魏羽飛 薛燦 楊琴
核心素養(yǎng)是新課改中提出的全新教育理念,這一理念的提出也對教學有了新的要求。當前新課改雖然取得了一些成績,但仍處于初始階段,教師缺乏可借鑒的成功經驗,在高中物理教學中,想要培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng),需要在不斷實踐中摸索并總結。物理作為高中教育體系中的重要組成部分,能引導學生發(fā)現生活中的規(guī)律,從科學的角度出發(fā)認識世界。高中物理知識的科學性和抽象性較高,教師要重視核心素養(yǎng)的培養(yǎng),通過構建和完善知識結構來幫助學生擁有正確的物理觀念、科學思維以及科學態(tài)度,進而提高學生解決實際問題的能力。本文以高中物理教學為背景,簡述培養(yǎng)核心素養(yǎng)的重要性,并提出培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的物理教學策略,以供參考。
一、培養(yǎng)核心素養(yǎng)的重要性
(一)是教育改革的關鍵
新課改理念的提出意味著教學模式和方式需要創(chuàng)新,教師既要培養(yǎng)學生的基礎知識、關鍵能力,還要在教學中合理滲透學科素養(yǎng),以實現培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的目的。當前,核心素養(yǎng)已經成為教育改革中的關鍵性因素,是提高課堂教學效率的重點。隨著“人才強國”“德育”等理念的提出,如何培養(yǎng)學生的綜合素質受到學校、教師、社會的廣泛關注,在這一教育環(huán)境背景下,各學科教學中都應不斷加強對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),以順應教育改革趨勢,促進整體教學質量提升。
(二)對培養(yǎng)人才有重要意義
核心素養(yǎng)是國家教育方針的具體化,包含了社會對新時代青年的要求。在高中教育階段重視培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),不僅能提高學生的價值,對社會和國家的發(fā)展也具有重要的意義。核心素養(yǎng)包括知識、技能、情感、價值觀等多方面內容,是否具備核心素養(yǎng)是未來國家和社會衡量人才的重要標準之一。在當前的國際形勢中,人才的質量決定著一個國家的發(fā)展高度,因此國家對人才的培養(yǎng)一直有著嚴格的要求。核心素養(yǎng)在我國教育轉型中占據著重要的地位,也對國家未來的發(fā)展有著深刻的影響。
二、基于“物理核心素養(yǎng)”的高中物理教學策略
(一)整合多個模塊,提高知識應用水平
核心素養(yǎng)具有較強的綜合性、復雜性,教師在教學中要設計物理教學活動,引導學生習慣以科學的視角出發(fā)探究問題,并將科學的觀念與物理知識相結合,通過轉化建立內在知識結構,并將其應用于發(fā)現問題、解決問題中。在實際教學中,教師要逐步轉變課堂教學模式,根據知識間的內在聯系,整合物理學科內不同模塊的學習內容,讓學生對所學知識融會貫通,提高利用物理知識解決實際問題的能力。
以教科版高一物理必修一“摩擦力”教學為例,為了讓學生理解摩擦力的概念,掌握哪些因素影響摩擦力大小,并能解決簡單的問題,教師應借助彈簧秤、木塊等物品開展物理實驗,讓學生通過實驗加強對知識點的理解和掌握。首先,在教學導入環(huán)節(jié),教師首先要利用錄像激發(fā)學生的探究興趣,學生仔細觀察后發(fā)現了“摩擦”現象,并認識到“摩擦”現象廣泛存在于我們的生活中。經過這一部分的引導,學生可以聯系生活實際初步明確所要探究的內容。教師可以提出問題,引導學生進一步思考:“摩擦力在生活中有哪些應用呢?摩擦力的特點和利弊是什么?”學生通過討論和探究對摩擦力有更形象的認識。其次,教師要引導學生了解摩擦力產生的條件:“同學們,我們剛剛討論了很多摩擦力的現象,那么大家能否嘗試總結并歸納摩擦力的產生需要什么樣的條件?”鼓勵學生以四人小組為單位展開討論,學生結合生活經驗討論時發(fā)現,摩擦力的產生需要兩個物體,兩個物體要緊密接觸,并呈相對運動趨勢。這一過程中學生對摩擦力的認知會從感性上升到理性,具有一定的難度,教師要把握好循序漸進的教學規(guī)律,逐步引導其克服思維困惑。最后,教師要通過引導啟發(fā)學生的聯想能力,將摩擦力、重力、彈力等相關的力學知識進行整合,并通過深入探究知識點內在聯系,幫助學生構建完善的“力與運動”物理知識結構,顯著提高課堂教學效率。與此同時,還可以將多個模塊的物理知識整合在一起,幫助學生融會貫通,進一步強化對知識點的掌握。
(二)構建知識結構,培養(yǎng)學生創(chuàng)新素養(yǎng)
在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的過程中,教師不僅要重視優(yōu)化教學內容,還要引導學生鍛煉自主學習、合作探究能力,鼓勵學生主動投入學習活動中,并提高自身的綜合能力。在傳統(tǒng)物理教學中,教師多是結合教學重難點提出相關問題,并千方百計引導學生說出“標準”的答案,這不利于學生創(chuàng)新思維的發(fā)展。為了解決這一問題,教師要創(chuàng)新教學形式,鼓勵學生圍繞教學內容提出疑問和困惑,再引導學生以合作學習的方式逐一解決,進而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素養(yǎng)及探索興趣。
以教科版高一物理必修一“超重與失重”教學為例,如果教師在教學中單純利用語言講解知識點,受到思維限制很難感知抽象知識,不利于學生深入理解超重和失重的概念。針對這一情況,教師應堅持以學生發(fā)展為本,將“探究”作為本節(jié)課的重點,重視學生知識形成的過程,從而幫助學生體驗知識的形成和獲取的過程,進而完成知識的構建,過程中學生的創(chuàng)新素養(yǎng)也能得到培養(yǎng)。首先,教師先利用多媒體播放宇航員在太空生活視頻,并展示放映超重、失重相關的圖片,再通過提問引出學習目標:“什么是超重現象?什么是失重現象?什么情況下會出現超重或失重現象?超重或失重現象的本質是什么?當超重或失重現象出現時重力是否會發(fā)生變化?”這一過程中不僅可以激發(fā)學生對科學的興趣和熱情,還可以讓學生認識到物理源于生活。接著,教師借助彈簧秤下懸掛的物體受力分析情況開展定量教學,鼓勵學生以2人或4人為一組,結合教師提供的學習資料,在彈簧秤下端掛一鉤碼,仔細觀察鉤碼靜止時、緩緩上升、緩緩下降時、突然上升和突然下降時彈簧秤示數的變化,并將實驗現象記錄在表格中,通過觀察實驗現象感受什么是超重和失重現象。這種物理實驗的開展能顯著增強課堂教學的趣味性,還能有效調動學生的學習積極性,讓學生在物理教育學中形成科學的思維,并在操作實驗的過程中提高動手實踐能力。
(三)創(chuàng)設具體情境,培養(yǎng)學生探究素養(yǎng)
高中物理知識的抽象性很強,部分學生在學習中總會遇到很多的困難和問題,為了培養(yǎng)學生的探究素養(yǎng),提高解決問題的能力,教師應圍繞抽象問題創(chuàng)設具體情境,將抽象的知識點轉化為生活化問題,方便學生理解和學習。但在以往的教學中,教師更側重于理論知識的講解,忽視了對學生思維的培養(yǎng)?;诤诵乃仞B(yǎng)理念的提出,教師在實際教學中可以引入社會新聞或真實案例,讓學生在探究實際問題的過程中解決問題。這一過程中,學生的探究能力能得到有效的提高。
以教科版高一物理必修三“家庭電路”教學為例,為了幫助學生理解和掌握家庭電路的組成,懂得火線和零線的概念,教師應在教學中創(chuàng)設具體的情境,強化教學效果的同時培養(yǎng)學生的探究素養(yǎng)。首先,在教學前教師要對學生的學習情況進行分析,以便創(chuàng)設出的情境更符合學生學習需求。學生對家庭電路既熟悉也很陌生,了解家庭電路中主要設備及其作用,但卻不了解電路的組成及連接方式,原因是家庭電路采取的是暗線鋪設,學生難以直觀認識到其實際連接情況,這也是教學中的重難點。在實際教學中,教師可以利用多媒體播放使用電能的各種場景,展示家庭中各種電器是如何用電的,在學生觀看視頻后教師提出問題:“我們如何才能安心地享受電能帶來的便利呢?”通過創(chuàng)設課堂情境有效激發(fā)學生的興趣和求知欲。其次,學生的興趣被充分調動后,教師要引導學生探究家庭電路的組成,可以借助生活中的資源來開展教學,如打開教室內的日光燈并提出問題:“一個完整的電路需要由哪幾部分組成?家里的電燈工作需要具備哪些條件?”學生通過思考認識到一個完整的電路,需要有電源、導線、用電器和開關4個部分,在啟發(fā)學生通過知識遷移,認識到家中的電燈能正常工作也需要具備這4部分,進而培養(yǎng)學生分析問題的能力。最后,在學生對家庭電路有初步的了解基礎下,教師要為學生演示家庭電路板工作的原理并說出各部分的作用,學生通過觀察和分析初步樹立探究素養(yǎng)。
(四)優(yōu)化實驗教學,培養(yǎng)科學態(tài)度與責任
在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的過程中,為了引導學生將學科知識轉變?yōu)樽陨砟芰?,教師要借助實驗為學生提供親身體驗的機會,讓學生在動手實踐中感受到物理的本質,進而逐步形成正確的科學態(tài)度。在實際教學中,教師要結合教學內容為學生創(chuàng)建形式多樣的實驗活動,豐富課堂內容的同時,引導學生在實踐中強化對知識的掌握,既能培養(yǎng)學生科學態(tài)度與責任,又能鍛煉動手實踐能力。
以教科版高二物理選擇性必修一“實驗:驗證動量守恒定律”教學為例,為了讓學生掌握實驗的設計思路,教師要優(yōu)化實驗教學,并根據“組間同質、組內異質”的原則,將學生分成多個小組,并為學生提供相關器材,引導其自行設計實驗方案再加以驗證,通過對實驗數據的分析,最大程度減少實驗誤差,達到驗證動量守恒的目的,學生也可以在這一過程中形成科學思維,并樹立科學的態(tài)度與責任。首先,教師在引入新課時,讓學生認識到動能守恒定律的適用條件是系統(tǒng)不受外力或受外力的矢量和為0,并列舉出生活中物體受到各種力的作用的分析圖,讓學生對知識點有感性的認識。其次,教師設計實驗引導學生進行探究,并為學生提供計時器、天平、滑塊、彈簧片、細繩、撞針等材料,鼓勵學生結合所學知識點設計實驗步驟,部分學生選擇設計對照實驗,第1組實驗中選取兩個質量不同的滑塊,在兩個滑塊相互碰撞的端面裝上彈性碰撞架,滑塊在碰撞后隨即分開。第2組實驗中則選擇在兩個滑塊的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥,碰撞時撞針會插入橡皮泥中,并將兩個滑塊連為一體,實驗后學生可以通過測量和計算求出滑塊的質量及速度,通過對數據的記錄和處理發(fā)現,碰撞前后的總動量是相同,基本上滿足動量守恒定律。最后,教師可以結合實驗現象適當提出幾個問題,為學生提供相應的指導與方向,通過思考及實驗所得數據進一步探究動量守恒定律。由此,實現了學生對物理觀念、科學思維、科學探究等意識的培養(yǎng),有助于學生綜合能力發(fā)展。
(五)開展互動課堂,培養(yǎng)自主學習能力
互動型高中物理教學課堂是提高教學質量,改變學生學習態(tài)度的重要途徑,同時這一教學方式也能有效培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。在課堂中教師可以嘗試與學生互換角色,在課前提前告知學生課堂教學主題,讓其通過自主學習掌握相關知識點,課堂中設計“我是小教師”的活動,讓學生扮演“教師”的角色講解知識點,并與其他同學展開交流和互動。在互動的過程中,學生可以發(fā)現自身學習方法及知識體系上的問題,并在教師的糾正和指點下有效解決。
以教科版高一物理必修一“彈力”教學為例,為了幫助學生了解常見的形變及物體的彈性,知道胡克定律,教師要設計實踐活動和探究活動并注重培養(yǎng)學生的自主學習能力。在課前教師要告知學生學習主題,并在班級群中上傳微課視頻,鼓勵學生結合教材自行學習知識點,通過完成課后習題來檢驗自主學習成果。這一過程中,由于學生尚未接受系統(tǒng)化的教導,難免會出現一些問題,教師應鼓勵學生將這些問題記錄在紙張上,方便課堂教學中進行討論。通過主動學習學生可以了解彈力的定義及其產生的條件,但卻無法判斷彈力的有無。在課堂教學中,教師可以根據知識點難易程度的劃分,選擇不同層次的學生上臺來進行講解,使所有學生都能參與其中。如在引導學生了解完全彈性形變和非完全彈性形變這一知識點時,學生在扮演“教師”講解知識點時選擇模擬微課視頻中的實驗,借助彈簧和橡皮泥開展演示實驗,讓其他學生直觀感受到彈簧在撤去外力后可以立刻恢復原狀,橡皮泥在撤去外力后則無法完全恢復原狀,通過對比讓學生認識到能恢復原狀的稱之為完全彈性形變,不能完全恢復的則被稱為非完全彈性形變。由于生生之間關系較為密切,講解知識點時其他學生的心神會更加放松,遇到問題后也會主動提出、敢于提出,課堂中的互動性更強。在探究和討論中學生可以提出自己的疑惑,“小教師”嘗試為其解答,教師則要在一旁進行監(jiān)督和觀察,并記錄學生自主學習無法解決的問題,以便在之后的教學中為其解惑?;诖耍咧形锢碚n堂可以從原本的“灌輸式”教學轉變?yōu)椤盎邮健苯虒W,大大提高課堂教學質量。同時讓學生站在教師的角度上講解知識點,也可以讓其真正參與到課堂中并培養(yǎng)自主學習能力。
三、結語
總的來說,部分物理教師對學科核心素養(yǎng)的研究還處于初始階段,教師在實際教學中要真正認識到核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性與意義,設計合理的教學活動,為學生提供更多自主學習的機會,讓學生在獨立思考、合作探究中獲取知識,掌握運用物理知識解決問題的能力,進而促進綜合能力提升。
(邱瑞玲)