廣東 姚美奇
高中物理課程是普通高中自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學(xué)科,旨在落實立德樹人的根本任務(wù),進一步提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng),為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ),促進人類科學(xué)事業(yè)的傳承與社會的發(fā)展。基于核心素養(yǎng),對高中物理課堂的有效性進行研究,探索有效教學(xué)的策略,在課前準(zhǔn)備、課堂導(dǎo)入、課堂教學(xué)中加以落實,提高課堂教學(xué)質(zhì)量。
在長期的教學(xué)改革中,許多教師在構(gòu)建物理課堂教學(xué)模式與策略上,積累了不少寶貴的經(jīng)驗,但同時也存在著一些問題與弊端。高中物理教師是新課改的參與者與推動者,應(yīng)該積極地分析物理教學(xué)在新課改背景中存在的問題,并總結(jié)出現(xiàn)這些問題的原因,積累有用的教學(xué)經(jīng)驗,處理好常見的問題,用科學(xué)的教學(xué)策略,促進高中物理課堂教學(xué)質(zhì)量的有效提升。
(一)許多教師的課堂依舊實施傳統(tǒng)的“老師講、學(xué)生聽”的模式,也就是教師直接灌輸占主導(dǎo)性地位,學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識淡薄。
(二)以速戰(zhàn)速決的過程替代科學(xué)探究。有的教師急功近利,簡單地介紹規(guī)律就講大量的習(xí)題,學(xué)生根本無法完整地認(rèn)識科學(xué)規(guī)律的全過程。這樣的教學(xué)模式在對學(xué)生的價值觀、科學(xué)方法、科學(xué)過程的教育效果上大打折扣。
(三)忽略學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律,大量的拓展與延伸。學(xué)生在沒有進行充分的觀察和實驗時,就進入“題?!毙郎u,缺乏總結(jié)和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程,學(xué)生不能深刻地理解物理現(xiàn)象本質(zhì),無法真正意義上的靈活應(yīng)用。
(四)教學(xué)的低下與預(yù)設(shè)和生成的缺失。從教學(xué)實際來看,教學(xué)低下表現(xiàn)在當(dāng)前物理課堂教學(xué)中教學(xué)滯后于學(xué)生的發(fā)展能力和學(xué)習(xí)能力。具體而言,教師對物理教學(xué)內(nèi)容的把握不到位,沒有弄清楚各部分的教學(xué)內(nèi)容各屬于學(xué)生哪個發(fā)展區(qū),從而在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)層次不分明,教師往往花很多的時間解決學(xué)生能夠獨立解決的問題,這不僅導(dǎo)致教學(xué)水平和效益低下,更為嚴(yán)重的是阻滯了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力的發(fā)展以及學(xué)生責(zé)任感的形成。課堂教學(xué)需要預(yù)設(shè),也需要生成,缺一不可。
同時學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,也存在著以下問題:
(一)各種“題海”戰(zhàn)術(shù)和頻繁考試,使學(xué)生厭倦了學(xué)習(xí),失去了對學(xué)習(xí)的興趣,這些都不利于學(xué)生成長和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(二)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中沒有正確的學(xué)習(xí)方法。學(xué)生沒能進一步的理解和思考知識的本質(zhì)和內(nèi)涵,沒有形成完整的知識體系,更加沒法將實際問題中的對象和過程轉(zhuǎn)化成物理模型,采用不同方式分析解決問題。
(三)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中沒有形成良好的習(xí)慣。不少學(xué)生處于被動學(xué)習(xí)的狀態(tài),不能獨立思考,缺乏探究精神,學(xué)生沒能用已有的物理知識對真實情景進行科學(xué)解釋,長此以往,必然缺乏創(chuàng)新能力。
(一)教師教學(xué)理念陳舊,教學(xué)方法單一。《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱新課標(biāo))指出:高中物理課程應(yīng)促進學(xué)生自主學(xué)習(xí),讓學(xué)生積極參與、樂于探究、用于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學(xué)方式,幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識與技能,培養(yǎng)其科學(xué)探究能力,使其逐步形成科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神。傳統(tǒng)教學(xué)常常過多地強調(diào)教師的教學(xué)技能,教師掌握著課堂內(nèi)容、進度,甚至是學(xué)生的思維。學(xué)生被動接受知識,其潛力并沒有被挖掘出來。自從新課程實施以來,教師教學(xué)理念并沒有從根本上進行改變,學(xué)生的主體作用并沒有完全體現(xiàn)出來。
(二)不同于文科的相對活泛,物理題目幾乎每道題都有固定答案,也都有教師極力推薦的“規(guī)范思維”,因此給學(xué)生留下的自主思考和創(chuàng)新空間很小,自由度很低。教師在課堂上一直強調(diào)每道題目配套的固定思維,讓學(xué)生直接使用這種穩(wěn)妥的解題方法,雖然能幫助學(xué)生形成本能式的解題能力,使他們能應(yīng)對常規(guī)題目,避免解題時走彎路,但同時也將學(xué)生的思想局限在某個范圍內(nèi),讓他們失去自由探索的樂趣。長期的這種低效課堂,會導(dǎo)致學(xué)生科學(xué)思維得不到提高,模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等能力得不到發(fā)展。
(三)教師的課堂教學(xué)忽視了物理知識與社會生活的關(guān)聯(lián)。有些教師在課堂教學(xué)中過分注重知識的傳授、實驗技能的掌握、解題技巧的訓(xùn)練,忽視了物理知識與生活、社會的聯(lián)系,這使物理課堂失去了應(yīng)有的特色和魅力。新課標(biāo)中指出:“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”是指在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì),認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的基礎(chǔ)上,逐漸形成的探索自然的內(nèi)在動力,嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是和持之以恒的科學(xué)態(tài)度。這就要求物理課堂要注重與生活、現(xiàn)代社會及科技發(fā)展的聯(lián)系,關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用帶來的社會進步,培養(yǎng)學(xué)生的社會參與意識和社會責(zé)任感。
(四)應(yīng)試教育的導(dǎo)向性,使學(xué)生忽視物理概念、物理規(guī)律的學(xué)習(xí)。教師在課堂上過于注重題目的講解和知識的灌輸,沒能充分關(guān)注學(xué)生是否透徹掌握物理概念、物理規(guī)律,這會導(dǎo)致學(xué)生逐漸跟不上教師的節(jié)奏,長期處于“題?!敝校蚨鴮ξ锢碚n堂慢慢失去興趣。
(一)教師有創(chuàng)新的教育理念
教育理念是教學(xué)行為的理論支撐,新課程背景下,物理教師要及時更新教育理念。課程是教師、學(xué)生、教材、環(huán)境四個因素的整合,教學(xué)是一種對話,一種合作共建,這樣的課堂才有著鮮明的和諧、民主、平等特色。所以,在教與學(xué)的交互活動中,要體現(xiàn)新的教學(xué)理念,不斷培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的習(xí)慣,提高學(xué)生獨立思考、創(chuàng)新思維的能力。高中物理教師應(yīng)由傳統(tǒng)的“灌輸教育”向“引導(dǎo)教育”轉(zhuǎn)變,在教學(xué)過程中,教師要重視物理概念與物理規(guī)律的教學(xué),指導(dǎo)學(xué)生用科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,提高總結(jié)物理規(guī)律的能力,讓學(xué)生能靈活應(yīng)用所學(xué)知識解釋物理問題及物理現(xiàn)象。例如,在學(xué)習(xí)了解電容器這節(jié)課時,很多教師簡單地介紹公式,然后就開始大量習(xí)題訓(xùn)練,這對學(xué)生能力的形成很不利。了解電容器這節(jié)課,教師應(yīng)在講明充、放電過程后,及時總結(jié)出規(guī)律,之后引導(dǎo)出比值定義法計算電容的公式,再探究平行板電容器的電容大小的決定因素,只有經(jīng)歷循序漸進的學(xué)習(xí)過程,學(xué)生才能更好地掌握知識點,而在這個學(xué)習(xí)過程中,教師更多的是引導(dǎo)學(xué)生一步一步思考與探究,最后總結(jié)出規(guī)律及公式,這樣的教學(xué)過程雖然時間較長,不像直接介紹公式那樣速戰(zhàn)速決,但這種教學(xué)模式對于學(xué)生思維能力的養(yǎng)成至關(guān)重要。
(二)多樣導(dǎo)入新課,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
一節(jié)課,好的開端是成功的一半。課堂導(dǎo)入要與課本、生活實際相結(jié)合,深入學(xué)生生活,讓學(xué)生能感受到物理因素,明白所學(xué)的知識就來源于生活。例如在學(xué)習(xí)放射性元素的衰變這一節(jié)時,可以播放視頻導(dǎo)入新課,視頻內(nèi)容為:我國第一個核輻射受害者的故事,這名受害者撿到有輻射的金屬鏈后很快病發(fā)。之后的課程內(nèi)容可以圍繞這個視頻鋪開:金屬鏈由什么元素組成?人撿到后為什么這么快病發(fā)?這就順利地引出這節(jié)課的內(nèi)容:放射性元素的衰變及半衰期。通過這個視頻,學(xué)生非常直觀地感受到所學(xué)內(nèi)容與生活的關(guān)聯(lián),震撼之余會很感興趣地投入新課的學(xué)習(xí)。又例如學(xué)習(xí)彈力這一節(jié)時,可以準(zhǔn)備弓箭,讓學(xué)生拉弓射箭,進而引出形變的定義。這樣的導(dǎo)入學(xué)生參與度高,又貼切生活實際,很好地吸引學(xué)生探究“彈力”的產(chǎn)生。
(三)設(shè)計探究性“問題鏈”,促進學(xué)生深度學(xué)習(xí)
“問題鏈”即教師基于教材內(nèi)容所設(shè)計的相應(yīng)問題,通過一定的方式串聯(lián)起來,凸顯物理知識間的關(guān)聯(lián)性。在這種教學(xué)模式下,教師充當(dāng)?shù)氖且龑?dǎo)者,強化學(xué)生在教學(xué)活動中的主體地位,學(xué)生的學(xué)習(xí)活動圍繞問題展開,從問題到問題,再到超越,使學(xué)生間產(chǎn)生思維的碰撞,既有效地解決問題,又能促進學(xué)生思維能力的提升與發(fā)展,開發(fā)學(xué)生的高階思維能力。例如在學(xué)習(xí)洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)這一節(jié),教師要演示實驗——洛倫茲力演示儀。可以在演示之前設(shè)計這樣的問題鏈:(1)不加磁場時,電子束的徑跡;(2)加垂直紙面向外的磁場時,電子束的徑跡;(3)保持出射電子的速度不變,增大或減小磁感應(yīng)強度,電子束的徑跡;(4)保持磁感應(yīng)強度不變,增大或減小出射電子的速度,電子束的徑跡。之后教師演示,學(xué)生觀察,驗證自己的預(yù)測正不正確,之后教師再引導(dǎo)分析。同樣是這一節(jié),在講回旋加速器時,可以設(shè)計這樣的問題鏈:(1)如何加速;(2)直線加速的弊端;(3)如何做到回旋加速;(4)電場的變化周期有什么要求;(4)最大速度與什么有關(guān)。通過這樣的問題鏈,層層遞進,充分調(diào)動學(xué)生的探究欲,引導(dǎo)學(xué)生積極思考問題。教師在設(shè)計“問題鏈”時要遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,符合學(xué)生的能力要求,激發(fā)學(xué)生的探究熱情與興趣,促進學(xué)科核心素養(yǎng)的提升與發(fā)展。
(四)創(chuàng)設(shè)自主探究教學(xué)情境,激發(fā)探究欲望
學(xué)生的主體性是需要逐步培養(yǎng)的,高中生由于以前沒有自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣,需要教師循序漸進地培養(yǎng)學(xué)生的自主性,建立學(xué)生自主學(xué)習(xí)的信心。例如學(xué)習(xí)加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系這一節(jié)時,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗,可以從以下幾方面思考:如何測加速度、如何測合力、怎么去除摩擦力的影響。讓學(xué)生參與到實驗設(shè)計中來,可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案:供選擇的器材有:小車、打點計時器、紙帶、細線、小桶、沙子、鉤碼、電源、天平、氣墊導(dǎo)軌、光電門、帶擋光片的滑塊、數(shù)字計時器、氣源、夾子等。引導(dǎo)學(xué)生選擇實驗器材,設(shè)計實驗方案,這樣,學(xué)生的積極性與主動性被充分地調(diào)動起來。
(五)注重實驗教學(xué),挖掘?qū)嶒炈枷敕椒?,培養(yǎng)能力
物理實驗教學(xué)一般有演示實驗與學(xué)生分組實驗,教師應(yīng)以實驗教學(xué)為基礎(chǔ),注重學(xué)生的實踐拓展能力,幫助學(xué)生在實驗操作中獲得新知,更好地掌握學(xué)科知識。演示實驗可以想辦法做到創(chuàng)新,吸引學(xué)生注意力。例如在學(xué)習(xí)加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系這一節(jié)時,要得出“加速度大小除了與力有關(guān)、還與質(zhì)量有關(guān)”,可以演示這樣的實驗——兩輛質(zhì)量不同的小車在不同拉力的作用下,加速度不相同。這兩輛車要包裝得一模一樣,但其中一輛車廂里固定重物,和另一輛小車相比,這輛小車受到的拉力大,它的加速度反而小,學(xué)生本以為一模一樣的小車,拉力大的加速度會大,可實驗結(jié)果卻不是這樣,反常規(guī)的實驗結(jié)果可以立即抓住學(xué)生的好奇心。而同樣這一節(jié),還有學(xué)生的分組實驗,全班同學(xué)可以分為幾個小組,前幾個小組探究加速度與力的關(guān)系,后幾個小組探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,同時小組內(nèi)分工合作,同學(xué)們有的操作實驗,有的記錄數(shù)據(jù),有的計算數(shù)據(jù),團結(jié)協(xié)作,共同完成數(shù)據(jù)采集。分析數(shù)據(jù)時,讓學(xué)生計算數(shù)值,描點畫圖,經(jīng)歷用圖像處理數(shù)據(jù)的過程,再引導(dǎo)學(xué)生得出實驗結(jié)論。通過這樣的分工合作,學(xué)生在合作中堅持實事求是,既能主動參與又能發(fā)揮團隊作用。同時,引導(dǎo)學(xué)生分析實驗誤差,想辦法創(chuàng)新實驗,思考設(shè)計新的實驗方案,指導(dǎo)學(xué)生用多種方法發(fā)現(xiàn)規(guī)律,形成合理的結(jié)論。最后總結(jié)實驗思想方法,例如加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系這個實驗,需要用到的實驗思想方法有:控制變量法、近似法、化曲為直法,這些方法的總結(jié)有利于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。