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摘要:在新時代,課程教學更強調核心素養的培育。高中物理教學要注重培養學生的學科思維習慣與操作能力,發展高中物理核心素養。該文對高中物理核心素養的構成要素進行解釋,指出塑造高中物理核心素養的教學原則,合理分析塑造高中物理核心素養的教學實踐策略,以期為相關教學提供參考,為高中物理核心素養的培養積累經驗。
關鍵詞:核心素養;高中物理教學;教學實踐策略
隨著教育改革的持續深化,培養和塑造核心素養成為落實立德樹人根本任務的重要實踐要求。高中物理教學同樣應將塑造學生的核心素養放在教學實踐的關鍵層面,教師要理清物理核心素養的主要素,遵循教學原則,有效完善實踐策略,積極幫助學生成長和發展。
1高中物理核心素養的構成要素
結合高中物理學科性質與課程特點,可將高中物理核心素養的構成解析為四項要素,分別是學科觀念、物理思維、探究能力、科學態度。
1.1學科觀念。物理學科建立和發展的過程,是人類探索認知世界的經驗積累過程,通過梳理事物客觀屬性、界定事物本質特征形成學科的抽象概念,通過挖掘現象的內在聯系形成科學原理與普遍規律,不斷了解復雜的物質、運動、能量、相互作用等觀念,奠定了人類對世界的認知基礎。在高中物理課程教學中,學生將進一步鞏固并強化物理學科觀念,理解客觀現象,認識內在規律,塑造唯物主義觀念體系。
1.2物理思維。在高中物理課程教學中,學生應學會對問題展開不同角度的思考,通過構建合理的模型準確描述問題,并能理性組織證據完成問題的解析,進行定性、定量兩個方面的推理研究,形成“質疑—解惑—質疑—結論”的思維漸進模式,最終完善物理思維與知識[1]。
1.3探究能力。學生應在設定問題、給出假設、搜集信息、解釋說明、求證結論、結果評價、交流反思等過程中保持探究能力。在高中物理課程教學中,學生應能結合學習生活實踐多思考、多發問,根據自我學識水平解決問題,有效搜集與解決問題相關的信息,能對信息進行多手段處理,能理性描述變化、及時探究結果,能對整個探究過程與結論進行科學反思與評價。
1.4科學態度??茖W態度亦可理解為科學信念或科學動機,通常由科學行為和科學習慣來體現科學態度。在高中物理課程教學中,學生要樹立探索世界奧秘、追求科學真理的信念,保持活躍的求知欲,能圍繞科學問題互相交流,能夠合作開展科學活動,能夠有理有據對問題提出個人觀點,自覺規范個人道德水平,釋放科學對社會、對人類的價值,能把握人類、科技、社會、環境的多元關系并促進自身的多維度發展。
2塑造高中物理核心素養的教學原則
2.1以生為本原則。高中物理教學必須貫徹落實以生為本的教學原則,引導學生利用抽象的知識健全自己對客觀世界的認知,讓學生在自主、合作、探究式教學實踐中完成物理知識的建構,從而有效塑造物理核心素養。
2.2注重實踐原則。物理學科的大量知識概念都源自于對實踐的探索與總結。因此,教學過程應積極創建情境,多讓學生通過實驗操作觀察物理現象、活用探究方法、涵養科學態度,增強對問題的思考、解析、反思。物理教學應要求學生參與更多的教學實踐,這樣有助于豐富學生的學習體驗,培養其核心素養。
2.3發展性原則。高中物理教學應以核心概念作為中心知識不斷向外延伸拓展,從而幫助學生發展形成學科觀念,培養物理思維,創新探究能力,強化科學態度,實現物理核心素養的整體發展。物理核心概念不僅可形成于課堂之上,還應發展于課堂之外,使學生可自覺思考并解決問題,將物理知識的建構與應用內化為自身的習慣與能力[2]。
2.4整體性原則。高中階段的物理學科知識點之間是具有一定關聯性的,學科教學與學生核心素養的塑造和培養之間也呈現出一定的整體性。因此,高中物理教學要始終關注核心概念,圍繞概念設定問題,針對問題組織學生加強合作探究。師生之間也應保持協調統一的互促合作關系,確保物理核心素養得到培養與發展。
3塑造高中物理核心素養的教學實踐策略
3.1抓準核心概念,引領課程教學。在高中物理教學中,教師應首先做好物理核心概念的講解,要確保教學目標、教學要求、教學內容緊扣核心概念,從而幫助學生建立學科觀念,促進整個課程教學走向深入。在教學中,還要注重引導學生解讀核心概念,做好知識遷移,拓展原有知識體系,增進對相關知識結構和知識脈絡的理解,以進一步培養物理思維,塑造核心素養。如在教學“質點”概念時,首先應明確質點是用于替代物體的一類標明質量的點,然后引導學生對幾種表述進行理解。表述一:若某一問題中,物體大小及形態對問題結論的影響較小,則可忽略大小及形態,視為質點。表述二:平動狀態的物體,各點運動狀態相同,可視為質點。表述三:若研究物體運動中無須考慮大小及形態,可視為質點。經過分析可知,三種表述都是正確的,然而表述一才是質點的概念,而表述二、表述三都是基于質點概念在特定情境下的分析結論。面對培養塑造高中物理核心素養的要求,不能要求學生對表述一的概念死記硬背,也不能讓學生強記諸如表述二、表述三等物理事實或結論。教師要引導學生把握質點核心概念中“可忽略大小及形態”的內容,進一步列舉更多的符合“可忽略大小及形態”情況的生活現象,幫助學生豐富感知,進而獲得理性認識,明確質點這一核心概念的內涵。
3.2構建教學情境,引導問題探究。學生應用物理知識與方法思考和解決現實問題的表現,是評價高中學生物理核心素養高低的依據之一。生活中存在的大量問題,一方面是典型物理現象所反映的原始問題,另一方面是需要抽象處理的物理模型問題。在物理教學中,教師要有意識地培養學生的核心素養,緊貼生活實踐設計原始問題,鼓勵學生采用不同方法和手段進行研究和解答。在探索過程中,學生的能力將隨著知識面的拓展而有所發展[3],同時體會到探究的趣味,培養了科學創新實踐的自信,樹立了科學探究的態度。教師應構建問題探究的教學情境,引導學生科學探究問題。首先,要有效描述物理現象,形成原始問題;其次,要合理解析重構原始問題,提取概念,簡化問題,挖掘規律,構建模型;最后,要運用物理定律、公式等進行推導,定性或定量地完成問題解答。如在教學“估算大氣層的總重力”這一問題時,教師可與學生快速描述出“地球受大氣層包裹,因而大氣層總重力相當于大氣對地球的壓力”這樣的原始問題,進一步完成建模,明確“地球表面大氣壓強等于大氣對地球表面單位面積所施加的壓力”,并結合相關公式完成計算。
3.3增強物理思維,加深實踐應用。高中學生學習物理后,應學會在面對實際生產生活問題時運用物理思維來解決問題,養成提問、分析和解惑的習慣,這對物理思維的提升和核心素養的塑造大有裨益。教師在實際教學中,要引導學生敢于面對復雜的物理問題,積極使用物理思維來分析求解。如在教學“牛頓第二定律”時,教師可將原有的驗證性物理實驗改為探究性實驗,要求學生按小組開展實驗,各組可用工具器材包括小車、打點計時器、低壓電源(AC)、導線、天平、小盤、砝碼、軟夾、細繩、紙帶、坐標紙、復寫紙、刻度尺、一端附有定滑輪且標有刻度的長木板等,問題要求“弄清楚物體加速度與其外受力及質量間的關系”。在學生自主思考、組內討論、班級交流、教師引導后,學生應明確可采用變量控制的實驗完成探究,即首先保持小車質量不動,通過調整小盤或砝碼質量,查明合外力與加速度之間的關系。然后保持小盤、砝碼質量不動而改變小車質量,即保持合外力一定,查明小車質量與加速度之間的關系。最后各小組通過實驗,最終總結得出“物體加速度與其外受合力成正比、與物體質量成反比”的結論。經過這樣的探究式實驗,學生將掌握變量控制的研究方法,并學會對圖像和數據進行分析,整個過程可有效鍛煉培養學生的物理思維,塑造物理知識探究的核心素養。
3.4優化教學要素,促進多維互動。在高中物理教學中,物理核心素養的有效塑造要求具體的教學要整合和優化教學要素,把握教學要素之間的關系,形成良好的互動性[4]。首先要設定目標,圍繞核心素養的要求來制定教學目標,使學生明確具體的操作方法,確保目標的具體性。如在上述探究性實驗中,可設計教學目標為:能應用變量控制法探究物體加速度與其外受力及質量間的關系;能使用圖像定量分析物體加速度與其外受力及質量間的關系等。其次要以問導學,在教學中要讓學生吃透核心概念,使學生通過自主思考或小組合作探究原始問題,促進學生主動探究,激發興趣。再次要注重生成,教師在教學中要善于發現總結并隨時運用各類生成性資源,通過這些資源調整教學進度、教學內容,讓學生的物理思維、態度以及探究能力都能得到正向發展。最后要有效評價,教師在教學中要按照培養核心素養的要求開展教學評價,引導學生自我評價,并結合小組表現完善評價的層次性,注重過程性評價與終結性評價相結合,放大過程性評價的作用。
4結語
物理是理論與實踐緊密結合的學科。高中物理教學實踐應把握科學教學原則,在實踐中抓準核心概念,構建教學情境,強化物理思維,優化教學要素,從而使學生形成學科觀念,提升創新探究能力,樹立科學態度,培養物理核心素養。
參考文獻
[1]蔣華.基于高中物理實驗教學的學科核心素養培育探討[J].物理教學探討,2017,35(4):4-8.
[2]任俊紅.基于物理核心素養理念的高中物理教學實踐研究[D].武漢:華中師范大學,2019.
[3]郭詩藝,張金良.核心素養導向下高中物理教學中問題情境創設的探索[J].科教文匯,2020(5):135-136.
[4]朱忠海.高中物理學科核心素養在教學中的體現[J].文理導航,2017(10):33.
作者:王佳思 張勇 單位:吉林師范大學物理學院