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核心素养导向下的高中物理教学实践探究

2024-09-27廖兴全

高考·上 2024年10期

摘 要:随着教育改革的不断深入,核心素养成为教育教学的关键词。高中物理作为自然科学的重要学科,其教学实践也应紧跟时代步伐,以核心素养为导向,全面提升学生的综合素质。本文将从物理观念、科学思维、科学探究和科学态度与责任四个方面,探究高中物理教学的实践策略,以期为提高物理教学质量和学生能力发展提供参考。

关键词:高中物理;核心素养;策略

随着科技的飞速发展和社会的不断进步,对人才的培养提出了更高要求。高中物理教学作为科学教育的重要组成部分,其目标不仅仅是传授知识,更重要的是培养学生的核心素养。笔者结合教学实践以核心素养为导向,对高中物理教学实践进行深入探究,旨在寻找更加符合现代教育理念的教学方法,以提升学生的综合素质和科学素养。

一、高中物理学科核心素养概述

高中物理学科核心素养是学生在物理学习过程中逐步形成的关键能力和必备品质,对于提升他们的科学素养和综合能力至关重要。以下是从四个方面对高中物理学科核心素养的简要概述:

(一)物理观念

物理观念是高中物理学科核心素养的基石,它要求学生从物理学的独特视角出发,形成对物质、运动、相互作用及能量等基本概念的深刻理解和认识。这种观念不仅仅是对物理知识的简单记忆,更重要的是对这些知识在头脑中的深刻提炼和升华。它使学生能够灵活运用物理学原理来解释自然现象,并解决实际问题,从而逐渐形成科学的思维习惯。

(二)科学思维

科学思维是高中物理学科核心素养的重要组成部分,它强调学生在面对物理问题时,能够运用物理学的思想和方法进行深入的分析和综合,通过推理论证得出科学的结论。这种思维方式要求学生具备扎实的物理基础知识,同时能够创造性地提出解决问题的方案,对不同观点和结论进行质疑和批判,进而形成自己的独特见解和创造性能力。

(三)科学探究

科学探究是高中物理学科核心素养的重要组成部分,它强调学生通过观察和实验来发现物理问题,并基于可靠的证据进行科学探究。在这一过程中,学生需要经历从提出问题、形成猜想和假设,到设计实验与制定方案、获取和处理信息,最终得出结论并作出解释等完整的科学探究步骤。同时,学生还需对探究过程和结果进行有效的交流、评估和反思,以此来培养他们的创新意识和实践能力。

(四)科学态度与责任

科学态度与责任是高中物理学科核心素养的价值追求,它要求学生在认识科学本质的基础上,逐渐形成探索自然的内在动力和严谨认真的科学态度。学生需要具备实事求是的精神,不迷信权威,能够基于证据和逻辑发表自己的见解。同时,学生还需要关注科技发展现状与趋势,了解物理研究和物理成果的应用,并承担起推动可持续发展和保护环境的社会责任,以体现科学服务于人类的社会责任感。

二、核心素养导向下实施物理教学的作用

(一)提升思维品质

在核心素养导向下的物理教学中,学生不仅仅是被动地接受知识,而是通过积极主动地探究物理现象和解决物理问题,来深化对物理世界的理解。这一过程不仅要求学生具备扎实的物理基础知识,更需要他们灵活运用逻辑思维、批判性思考和创新能力。通过这样的学习方式,学生思维品质的提升是全方位的:他们的逻辑思维能力得到锻炼,能够更加条理清晰地分析复杂问题;批判性思维使他们不盲目接受信息,而是学会质疑和验证;创新能力则让他们在面对未知或新问题时,能够提出独到的解决方案。这种教学模式不但提高了学生的物理学习水平,更培养了他们的高级思维能力。

(二)增强实践能力

核心素养导向的物理教学特别强调实验操作和动手实践的重要性。学生不再仅仅是理论知识的接受者,而是成为实验的主导者。通过亲身参与实验设计、数据收集和结果分析,学生不仅能够对物理原理有更直观、更深刻的理解,还能在实际操作中锻炼和提升自己的实践能力。这种教学方式不仅帮助学生掌握了实验技能,更培养了他们的科学素养和求真精神。未来,无论学生是选择从事科学研究还是工程技术工作,这种以实践为基础的学习方式都将为他们提供坚实的基础。

(三)培养探究精神

在核心素养导向的物理教学中,学生被鼓励进行自主探究。通过自主提出问题、设计实验方案、收集和分析数据,学生不仅能够更深入地理解物理现象,还能在探究过程中培养独立思考、勇于尝试和不断创新的精神。这种教学方式让学生学会了如何面对挑战,如何解决问题,使他们在未来的学习和工作中更加自信、自立和自强。

(四)拓宽科学视野

核心素养导向的物理教学不仅关注学生的物理知识掌握情况,更注重通过物理教学来拓宽学生的科学视野。通过学习物理学的历史背景、发展现状和未来趋势,学生能够更全面地了解科学的发展历程和人类对自然界的探索过程。这样的教学方式不仅激发了学生对科学的兴趣和热爱,更培养了他们的科学素养和人文精神。学生在这个过程中,不仅能够学到物理知识,更能够领略到科学的魅力和价值。

三、核心素养导向下实施物理教学的原则

(一)学生中心原则

在核心素养导向的物理教学中,学生必须被置于教学活动的核心位置。教师的教学设计与实施需深度理解并尊重学生的个性差异、学习风格及发展需求。教学内容与方法不仅应基于学生的现有知识水平,更应激发他们的探索欲望和学习热情。通过构建以学生为主体的互动式学习环境,教师可以有效地提升学生的自主学习意识,以及问题解决和创新能力,从而确保每一位学生都能在全面、均衡的发展轨道上前行。

(二)实践探究原则

物理教学不应仅限于理论知识的传授,更应强调实践探究的重要性。教师应鼓励学生通过实验操作、现场观察和实地调研等方式,亲身接触并理解物理现象,深入探索物理世界的奥秘。这种以实践为基础的教学方式,能够增强学生的科学素养,培养他们的探究精神和实验技能。通过这种方式,学生不仅能够获得对物理知识的深刻理解,还能在实践中不断挑战自我。

(三)知识融合原则

在核心素养导向的物理教学中,教师应致力于打破传统的学科界限,实现物理知识与其他学科知识的有机融合。通过将物理知识与数学、化学、生物等相关学科知识相互渗透,教师可以帮助学生构建一个更加宽广、深入的知识体系。这种跨学科的教学方式,不仅能够提升学生的综合素养,还能激发他们的创新思维和多元智能。

(四)人文素养原则

物理教学在传授科学知识的同时,也应肩负起培养学生人文素养的重任。教师应深入挖掘物理学科中蕴含的人文精神和价值理念,通过讲述物理学家的奋斗历程、探讨科学技术与社会发展的关系等方式,引导学生形成积极向上的世界观、人生观和价值观。这种科学与人文相结合的教学方式,不仅能够丰富物理课堂的内涵,还能促进学生的全面发展。

四、核心素养导向下实施物理教学的策略

(一)夯实基础概念,构建物理观念

在物理教学中,首要任务是帮助学生夯实基础概念,从而构建起坚实的物理观念。这需要教师系统地、有层次地讲解物理学的基本概念、原理和定律,使学生能够全面、深入地理解物理学的核心知识。通过不断练习和反思,学生能够将这些基础概念内化为自己的物理观念,为后续的物理学习和实践打下坚实的基础[1]。

以鲁科版必修第一册的“摩擦力”教学为例,这一看似简单却极为关键的概念,在物理学中扮演着举足轻重的角色。为了帮助学生深刻理解摩擦力,教师需要从摩擦力的产生条件讲起,解释为何两个接触的物体会产生阻碍相对运动的力。进而,教师要阐明如何判定摩擦力的方向,这通常与物体的相对运动或相对运动趋势方向相反。此外,摩擦力的大小计算也是一个重要的教学环节,教师需要引导学生理解摩擦力与正压力之间的关系,并掌握利用摩擦系数来计算摩擦力的方法。通过这些详细的讲解,学生不仅能够理解摩擦力的基本概念,还能领悟到摩擦力在物体运动中所起的关键作用,以及它如何影响物体的运动状态。为了加深学生的理解,教师可以通过实例分析,比如汽车刹车时轮胎与地面的摩擦,或者人行走时鞋底与地面的摩擦,让学生直观地感受到摩擦力的存在和重要性。更进一步,通过问题解决的方式,教师可以引导学生探索摩擦力在日常生活和工程技术中的广泛应用。比如:在机械设计中如何利用摩擦力来传递动力,或者在冰雪路面上如何通过增加摩擦来提高行车安全性等。这些实际应用场景的探讨,将有助于学生将摩擦力这一基础概念内化为自己的物理观念。通过对基础概念的深入理解和实践应用,学生不仅能够夯实物理学科的基础,还能为后续的物理学习和实践操作奠定坚实的基础。

(二)培养逻辑思维,强化科学思维

科学思维是物理学习中不可或缺的能力,而逻辑思维是科学思维的重要组成部分。在物理教学中,教师应注重培养学生的逻辑思维能力,使他们能够运用逻辑方法进行分析、推理和判断。通过解决物理问题,学生可以锻炼自己的逻辑思维能力,进而强化科学思维。这种能力的培养将有助于学生更好地理解物理现象,提高解决物理问题的能力[2]。

以鲁科版必修第一册的“力的分解”教学为例,在教学过程中,教师应当精心引导学生深入理解力的合成与分解的基本原则。这不仅仅是让学生掌握一个物理知识点,更重要的是让他们学会如何运用逻辑方法去分析和解决问题。平行四边形定则作为力的分解的重要工具,它的应用过程就是一次严密的逻辑思维训练。学生在实际操作中,需要先将一个复杂的力,通过逻辑分析和推理,巧妙地分解为几个简单的分力。这一步骤要求学生不仅要理解力的矢量性质,还要能够准确地运用数学和物理知识来进行计算。分解完成后,学生再根据这些分力的具体作用效果,将它们重新合成,从而还原出原始的力。这一过程不仅考验了学生的物理知识储备,更是对他们逻辑思维能力的严峻挑战。通过这样的训练,学生能够更加清晰地理解力的平衡条件和作用机制。更重要的是,在这一过程中,他们的逻辑思维和科学思维得到了显著的强化和提升,开始学会如何用科学的思维方式去审视和解决问题。

(三)开展实验活动,深化科学探究

科学探究是物理学习的重要方式,而实验活动是科学探究的重要手段。在物理教学中,教师应积极开展实验活动,让学生通过亲身实践去探索物理现象和规律。通过实验,学生可以直观地观察物理现象,深入地理解物理原理,提高自己的动手能力和实践能力。同时,实验活动还能够激发学生的学习兴趣和探究欲望,培养他们的创新精神和实践能力[3]。

以鲁科版必修第一册的“自由落体运动”实验为例,这个实验设计旨在让学生亲身实践,通过释放物体并观察其在仅受重力作用下的自由下落过程,直观地感受物理世界的奥秘。在实验过程中,学生将亲眼见证物体下落的加速度与时间的关系,以及速度如何随时间变化等核心物理原理的实际应用。这种实践操作不仅让学生更加深刻地理解了理论知识,还极大地提升了他们的动手能力和实验操作技能。更为重要的是,实验活动所带来的直观感受和探究过程,极大地激发了学生对物理学的兴趣和好奇心。他们开始主动思考、提出问题,并尝试通过实验来寻找答案。这种探究式的学习方式不仅培养了学生的科学思维,还点燃了他们的创新精神,使他们更加勇于探索未知、追求真理。“自由落体运动”等实验活动在物理教学中扮演着举足轻重的角色。它们不仅帮助学生巩固了理论知识,更在无形中为他们未来的物理学习和科学探索之路奠定了坚实的基础。通过这样的实验活动,我们有理由相信,学生们将在科学探究的道路上走得更远、更稳。

(四)树立严谨学风,培育科学态度与责任

在物理教学中,树立严谨的学风是至关重要的。教师应引导学生以严谨的态度对待物理学习,注重实验数据的真实性和准确性,避免主观臆断和随意猜测。同时,教师还应培养学生的科学态度和责任感,使他们能够认识到物理学的重要性和应用价值,明确自己在物理学习中的责任和义务。通过这种教育方式,学生可以养成严谨、认真的学习习惯和科学态度,为未来的科学研究和技术创新打下坚实的基础。

以让学生通过实验验证鲁科版必修第一册中的“牛顿第二定律”教学为例。在教学过程中,教师需要引导学生严格记录实验数据,确保数据的真实性和准确性。这不仅是对学生实验技能的培养,更是对他们科学态度的锤炼。教师要求学生不夸大、不捏造数据,坚持实事求是的原则,这是科学研究的基本伦理要求。这样的教学过程,其意义远超过对牛顿第二定律本身的理解。学生在严谨的实验操作中,不仅深刻理解了牛顿运动定律的物理意义和实际应用,更重要的是,他们在这一过程中逐渐培养了科学态度和责任感。他们开始明白,在物理学习中,每一个数据、每一个结论都不是凭空而来的,而是需要经过严谨的推导和实验验证。这种严谨的科学态度和责任感,对于学生未来的科学研究和技术创新工作具有深远的影响。它让学生们在面对科学问题时,能够保持冷静、客观的态度,追求真理、不断探索。同时,也让他们明确自己在科学研究中的责任和义务,为推动科学进步和社会发展贡献自己的力量。

结束语

综上所述,本文通过对高中物理教学实践的探究,明确了核心素养在教学中的重要地位和作用。以核心素养为导向的教学策略不仅能够增强学生的物理知识储备,还能有效提升他们的科学思维能力和实践探究能力,培养其科学态度和责任感。在未来的教学实践中,物理教师应继续深化对核心素养理念的理解和应用,不断创新教学方法,为培养出具备高度科学素养和创新能力的人才贡献力量。

参考文献

[1]雷迎春,张慧凯.学科核心素养导向下的物理教学实践与思考:以“电阻”教学为例[J].中学物理教学参考,2020(6):92-93.

[2]钟科.核心素养导向下的高中物理进阶式复习课教学设计[J].中学物理教学参考,2023(3):35-37.

[3]黄龙平.核心素养导向下高中物理实验教学的创新研究[J].高考,2023(1):110-112.