李旭輝
摘 要:針對中職物理教學的地位和現(xiàn)狀,筆者通過突出專業(yè)特色、注重培養(yǎng)探究精神、緊跟技術(shù)發(fā)展前沿、采用信息化教學和滲透德育教育探索等手段,將核心素養(yǎng)融入物理教學,以培養(yǎng)機電類專業(yè)學生適應社會必需的關(guān)鍵能力與品格。
關(guān)鍵詞:物理教學 核心素養(yǎng) 信息化教學 德育滲透
一、物理在中職教學中的地位
中職學校的機電類專業(yè)可以理解成建立在物理知識基礎上的分支學科。中職學校開設物理課程有利于培養(yǎng)學生邏輯縝密、條理清晰、思維嚴謹?shù)男袨榱晳T,落實立德樹人根本任務,能夠幫助學生夯實專業(yè)知識基礎、培養(yǎng)科學素養(yǎng)、提升實踐能力和創(chuàng)新意識,增強學生的知識遷移能力和可持續(xù)發(fā)展能力,有助于落實人才培養(yǎng)工作任務,滿足區(qū)域產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟發(fā)展的人才培養(yǎng)需求。
二、中職學校物理教學現(xiàn)狀
大部分中職學生以應付的心態(tài)參與物理學習,難以建立物理模型幫助理解物理知識。雖然學校推行手機管理,但是課余時間仍有多數(shù)學生沉迷手機應用,碎片化時間利用率低。中職學校按文化基礎課安排物理教學,課時設置偏少,且缺少物理實驗條件。
一直以來,中職學校存在重技能、輕理論現(xiàn)象,理論知識的缺失影響了學生的知識遷移能力和可持續(xù)發(fā)展。隨著學業(yè)水平考試的推進和高職院校擴招,中職學校出現(xiàn)了學生升學率和本科錄取率的導向,又走向重知識、輕技能的極端,兩種極端都嚴重影響學生的思維和能力培養(yǎng)。
三、將核心素養(yǎng)融入物理教學的實踐探索
(一)突出專業(yè)特色
1.物理知識在不同專業(yè)課程有不同側(cè)重
如電工基礎課程側(cè)重直流電路、電磁方面的知識應用,電子技術(shù)應用課程側(cè)重于半導體技術(shù)、原子發(fā)光、光學知識等應用,機械基礎課程側(cè)重于物理的運動和力、機械能等應用。
不同專業(yè)課程是物理知識的綜合應用,如傳感器是機電類專業(yè)PLC課程中常用的重要感知器,關(guān)聯(lián)物理的力、加速度、牛頓第二定律、光敏、熱敏、變電阻、霍爾效應等物理知識。其中光敏傳感器就涉及光能與檢測、信號變換規(guī)律與輸出、傳輸與控制等多種物理學科知識。
2.因地制宜開展物理實驗驗證
可以利用學校現(xiàn)有的專業(yè)實訓設備和教學工具開展物理實驗,設置相應的情景激發(fā)學生探索物理知識的興趣,做到物理知識與專業(yè)知識、專業(yè)技能融通,如PLC課程中的氣動、液壓傳動涉及物理的壓強和熱現(xiàn)象,發(fā)電機、電動機等涉及磁場與電流間的相互作用,霍爾元件是磁場對電流的作用等。用熱現(xiàn)象解釋空調(diào)壓縮機熱質(zhì)轉(zhuǎn)換,內(nèi)燃機的工作過程,金屬、合金的物理性質(zhì),液化氣的運輸與安全保護等。通過充分利用實訓設備,分析每個實訓內(nèi)容中相關(guān)的物理知識,可以提升學生學習物理知識的興趣,促進學生掌握專業(yè)知識點,提高學生的綜合應用能力。
3.緊密聯(lián)系生活實際
物理與生活有著廣泛的聯(lián)系,如制冷制熱設備的室外機在運行中存在震動現(xiàn)象,涉及機械波的傳播、共振,以及減少震動、噪音干擾與預防等知識,這也是機電專業(yè)設備安裝的注意事項。機械傳動中應用廣泛的摩擦力,有的是利用增加摩擦力,有的是利用減少摩擦力,在實訓課程中增加判斷摩擦力、利用摩擦力的研究等內(nèi)容可以提高學生的學習興趣。另外,新能源車輛節(jié)能減排與技術(shù)發(fā)展趨勢、機械能守恒與能量轉(zhuǎn)換也是很好的探索課題。
突出專業(yè)特色,能激發(fā)學生探索知識的興趣,使其做到知其然也知其所以然,為培養(yǎng)實用型人才提供可靠的知識基礎。中職學生結(jié)合專業(yè)學習物理能提升物理教學的有效性,提升學習以及實際應用效果。
(二)注重培養(yǎng)探究精神
探究性學習是發(fā)揮學生學習主體作用的最優(yōu)學習方式。
1.緊扣專業(yè)特色開展物理探究
在教師的指導下,學生選取問題作為知識的突破點,自主建構(gòu)知識體系,開展探究與實踐,如探究長度的測量,在測量方法上,有直接測量,有間接測量的平移法、化曲為直法、累積法、公式法、化暗為明法、相似三角形法等;在測量工具上,有直尺、游標卡尺、螺旋測微器、光學儀器等;在測量精度上,不同測量手段有不同的精確度,選用合適測量工具、選用測量方法、采用多次測量求平均值等方法都可以盡量減小測量誤差。中職學校不同專業(yè)的教師針對不同的測量對象,選擇合理的測量工具和測量方法開展教學,引導學生做不同方法的長度測量的探究。以實用、夠用為原則選擇探究學習的內(nèi)容,超范圍選擇會增加學生的學習難度,但卻可以順帶研究討論“質(zhì)量過?!钡墓芾韱栴}。
2.優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)
探究性學習要重視培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),優(yōu)化物理課程結(jié)構(gòu)。物理學習的主要內(nèi)容包括力與運動、能量、電、磁、光、熱、核等多方面內(nèi)容,如物理的電、磁部分與電工基礎、電子技術(shù)融合,力與機械基礎融合。不同專業(yè)設置不同的典型探究項目,可以減少課程間內(nèi)容重復,讓學生明晰知識體系和學科之間的關(guān)聯(lián)性,提升教學有效性。
(三)緊跟技術(shù)發(fā)展前沿
現(xiàn)用的中職物理教材是根據(jù)2009年頒布的《中等職業(yè)學校物理教學大綱》開發(fā)的教材,不同版本的教材都存在小知識或知識拓展滯后于技術(shù)應用發(fā)展的問題,如電池的記憶效應,堿性電池要求深充深放、常充常放以保持電池容量;但鉛酸、鋰電池的容量與充放電關(guān)系不是記憶效應,其充放電的要求不同。應將新興的量子技術(shù)、納米技術(shù)、電池技術(shù)等及時補充進教材,相信在新的《中等職業(yè)學校物理課程標準》(2020年)指導下,新編教材的知識體系會更貼近前沿技術(shù)發(fā)展。
教師要在物理教學中補充新動態(tài),如我國中科院合肥物質(zhì)科學研究院的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置(EAST),屢創(chuàng)超高溫、超長時間的運行記錄,特別是打破超千秒的運行記錄,已做到輸出能量大于輸入能量,接近可實用操作的最低要求;我國發(fā)展新能源的方向、布局和發(fā)展及取得的成績;光伏發(fā)電、風力發(fā)電的產(chǎn)能,我國快速躍居世界前列;近幾年新能源發(fā)電在我國電力總量占比顯著提升等。
(四)采用信息化教學手段
1.選擇合適的信息化教學手段
中職學校常用的信息化教學手段主要有多媒體教學、翻轉(zhuǎn)課堂,受疫情影響,在線課堂也成為一種信息化教學手段。運用信息化教學手段,用圖片、動畫、視頻來體現(xiàn)物理知識點和變化過程,把抽象的物理知識變換成形象的可觀測、可展示的圖像,幫助學生建立物理模型,讓抽象的物理知識變得清晰易懂,如運用動畫手段體現(xiàn)運動形式、力的合成與分解等,幫助學生建立相應的物理模型,建構(gòu)清晰的物理概念。
2.選擇合適的視頻資料
網(wǎng)絡中有豐富的物理學習視頻資料,教師需要提前做好視頻資料的篩選,一是選擇符合課程內(nèi)容的視頻資料,展示關(guān)鍵的知識點輔助教學;二是選擇符合教學需要的實驗操作視頻,做好實驗過程分析和數(shù)據(jù)分析,彌補中職學校沒有物理實驗室的不足;三是選擇不同表述手法的短視頻,介紹物理學發(fā)展史或知識點,擴展學生視角。
3.應用虛擬物理實驗軟件
教師需先篩選、體驗,熟悉虛擬過程,掌握實驗關(guān)鍵點和知識點,確保虛擬實驗的過程進展順利、實驗目的達成和實驗質(zhì)量控制。
4.確保教學資源正常使用
教師要細心挑選視頻內(nèi)容,選擇適當?shù)囊曨l編輯軟件對視頻進行加工,將其編輯成適合自己教學風格的教學內(nèi)容,提高教學有效性。教師要充分考慮不同計算機安裝軟件的版本不同,確保所編輯的PPT、動畫、視頻等教學資源能正常使用。
在采用投屏技術(shù)使手機等移動設備與大屏幕電視結(jié)合時,要注意手機中個人信息、隱私等信息的保護,防止投屏時出現(xiàn)不應發(fā)生的事故,造成不良影響。在移動設備投屏時要考慮是采用豎屏還是橫屏的展示形式,以確保在教室不同位置的學生都能清晰觀看。
(五)滲透德育教育
物理的德育滲透要遵循方向性與時代性結(jié)合的原則??茖W技術(shù)不斷發(fā)展,很多物理教學內(nèi)容可以和德育教育進行融合,如我國EAST人造太陽屢創(chuàng)新高溫、新時長紀錄,北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設歷程和意義,5G移動通信技術(shù)發(fā)展等。
緊扣科學技術(shù)發(fā)展態(tài)勢,挖掘、補充和發(fā)展新的德育教育內(nèi)容,弘揚愛國主義精神,增強民族自豪感,是教育工作者落實“三教改革”的一個重要舉措,也是教育工作者回答“培養(yǎng)什么人、怎樣培養(yǎng)人和為誰培養(yǎng)人”的具體舉措。
物理的德育滲透要遵循知行合一的原則。中職學校德育大綱要求課程教學要結(jié)合課程特點,充分挖掘德育因素,寓德育于教學內(nèi)容和教學過程中。物理課程蘊含著豐富的德育素材,光纖之父高錕、中國核能之父盧鶴紱,這些人是我國高端科技發(fā)展的優(yōu)秀代表,他們的事跡也是厚植愛國主義情懷的重要德育內(nèi)容。
物理的德育滲透要遵循貼近實際、貼近生活、貼近學生的原則。隨著經(jīng)濟發(fā)展,人們的自身保健意識不斷增強,但保健市場中一些產(chǎn)品披著高科技外衣、打著新技術(shù)的旗號在進行傳銷,如各種納米、光子、量子稱號的保健產(chǎn)品,專門為老年人或特殊群體開發(fā)的各種偽科學產(chǎn)品,這些產(chǎn)品擾亂社會秩序、損害公序良俗。教師要引導學生將物理知識運用到生活中,讓學生能夠辨別新科技、新技術(shù)與偽科技,讓他們從科普的角度參與社區(qū)、家庭的科技宣傳。
四、小結(jié)
通過上述手段開展物理教學,較好地落實了《中小學德育工作指南》提出的課程德育目標。在物理教學范圍內(nèi)實現(xiàn)科學性、時代性和民族性的核心素養(yǎng)培養(yǎng),把物理與專業(yè)有機結(jié)合,指導學生真正做到學以致用,激發(fā)學習積極性,提升機電類專業(yè)物理教學的質(zhì)量,培養(yǎng)學生的物理思維。教師要把課堂的主動權(quán)交給學生,充分體現(xiàn)學生學習主體和教師教育主體的雙主體作用。受手機不能進課堂和學校教學資源限制,信息化教學的交互式、在線監(jiān)測、VR技術(shù)等教學輔助手段有待進一步探索實施。
(作者單位:南安市工業(yè)學校)