和资源有限,不能提供实验课所需的设备和材料,主要原因是缺少资金和场地。这种限制使学生无法通过实际实验来体验和理解物理现象和规律,影响了学生对物理知识的掌握。另一方面,有些教师过于强调实验结果的正确性,而忽视了实验过程和方法的重要性。一般情况下,他们只是简单地演示或控制实验现象,并不鼓励学生深入分析和研究实验的原理和规律,失去了实验教学中发现和创新的本质,不能有效地培养学生的实验技能和科学思维。

三、核心素养视域下高中物理创新教学策略研究

(一)转变教学观念,重视学生在教学中的主体性

物理教育的核心目标在于促进学生对物理概念的理解,构建知识体系,并增强他们应用这些知识的技能。因此,中学物理教育者必须意识到,教学的核心应当围绕学生的成长,强调学生在学习过程中的主动参与,并更新教学理念。在教学活动中,教师应通过设计有效的教学环节和多元化的教学内容,以及吸引人的教学策略,激发学生的学习兴趣,确保学生能够主动地参与学习过程。要让学生积极参与整个教学过程,使他们不仅认识到物理教学的重要性,而且体验成功,享受成功,获取新知,丰富知识储备,提高学习能力[2]。

例如,在教授《牛顿第二定律》这一课时,教师可以运用启发式学习策略,促使学生通过观测、实践实验以及集体讨论去揭示这一物理法则。教师可以提出引人深思的问题或者创设情境,以激活学生的探究欲和逻辑思维。如教师可能会问:“当相同的力作用于质量不同的两个球时,为何较轻的球获得的加速度会更大?”此类问题旨在激发学生的探索热情,并引领他们通过实验观察或逻辑推理来揭示牛顿第二定律。为了创造自主探索的学习环境,教师可以运用研究性学习模式,鼓励学生自行选择研究途径和设计实验方案。在自主收集和分析数据过程中,学生能够自行归纳出牛顿第二定律的内涵。这种教学方式不仅能提升学生的学习动力,还有助于增强他们的实践操作和自主学习能力。教师还可以组织一系列与现实生活密切相关的案例分析或项目实践活动,让学生应用牛顿第二定律去解读并处理现实问题。比如在分析汽车刹车过程或者运动员起跑加速的情形下,教师可以引导学生运用牛顿第二定律来阐释这些实际问题,加深学生对物理原理的理解。

(二)因材施教,开展个性化教学

在高中物理教学中,教师应根据学生的具体认知水平和个性化需求,选择适宜的教学策略。通过采取多样化的教学手段,将物理概念以更加生动、直观的形式呈现,以创造一个轻松愉快的学习环境,增强学生的学习体验和成就感。教师可以运用案例教学、情景模拟等方法,激发学生的主动探究意愿,促进他们对问题的认识、探索和解决。物理学科与日常生活紧密相连,因此,教师在教授物理概念时,将之与日常生活实例紧密结合,创设生活化教学情境,鼓励学生在日常生活中观察和思考,更加深刻地把握物理原理。

例如,在向理论基础较扎实的学生介绍“牛顿第二定律”时,教师可以介绍牛顿的研究历程,深入阐述牛顿第二定律的推导过程和理论背景,以帮助学生理解科学发展的历程和逻辑。对于更倾向于观察和实验的学生,教师可以设计不同的实验活动,向学生展示牛顿第二定律的实际应用。利用弹簧测力计和不同质量物体,学生可以亲自测定力和加速度的关系,加深对牛顿第二定律的认识。针对具有较强思考和问题解决能力的学生,教师可以引导他们运用牛顿第二定律分析并解决一系列现实中的复杂问题。比如,通过计算不同路面条件下汽车的制动距离,学生可以将牛顿第二定律应用于实际问题,培养他们的分析和创新能力。教师在课堂中通过灵活运用教学方法,不仅能更好地满足学生多样化的学习需求,同时也能够激发学生对物理知识的兴趣,提升教学效果。

(三)理论与实际生活相结合,提升学生的物理认知

物理学作为一门根植于现实世界的学科,其诸多现象与原理均源自我们日常生活中的观察。因此,物理教育与生活实践的紧密结合不仅是自然而然的,也是高中教育阶段新课程改革强调的重点。这一改革的核心在于通过质量教育来全面提升学生的综合素质,包括提高学生解决现实问题的能力以及将所学的物理知识应用于生活的能力。为了实现这一目标,教师需要引导学生从生活出发,用日常的观察和经验来深化对物理现象的理解,并鼓励学生在实际情境中总结归纳学习内容。

例如,在《牛顿第二定律》这一课的教学中,教师可以邀请学生分析生活中的多种运动现象,以探讨力与加速度之间的关系。在学生骑行自行车的场景中,教师引导学生去体会在不同速度下,根据自行车的重量,他们需要施加多大的力来制动。这样的实际操作能够帮助学生理解牛顿第二定律在车辆运动控制中的实际运用,并促使其理论知识得到巩固。此外,教师可以将物理理论融入体育活动,例如跑步和跳远等,也是生动的教学途径。教师通过分析运动员的发力和加速情况,可以让学生将这些动态与牛顿第二定律紧密联系,感受到物理定律在现实世界中广泛的适用性。在教学中,教师还可以举出更多与技术相关的日常生活例子,如起重机在建筑工地上的使用、电梯的升降运作、滑雪时如何控制等,来帮助学生理解在不同情况下力与加速度的关系,并进一步领会牛顿第二定律在日常生活中的应用。通过这种生活化的教学方法,不仅能够激发学生对物理学习的兴趣,还能促进他们的科学认知和实践技能的发展。通过以上的教学改革和方法优化,能够在减少重复性内容的同时,有效提升教学内容的原创性,减少查重率[3]。

(四)开展实验教学,提高学生的创造力

物理是一门基于实验的自然科学。在课堂上,教师应该利用这一特点,通过生动的物理实验吸引学生的注意力。通过观察和参与实验,学生不仅能直观地理解物理现象,还能激发他们的思考和探索欲望。教师应提供一个优良的实验环境,采用多样的教学方法,鼓励学生积极地参与到实验中来。学生可以分组进行实验,这不仅有助于规范操作,还能增强团队合作能力。通过实验演示,学生能够在实践中提升自学能力,有效提高物理学习的成效。教师可以通过实验演示或使用多媒体工具,引导学生仔细观察并分析实验过程,深化对物理实验的理解和兴趣。此外,结合物理教学的特点,教师还可以及早引入多媒体技术,制作教学微视频,启发学生对教学重难点问题进行创新,让学生不断进行求异思维,努力探索知识,增强学生的学习信心。

例如,在教学《牛顿第二定律》这节课时,让学生通过亲身参与实验的方式来深化对这一物理定律的认识,是一种行之有效的教学方法。教师可以精心设计不同的物理实验,如斜面上的小车运动实验和使用弹簧秤测量作用力实验等。学生在这些实验活动中将亲自操作、观测运动过程,并记录下相应的数据。在实验的每个环节,教师应鼓励学生提出自己的假设、构思实验方案、主动搜集数据,并通过数据分析得出自己的结论。这种学习方式有利于培养学生的科学探索精神和创新能力。学生可以通过变更实验的变量,例如改变小车的质量或调整斜面的倾斜角度,来观察和分析加速度的变化情况,更加深刻地理解牛顿第二定律。此外,教师还可以指导学生将牛顿第二定律与其他物理概念,诸如动量守恒定律、能量守恒定律等,相互联系,通过进行多方位的综合性实验,提升学生的跨学科联结思维和创新能力。通过这种体验式学习,学生不仅能够对牛顿第二定律有更加深入的理解,还能在科学探究和创新思维方面得到显著提高。

结束语

总之,教师要找出当前高中物理教学中存在的问题,深入分析,提出补救措施,不断激发学生的主动性和积极性,同时不断改进自身的教学,实现教与学的双重激励和双重强化。在高中物理教学中,教师要想实现对学生基本能力的培养,就需要引导学生积极参与实践,通过创新课开展实践。同时,教师需要根据学生的特点和需求灵活调整教学策略,以提升物理教学的有效性。通过进一步的研究和实践,高中物理教学能更好地促进学生综合素养的提升。

参考文献

[1]王丕广.基于核心素养理念的高中物理教学策略研究[J].中学课程辅导,2024(12):12-14.

[2]慕晓文.依托高中物理教学发展学生核心素养[J].学周刊,2024(15):43-45.

[3]陈文成.新高考背景下高中物理课堂教学方法探讨[J].数理天地(高中版),2024(8):53-55.