宋淑飛
摘 要:物理核心素養(yǎng)是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力,是學生通過物理學習內(nèi)化的帶有物理學科特性的品質,是學生物理核心素養(yǎng)的關鍵成分。以人教版必修1“牛頓第三定律”為例,按照物理核心素養(yǎng)的要求,進行教學內(nèi)容分析,明確教學目標;進行學情分析,確定教學重難點;完成教學過程的設計,最后總結反思,探索基于核心素養(yǎng)導向的高中物理教學設計。
關鍵詞:核心素養(yǎng);物理核心素養(yǎng);牛頓第三定律
“核心素養(yǎng)”無疑是當前教育界熱議和研究的主要內(nèi)容之一。構建各學科核心素養(yǎng)框架,建立各學科、各級學生發(fā)展核心素養(yǎng)體系已成為課程改革的基本要求,也是我國提升教育水平、適應世界教育改革發(fā)展趨勢、落實立德樹人根本任務的一項重要舉措。
高中物理課程作為高中自然科學領域的一門基礎課程,擔負著進一步提升學生的物理核心素養(yǎng)、為學生的終身發(fā)展打下基礎、為人類科學事業(yè)的傳承和發(fā)展作貢獻的歷史使命。物理核心素養(yǎng)是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力,是學生通過物理學習內(nèi)化的帶有物理學科特性的品質,是學生物理核心素養(yǎng)的關鍵成分,主要由物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態(tài)度與責任四個方面的要素構成。
本文以人教版必修1“牛頓第三定律”為例,按照物理核心素養(yǎng)的要求,探索基于核心素養(yǎng)導向的高中物理教學設計。
一、基于物理核心素養(yǎng)進行教學內(nèi)容分析,明確教學目標
物理學科的核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態(tài)度與責任四個要素,在確定課題后,首先根據(jù)教學內(nèi)容,具體分析該課題在發(fā)展學生物理觀念、科學思維能力和實驗探究能力方面的價值,分析該課題與學生生活、科技發(fā)展、社會進步等有哪些聯(lián)系,蘊含哪些科學本質、STSE的教育因素等,進而確定教學目標。
“牛頓第三定律”這節(jié)課在力是物體間的相互的作用基礎上,明確了作用力和反作用力的概念,通過實驗探究總結出牛頓第三定律,進而分析了物體受力分析時應注意的問題。牛頓第三定律不僅揭示了兩個物體間相互作用的規(guī)律,而且為解決物理問題、轉換研究對象提供了理論基礎,拓寬了牛頓第二定律的適用范圍。通過讓學生經(jīng)歷牛頓第三定律的探索和驗證過程,有助于豐富學生的物理活動經(jīng)驗,培養(yǎng)思維能力;通過對演示實驗和生活實例的分析,可以使學生形成經(jīng)典物理的物質觀、運動觀、相互作用觀等,并能用其解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題。
二、基于物理核心素養(yǎng)進行學情分析,確定教學重難點
明確教學目標后,針對課題分析學生現(xiàn)有的物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態(tài)度與責任等物理核心素養(yǎng)要素的發(fā)展水平,分析學生現(xiàn)有水平發(fā)展與課程標準要求水平間的差距,學生思維和能力的發(fā)展障礙等。
以“牛頓第三定律”為例,本節(jié)內(nèi)容學生有良好的知識基礎,初中階段就學過力的概念,已有“力是物體間的相互作用”的認識,知道二力平衡的知識,加上必修1部分知識的學習,對牛頓第三定律涉及的現(xiàn)象有著一定的理解和生活體驗,故他們對定律的認識既熟悉而又較片面,這就需要深入理解規(guī)律來彌補已有知識在處理相關問題時的缺陷。
按以往的教學經(jīng)驗,學生經(jīng)過牛頓第三定律的學習后,在物體受力分析的問題上,區(qū)分平衡力跟作用力與反作用力上仍然會犯很多錯誤。究其原因,一般是受力分析時研究對象混亂,力的分析混亂,導致求合力以及牛頓第二定律的表述上錯誤頻出。在根本上,就是沒有明確掌握牛頓第三定律和二力平衡的異同點。
三、基于學生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng),設計教學過程
核心素養(yǎng)要求學生獲得概念建立的體驗,經(jīng)歷基于實驗事實建構理想模型的抽象概括過程,養(yǎng)成基于事實的分析綜合、推理論證的科學推理習慣,形成對不同觀點和結論提出質疑、批判、檢驗和修正的能力與品質,在活動探究中養(yǎng)成科學的態(tài)度與責任。
基于學生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng),在設計教學過程時應注重以下幾點:
一是創(chuàng)設合理的物理情境,促進學生形成物理觀念。物理教學中,恰當?shù)膯栴}情境能夠拉近學生和知識的距離,也是聯(lián)系學生和物理觀念的橋梁。為此,情境要真實、生動,適合學生,注意聯(lián)系生活實際。在教學過程中,要注意引導學生觀察和思考的順序,循序漸進,邏輯清晰合理。
二是關注物理思想方法,促進學生形成科學的思維素養(yǎng)。物理學本身就是一門具有方法論的科學,在物理教學中,引導學生經(jīng)歷、體驗物理科學方法,是促進學生形成科學思維素養(yǎng)的重要途徑。
三是加強物理實驗教學,培養(yǎng)學生實驗探究素養(yǎng)。物理是一門實驗學科,物理實驗是學生學習物理知識、理解物理概念、掌握物理規(guī)律的重要途徑和手段,也是培養(yǎng)學生實驗探究素養(yǎng)的重要途徑。
四是內(nèi)化物理學科知識,培養(yǎng)學生科學態(tài)度與責任。在教學中,要注意梳理知識的創(chuàng)建過程,培養(yǎng)團結合作、實事求是的科學精神;培養(yǎng)保護環(huán)境、節(jié)約資源的意識,使學生認識到知識對于個人和社會的價值,促進可持續(xù)發(fā)展的責任感的形成。
下面以《牛頓第三定律》這節(jié)課為例,設計了具體的教學過程、教學任務,創(chuàng)設物理情境,也提出了一些教學建議,僅供參考。
四、基于學生物理核心素養(yǎng)的掌握,反思教學設計
在物理教學設計中,創(chuàng)設恰當?shù)膯栴}情境,設計合理的物理實驗,激發(fā)學生探索興趣,是促進學生形成正確物理觀念、科學思維的重要途徑。再以問題為中心,引導學生自主實驗探索,使學生積極參與建立物理規(guī)律的全過程,加深理解認識,體驗到發(fā)現(xiàn)的成功和快樂,培養(yǎng)科學的態(tài)度與責任。再用定理、定律來解釋生產(chǎn)生活現(xiàn)象和解決實際問題,學以致用。還可以發(fā)現(xiàn)學生對教學內(nèi)容的理解和運用中存在的問題,進而反思教學設計中還需要改進的地方,優(yōu)化教學設計。
牛頓第三定律是反映物體間相互作用的規(guī)律,而掌握規(guī)律的最好辦法是在實驗中探索。因此在教學設計時,通過實驗的引入,觀察分析,逐一突破作用力和反作用力的關系的難點,重視學生探究過程,注重學生體驗遙控車的實驗設計、小磁針的運用、傳感器視頻等,手段多樣,實驗效果明顯,學生興趣濃厚。每一個教學環(huán)節(jié)學生都充分參與,情景與問題設計與學習任務關系緊密,邏輯關系清晰連貫。通過創(chuàng)設情境,激發(fā)學生的學習興趣,激活學生已有的生活經(jīng)驗;通過學生主體探究實驗以及視頻展示分析牛頓第三定律的案例,讓學生在觀察和體驗中,由淺入深、由定性到定量,最后從比較的角度進行分層探索。當學生對基本知識掌握之后,引入具體事例檢測學生的學習效果。
核心素養(yǎng)的提出正在改變物理教學的現(xiàn)狀,基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學方法、方式、設計正在發(fā)生變化,教師將學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)貫穿于整個教學過程,將物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態(tài)度與責任落實到具體的教學環(huán)節(jié)中,努力培養(yǎng)學生適應未來社會發(fā)展需要的學科關鍵能力和必備品格。
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編輯 李琴芳