陳學(xué)安

關(guān)鍵詞：理念更新；科學(xué)思維；運動與力的關(guān)系；因材施教

高中物理是自然科學(xué)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學(xué)科，其課程目標(biāo)要求培養(yǎng)學(xué)生具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新素養(yǎng)是拔尖人才最重要的素養(yǎng)，高中物理教師應(yīng)該從教學(xué)觀念的更新、學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)、因材施教的落實三個方面積極探索拔尖人才創(chuàng)新素養(yǎng)提升的實踐路徑。結(jié)合高中物理教學(xué)實際，探索與研究拔尖人才培養(yǎng)的高中物理課程教學(xué)策略。

2022年習(xí)近平主席提出基礎(chǔ)學(xué)科拔尖人才培養(yǎng)戰(zhàn)略。國家一直重視自然科學(xué)基礎(chǔ)課程教學(xué)領(lǐng)域拔尖人才的培養(yǎng)。順應(yīng)時代需要，培養(yǎng)物理拔尖人才首先要求高中物理教師更新教學(xué)觀念。

物理課堂不僅在于學(xué)科知識與技能的傳授，更在于對學(xué)生思想政治與道德品質(zhì)的培養(yǎng)。依據(jù)物理學(xué)科特點，充分挖掘物理教材中思政素材，融思政教育于物理教學(xué)中，將學(xué)生培養(yǎng)成兼具家國情懷、批判性思維、科學(xué)思維、創(chuàng)新思維的拔尖人才。物理學(xué)的理論和實踐蘊含著豐富的辯證唯物主義思想教育因素，在教學(xué)中展示伽利略的立場和思考方式，研讀伽利略、笛卡爾、牛頓等科學(xué)家們的科學(xué)研究史實材料，引領(lǐng)學(xué)生建立為中華民族屹立于世界科技高地而獻身物理科學(xué)研究事業(yè)的遠大胸懷。

拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)對課堂教學(xué)模式及理念提出了新的挑戰(zhàn)，具體表現(xiàn)在開放型的課程內(nèi)容、豐富多樣的課程類型、學(xué)生自主的課程選擇、研究型課程教學(xué)。利用探究式課程教學(xué)方式為其打下牢固的知識基礎(chǔ)，通過情境思維訓(xùn)練和解決實際問題培育學(xué)生的創(chuàng)新意識與應(yīng)用能力。在教學(xué)中，“問題導(dǎo)思”重設(shè)計，即通過運動需不要力的問題設(shè)計來引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生思維，解決力的概念“學(xué)”的問題；“情境拓思”重應(yīng)用，通過設(shè)置理想實驗來拓展思維的廣度、提升思維的深度，訓(xùn)練學(xué)生解決實際問題的思維能力，解決日常生活實踐中“用”的問題；“對話啟思”重合作，這種教學(xué)理念通過小組合作，以對話的形式展開碰撞、辨析、思考，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

科學(xué)理論知識從實踐中升華而來，并應(yīng)用指導(dǎo)于生活實踐。對生活中的現(xiàn)象進行質(zhì)疑與研究，有助于深入理解理論知識。生活中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)：手持氫氣球站立于公共汽車上的小女孩在汽車急剎車時運動方向與氫氣球的運動方向不一致，從而對牛頓第一定律產(chǎn)生了質(zhì)疑。在探究過程中發(fā)現(xiàn)生活中有很多這樣的例子，運用和發(fā)展好“生活”課堂，結(jié)合生活實踐探索理論原理，需要教師呵護那些對運動與力的關(guān)系研究具有好奇心的少數(shù)尖子生，特別是那些對于伽利略斜面實驗以及牛頓第一定律、牛頓第二定律提出質(zhì)疑的學(xué)生，要倍加愛護，尊重他們的意見，鼓勵他們的奇思妙想與批判性思維，與他們一起共同探討、實踐嘗試。

科學(xué)創(chuàng)新思維是攻克科技難關(guān)必備的思維，具有客觀性、預(yù)見性、可檢驗性。拔尖人才的科學(xué)思維培養(yǎng)更應(yīng)該基于客觀事物或者現(xiàn)象基礎(chǔ)上的探究性；基于歸納和演繹、分析和綜合基礎(chǔ)上的前瞻性；基于邏輯與歷史相一致的實踐檢驗性。

受時空限制，高中階段大量的物理實驗只能開展理想實驗，設(shè)計理想實驗。拔尖學(xué)生感興趣的不僅是伽利略實驗的過程，還有伽利略斜面實驗的猜想依據(jù)、設(shè)計思路、推斷結(jié)果等，在還原實驗的過程中，實現(xiàn)對《運動與力的關(guān)系》中物理概念認知、物理原理的理解。

以牛頓第一定律為例，慣性概念雖然是探究運動和力的基礎(chǔ)，但其抽象難懂。在解決問題的過程中需要運用理解慣性時，往往會產(chǎn)生困惑，主要原因是沒有真正理解慣性的概念以及影響慣性的因素。尖子生通過體育運動中拋擲的鉛球、立定跳遠等項目的體驗、觀察、思考，去尋找不同學(xué)生拋擲鉛球、立定跳遠成績?yōu)槭裁床煌脑颍趯嵺`中深度理解“慣性”的概念，深入探究、驗證力和慣性的關(guān)系；反復(fù)的體驗與觀察思考，能自主發(fā)現(xiàn)物體慣性大小的影響因素，得出結(jié)論：物體自身質(zhì)量是其慣性大小的唯一量度。

物理尖子生善于在收集的證據(jù)之間探尋它們的邏輯性，善于運用分析與綜合、比較與分類、歸納與演繹的思維方法，建立現(xiàn)象與原理之間的關(guān)系并通過推理得出自己的結(jié)論或提出自己的見解。給他們提供小車、砝碼、打點計時器、傳感器等實驗室能提供的實驗器材，通過合作探究尋找物體的質(zhì)量、力與加速度的關(guān)系時，他們會精心設(shè)計實驗方案，發(fā)現(xiàn)小車不變，改變拉力，就會改變加速度從而會得出影響加速度的因素是物體受到的力。在實驗過程中遇到如何排除摩擦力影響的問題時。有人提出利用傳感器測出摩擦力后再進行實驗，也有人提出用玻璃代替木板減小其影響，甚至提出磁懸浮、氣墊導(dǎo)軌等辦法，但也有人提出為什么要排除摩擦力，摩擦力的存在不影響理論結(jié)果，進而設(shè)計實驗。此次探究實驗不僅理解了力與加速度的關(guān)系，而且各類創(chuàng)新思想層出不窮，各種辨論和思考光芒閃現(xiàn)。

創(chuàng)新思維助力尖子生從不同角度對問題進行分析與思考，并提出獨特的、新穎的、有價值的觀點，同時探索問題解決的科學(xué)方法、科學(xué)路徑。普通高中物理學(xué)科概念認知與學(xué)生的生活緊密相聯(lián)，如游樂場的漂流項目，由于漂流高度不夠或者滑道摩擦力過大，導(dǎo)致漂筏總是到不了下一個滑口就停下了。一般學(xué)生會提出增加滑口高度或者減小滑道摩擦系數(shù)來解決問題，但尖子生往往會提出，增加漂筏數(shù)量，減少漂筏上的游客等切實可行的辦法。教師應(yīng)該為尖子生提供更多解決實際問題的機會，基于學(xué)生熟悉的生活實際，引導(dǎo)學(xué)生利用課余時間思考實際生活、生產(chǎn)中工具的改進，從自行車到摩托車，從摩托車到電動車，從火車、動車到飛機等交通工具的改進；從石子投河、瓦片漂水面到導(dǎo)彈升空；從人造衛(wèi)星到宇宙飛船等，分析其與牛頓力學(xué)的關(guān)系，思考牛頓定律在生活、生產(chǎn)、國防等領(lǐng)域的重要作用，思考如何發(fā)揮牛頓定律在這些領(lǐng)域的作用，改進現(xiàn)有的工具，發(fā)揮更大的作用。

普通高中物理教學(xué)既要面向全體學(xué)生，體現(xiàn)教學(xué)公平性，又需要滿足學(xué)生個性的學(xué)習(xí)需求，注重拔尖人才的培養(yǎng)。適時展現(xiàn)智力優(yōu)勢，引導(dǎo)尖子生優(yōu)化自己的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)物理尖子生適應(yīng)未來社會發(fā)展需求的關(guān)鍵能力。

物理尖子生對物理學(xué)科的探究和理解與眾不同，要設(shè)法引導(dǎo)他們逐步走進物理科學(xué)研究之路，保護學(xué)生旺盛的好奇心、豐富的想象力、強烈的求知欲。這就要求物理教師高度關(guān)注他們物理的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)他們運用科學(xué)研究的基本方法探究、運用物理知識。一位尖子生喜歡研究智能手機功能，提出是否可以用智能手機測量手機運動的加速度，并利用手機傳感器測量出手機從一定高度由靜止釋放落到鋪有海綿地面上的加速度，進一步拓展探討與地面碰撞中所受的最大彈力。教學(xué)中通過讓學(xué)生展示其測量過程、測量工具、測量方法以及測量數(shù)據(jù)收集，最后引導(dǎo)分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，驗證結(jié)論，將理論知識付諸實踐，從而適時激發(fā)物理思考熱情，引導(dǎo)學(xué)生自主思考，落實因材施教的培育模式。

高中物理教學(xué)中對拔尖學(xué)生應(yīng)該順勢而為，保護他們物理學(xué)科探究的興趣的同時，要引導(dǎo)他們進一步體驗物理學(xué)習(xí)的成就感。充分調(diào)動每個學(xué)生成為“尖子生”的欲望，結(jié)合學(xué)生主體的學(xué)習(xí)情況和具體實際來制定教學(xué)方案。如在競賽習(xí)題中出現(xiàn)逆風(fēng)前進的帆船，拔尖學(xué)生認為理論與實際不相符，現(xiàn)實中帆船逆風(fēng)不能前行。課后鼓勵學(xué)生動手制作帆船，吹風(fēng)機制造逆風(fēng)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在合適角度下，帆船能逆風(fēng)行駛，實現(xiàn)理論與實踐的應(yīng)證，既加深了知識的理解增強了動手能力，又實現(xiàn)從理論知識到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變，充分展現(xiàn)出拔尖人才的創(chuàng)造優(yōu)勢。

總之，拔尖人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)在基礎(chǔ)教育，普通高中物理教師要積極探索尖子生的培養(yǎng)途徑與方法，積極更新教學(xué)理念，著重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力，因材施教，為國家實施拔尖人才戰(zhàn)略奠基。

參考文獻：

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[2]葉晟波，余潘.物理實驗教學(xué)培養(yǎng)拔尖人才創(chuàng)新素養(yǎng)的探索[J].物理教師，2022（04）.

（作者單位：江蘇省南京市中華中學(xué)）