秦鋒
【摘要】2017年,我國新的課程改革已經(jīng)出臺,高中物理教育教學理念和方法都發(fā)生了巨大的變化,傳統(tǒng)的灌輸方式教學已經(jīng)無法適應當前的教學大綱?,F(xiàn)今我國物理學科核心素養(yǎng)中以“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”為中心指導物理教學。本文通過教學觀念的轉變,調(diào)動學生的主動性兩個方面入手改變教育教學方式,讓學生得到充分發(fā)展,教學與實際相聯(lián)系,使教育教學跟上社會發(fā)展的步伐。本文舉部分具體教學案例用以介紹如何在物理核心素養(yǎng)下培養(yǎng)學生的實踐與創(chuàng)新能力。
【關鍵詞】高中物理;核心素養(yǎng);實踐與創(chuàng)新能力
2017年,我國新的課程改革已經(jīng)出臺,高中物理教育教學理念和方法都發(fā)生了巨大的變化,傳統(tǒng)的“灌輸”方式教學已經(jīng)無法適應當前的教學大綱?,F(xiàn)今我國物理學科核心素養(yǎng)中以“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態(tài)度與責任”為中心指導物理教學。高中物理教學應當體現(xiàn)發(fā)展與變化,高中物理教學應當聯(lián)系實際,充分體現(xiàn)出知識與生活實際相聯(lián)系。以此構建一套系統(tǒng)規(guī)范的可操作性強的學生物理學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學方法,解決教育落后地區(qū)高中生物理學習積極性低下、學習成績不理想的問題。筆者認為應當從理念與教學方式等方面入手。
一、高中物理教學觀念的轉變
高中物理教學過程中,教師要注重學生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng),引導學生積極主動地參與教學,通過組織學生自主學習與自主探究,培養(yǎng)他們的實踐與創(chuàng)新能力。
1.高中物理教學要尊重學生的個性特點。高中物理教學過程采用主題研究,情境帶入進行教育教學,尊重學生的個性特點;在教學設計過程中以人為本,引導學生自主學習,主動探究,鼓勵學生去大膽創(chuàng)新,培養(yǎng)學生的“物理觀念”和“科學思維”。教師應不斷優(yōu)化教學方案、整合教學資源、研發(fā)實驗器材、創(chuàng)新教學手段、激發(fā)和調(diào)動學生學習的主動性。
2.高中物理教學應當聯(lián)系實際,充分體現(xiàn)出理論與實際相聯(lián)系的重要性。高中物理知識應當與現(xiàn)今的技術、科學以及社會緊密聯(lián)系,在實際教學過程中帶入主題研究;應當將生活實例與知識內(nèi)容結合,讓學生有切身體會,充分體現(xiàn)出高中物理知識在技術、科學以及現(xiàn)實生活中廣泛應用,以此來提高培養(yǎng)學生的主動探究與創(chuàng)新精神教學的有效性、創(chuàng)造性及模式化,以達到培養(yǎng)學生的實踐和創(chuàng)新能力。
3.根據(jù)教學內(nèi)容建立教學主題施行多元化的教學方式。在高中物理學科核心素養(yǎng)的指導下,教學應當注意內(nèi)外結合,情境帶入,要從思想上認識到舊有的教學觀念已經(jīng)不能跟上時代進步的步伐,要明確現(xiàn)今物理教學方法的定位,以物理學科核心素養(yǎng)為指導,讓教師在教育教學過程中更加有效、更準確地完成教學目標,以多種方式,多元化開展教學活動。比如,可以用帶著課內(nèi)基礎知識,走向課堂外的實物展示,讓學生帶著問題置身于真實的探究環(huán)境之中。這會讓學生地思維更加活躍,思考角度更加貼合實際,從而使教學方法更加的高效。這樣一來,不僅將書中知識與社會現(xiàn)實情況有機結合,還根據(jù)學校、教師以及學生的具體情況做出適當?shù)倪x擇。
4.教師在高中物理教學過程中應當注意包容性。調(diào)動學生思維,鼓勵學生大膽聯(lián)想,充分培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。在高中教學實踐中,學生才是教學的主體,教師在教育教學方法上對其進行引導,但是不能參與和過多地干預,要給學生應有的時間和空間去實踐和創(chuàng)新。在這個過程中,教師要不斷鼓勵學生積極參與,要給他們創(chuàng)造更多的思維空間和展現(xiàn)自己能力的機會,通過情景創(chuàng)設,引導學生思維爆發(fā),讓學生在享受自我能力展現(xiàn)的同時,培養(yǎng)學生的實踐與創(chuàng)新能力。
二、調(diào)動學生學習的主動性
在高中物理主動學習與自主探究過程中,教師是組織者、和引導者。教師要引導學生積極參與“問題解決”,以物理學科核心素養(yǎng)為指導,要讓學生在自主學習和主動探究中不斷獲得成就感并且激發(fā)學生的探索欲望。所以要培養(yǎng)學生的實踐與創(chuàng)新能力,最根本的是要激發(fā)學生的興趣和參與的積極性。
1.主動學習
在一定基礎知識準備情況下,刺激學生主動學習是能有效地促進學生的發(fā)展。學習是以學生作為主體的,通過學生個體甚至小組互助討論的方式去認識、探討、研究、理解,以及深入思考,然后再創(chuàng)新來實現(xiàn)學習。
教師教學過程中通過以培養(yǎng)愛好、情境創(chuàng)設、實物展示、走出課堂、親身體驗等方式激發(fā)學生強烈的學習欲望和興趣,給學生知識認知的挑戰(zhàn),使得學生能聯(lián)系已有的生活經(jīng)歷與知識技能;給學生充足的自我聯(lián)想與探究機會,讓學生能夠親身體驗,主動學習。
2.探究學習
探究學習是指以學生的知識內(nèi)容需要為出發(fā)點,以解決實際問題為目標,從物理學科培養(yǎng)方向或者現(xiàn)實生活中選擇和確定研究主要內(nèi)容,創(chuàng)建一種從實際環(huán)境出發(fā)的科學研究情境,通過學生個體甚至小組互助討論的方式去認識、探討、研究、理解、深入思考、信息收集與處理等獲得知識與技能,鍛煉學生的科學思維,提升科學探究,培養(yǎng)實踐和創(chuàng)新能力的學習方法。這個過程,學生是科學探究的主體,教師的作用在于探究學習前后引導學生開展探究學習。教師要引導學生大膽地對自己提出的猜想進行實驗探究,在探究的過程中主動參與,積極思考。在探究學習過程中從而培養(yǎng)并提升了學生的科學思維,使學生提煉出探究的科學問題,提升學生的學生核心素養(yǎng)。
3.創(chuàng)設真實的科學探究環(huán)境
創(chuàng)設真實的科學探究環(huán)境,引導學生將觀察和思維聯(lián)系起來,注重證據(jù)和邏輯。教學中注意培養(yǎng)興趣、情境創(chuàng)設、實物展示、走出課堂、親身體驗等,充分體現(xiàn)形式的多樣性。教學中做實驗必須是真實的過程,這是發(fā)展學生核心素養(yǎng)的必備條件。由于真實實驗過程的復雜性和學生思維過程的多樣性,在教學設計時不可能完全預設出來,可能會出現(xiàn)各種未曾預設的情境,如學生的各種問題和不同反應。因此,課堂中非預設過程的動態(tài)生成是促進培養(yǎng)學生實踐與創(chuàng)新能力的重要特征。對于教師而言,為達到教學目標,任何情境都是可利用的教學資源,可以發(fā)展學生解決實際問題的多方面能力。所以,教師要善于利用偶發(fā)事件或者特定的知識內(nèi)容,結合生活實際,培養(yǎng)學生的實踐與創(chuàng)新能力,以完成教學目標,更進一步培養(yǎng)學生的物理學科核心素養(yǎng)。比如,平拋運動教學過程中,一開始并不急于講解介紹平拋運動,而是引導學生討論交流一些能吸引學生興趣與注意力的內(nèi)容,比如,打擊非法侵占釣魚島的日本艦隊,如果從飛機上用傳統(tǒng)炸彈進行投彈,怎樣才能精準地集中目標呢?這樣的話題很容易調(diào)動學生的積極性。
在以上基礎上再對平拋運動基礎知識進行講解,將起到事半功倍的效果。平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動、豎直方向的自由落體運動,引導學生從理論與實踐上對比分析。通過這種創(chuàng)設真實的科學探究環(huán)境在課前引入進行教學,是學生對新授課的知識內(nèi)容激發(fā)出濃厚的學習興趣和熱情,更能夠調(diào)動學生積極主動的投入教學實踐。
4.在探究環(huán)境中培養(yǎng)實踐與創(chuàng)新能力
在主動學習、探究學習、創(chuàng)設情境的基礎上,培養(yǎng)創(chuàng)新能力是學生更高層次的物理能力的表現(xiàn)。其中,提及到的內(nèi)容為學生根據(jù)物理學科中心知識和理論聯(lián)系實際的方法解決新的問題和不確定問題以及科學探究新的知識內(nèi)容和新的探究方法的能力。通過調(diào)查可知,創(chuàng)新能力具有五種主要思維形式:發(fā)散思維、聚合思維、聯(lián)想思維、直覺思維和批評思維。高中教學中應當注意思維開放,充分體現(xiàn)出創(chuàng)新性。高中教學中,學生是教學的主體,教師可在一定教學基礎上對學生進行引導,但不能過于參與,要給學生足夠的時間、環(huán)境,去創(chuàng)新。在這個過程中,教師應不斷鼓勵學生主動地參與其中,給他們營造更多的獨立思考空間和發(fā)現(xiàn)自己能力的機會,在主動探究中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。比如,在“驗證動量守恒定律”一節(jié)的實驗探究教學過程中,搭建一個自主探究的教學課堂,鍛煉與提升學生的實踐與創(chuàng)新能力,可以采取以下的教學方法?;仡檮恿渴睾愣傻闹R內(nèi)容,如何應用碰撞實驗驗證動量守恒定律成立。培養(yǎng)學生充分利用身邊事物,從實際環(huán)境出發(fā),積極參與并創(chuàng)設實驗、分析和概括的能力,培養(yǎng)學生的實踐與創(chuàng)新能力。在這一基礎上,教師還要進一步地提出要求,讓他們在物理實驗探究中,使學生能夠多角度、多方向進行實驗創(chuàng)新,并驗證實驗探究是否成立,鍛煉學生的自主學習與主動探究能力。通過對學生從身邊實際事物入手,對實際生活中存在的碰撞與理論中的碰撞情況進行分析和探究,培養(yǎng)學生應用所學知識解決實際問題的能力。
首先,利用趣味游戲的方式將教學內(nèi)容導入課堂,以此來激發(fā)學生的關注度。比如,在班里找?guī)讉€學生,分別拿幾個體積相當?shù)琴|(zhì)量不同的剛性小球。選出幾個力氣小的女學生和力氣大的男學生。用一個面表面拋光過的水平不銹鋼面板,讓女學生用質(zhì)量大的球,男學生用質(zhì)量小的球,分別推動小球進行對碰實驗。在此過程中,積極引導學生思考獲勝妙招和原理,用這個方法培養(yǎng)他們的實踐和創(chuàng)新能力。
其次,通過演示實驗的方法。例如,利用傳統(tǒng)的碰撞實驗驗證動量守恒定律,斜面導軌,用質(zhì)量大的球碰撞質(zhì)量小的球,利用平拋運動的原理計算小球碰撞的初速度與末速度,結合動量守恒定律的公式進行驗證。m1v0=m1v1+m2v2,又由于平拋的原理,又由于高度相同時間就相同,又可以將驗證公式寫為m1OP=m1ON+m2OM。當公式中系統(tǒng)初動量等于系統(tǒng)末總動量時,可認為動量守恒定律成立。質(zhì)量可用天平測量,而為達成實驗目的的關鍵點就在于求解出三個速度。應該如何用其它方式驗證動量守恒定律呢?在學生思考過程中,教師及時引導學生討論在所學知識中有哪些方式可以求解物體速度,又有哪些求解速度的方式可以融入到動量守恒定律的驗證試驗中去。讓學生討論結束后暢所欲言,教師根據(jù)學生的反應和想法,組織學生進行討論和總結
最后,根據(jù)教師以及學生所能提供的器材,選擇實際可行的方案展開實驗驗證。讓他們在物理實驗探究中,使同學生能夠多角度、多方向進行實驗創(chuàng)新,并驗證實驗探究是否成立,鍛煉學生的自主學習與主動探究能力。最終經(jīng)過學生的討論后,決定利用小球單擺碰撞驗證動量守恒定律,利用動能轉化為重力勢能。通過測量高度便能計算出兩個小球碰撞前后的速度,小球1利用單擺特點求解碰撞前后的速度,再利用平拋運動的特點求解小球2碰撞后的速度。
完成上述實驗后,根據(jù)所得數(shù)據(jù)代入m1vo=m1v1+m2v2,再次提出問題讓學生思考,本次探究實驗是否成功,原因在哪里?這是由于采集數(shù)據(jù)不準確,而且動量守恒定律擁有前提條件,要達到系統(tǒng)合外力為0,但是在學生實驗中我們只能近似看作滿足條件。所以存在著誤差,在誤差允許范圍內(nèi),實驗成立。實驗結束后,怎樣才能實驗的數(shù)據(jù)更加的準確呢?讓學生繼續(xù)思考有什么改進方案,可以減少誤差,然后自己動手去再次驗證。
在上述驗證實驗中,真正體現(xiàn)了學生是教學的主體,學生在自主學習和主動探究中,能夠將自己的想法和同學們進行交流討論。在解決問題中,督促學生進行實踐與創(chuàng)新。
高中物理教學實踐的開展,應當盡量從實際情況出發(fā),在主動學習與自主探究過程中培養(yǎng)學生的實踐與創(chuàng)新能力,這符合物理學科核心素養(yǎng)的要求,同時,也是培養(yǎng)學生終身學習目標得以體現(xiàn)的基礎和保障。
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