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让高中物理课堂闪耀“智慧之光”

2021-07-19冯林峰穆艳君彭朝阳

中学理科园地 2021年1期
关键词:物理核心素养物理课堂高中物理教学

冯林峰 穆艳君 彭朝阳

摘   要:智力的发展是学生全面发展的基础,学生的认知水平得到提高,才能推动学生其他方面能力的发展.基于智育的教育理念以及物理核心素养的四个方面,教师在物理课堂中授之以渔、导之以行,引导学生晓之以理,动之以情,促使学生在认知水平得以提高的基础上持之以恒,智力得以发展,从而促进学生的物理核心素养提升,让物理课堂闪耀“智慧之光”。

关键词:物理课堂;高中物理教学;物理核心素养

普通高中新课标的颁布和实施是为了促进高中课程的改革,而课程改革是否成功取决于课程的实施,课程的实施主要通过课堂来体现,所以课堂的设置以及规划是否合理关系到课程改革的成败。高中物理课堂的设置是为了促进学生智力的发育和认知水平的提高,由于智力的发展是学生其他能力得到发展的基础,高中物理课堂便是为了最大限度地为学生创造良好的学习环境,以便学生学习,从而提升其物理核心素养。

学生发展核心素养是“立德树人”基本要求的具体化,是构建物理学科核心素养的主要依据[ 1 ];所以作为一名合格的中学物理教师,应该充分发挥教师的主导作用,在高中物理课堂中尽量开发和利用好潜在及现有的物理教学资源,组织高效的课堂教学,以便促进学生核心素养的发展。如图1所示,在高中物理课堂中,物理教师需要做到“授之以渔,导之以行,动之以情”,引导学生“晓之以理,持之以恒”,学生才能在教师的引导下发展物理观念,训练科学思维,历经科学探究,培养对物理学积极的情感及科学态度和责任感,从而促使学生物理核心素养的发展。

1  晓之以理,发展学生物理观念

“晓之以理”可见于《八闽通志》卷之三十七,意为让他人通晓道理;“晓之以理”旨在“说理、明道”,以道解惑、以理授业,从而发挥中学物理课堂教书育人、促进学生智力发展的作用。基于对新课标的解读,物理观念代表的是知识的内化,是提升核心素养的基础[ 2 ];是学生借助对物理概念以及物理规律等知识性物理内容的学习,再结合生活中的实际物理现象,逐渐内化所形成的物质观念、运动观念、相互作用观念以及能量观念。

例如在质点的教学中,质点这一抽象概念的讲解是主要的教学难点;质点是刚上高中的学生学到的第一个比较抽象的物理概念,也是学习运动学的基础概念,学生需要深刻理解质点这一抽象的物理概念,才能为之后的学习奠定基础。质点是为了研究物体的运动问题而抽象出的理想物理模型,此物理模型的质量集中在某一个点上,当物体的大小和形状对所要研究的物理问题没有影响或者影响很小时,就可以将这个物体抽象为一个有质量的点,这个点可以代替整个物体的运动情况,此时这个点就称为质点。在教学过程中结合生活实际问题举例:当研究一辆车在某个地方到另外一个地方时所需要的时间时,可以忽略车身的大小和形状对所要研究问题的影响,此时就可将车抽象化为质点进行研究,此时这个质点的运动状态便可以代表车的运动状态;但对于同一辆车,若要研究它受到的空气阻力时,车身的大小和形状对所要研究问题的影响不可以忽略,此时就不能将车抽象为一个质点.如图2所示,通过举例用同一辆车研究不同的问题,让学生理解质点的选择不是根据物体的种类而定,而是根据所需要研究的内容和问题确定的,从而促进学生对质点的理解,促使学生对知识进行迁移。

在教学过程中,物理教师需要结合生活中学生常见的物理现象和问题,将抽象的物理概念形象化和具体化,引导学生晓之以理,以便学生的物理观念在高中物理课堂得以发展。

2  授之以渔,训练学生科学思维

“授人以鱼不如授人以渔”可见于《淮南子·说林训》(刘安及其门客集体撰写),意为直接将鱼给需要鱼的人不如传授捕鱼的方法给他;“授之以渔”旨在“传道、授法”,传之以道、授之以法,从而在中学物理课堂中达到教书育人、训练学生思维的目的。鱼是目标,捕鱼方法是手段,一条鱼虽然能够缓解一时之饿,却不能解决长久之饥,鱼就在河里,如果不会捕鱼的方法,永远吃不到鱼.以此类比教育,直接将知识传授给学生,不如传授给学生学习知识的方法,以便学生建立起学习的科学思维;知识资源无处不在,学生掌握了学习的方法,何愁学不到知识。基于对新课标的解读,物理科学思维是学生发展核心素养的关键能力,教师应当在中学物理课堂引导学生历经探究过程,形成和发展科学形象思维、科学抽象思维和科学直觉思维[ 3 ]。

例如,在牛顿第一運动定律的教学中,教师可以通过联系生活实际举例:引导学生对比一个静止放在地面上的篮球和人推动的物体的运动状态及受力情况,从而分析得出:物体的运动状态会受力的影响.再举例将篮球滚出去之后在水平方向上没有受到持续的动力却还能往前运动,但会受到地面的阻力使其减速最终停下;引导学生思考在此过程中,得出力是改变物体运动状态的原因这一结论,以便学生在这一过程中逐渐形成和发展科学形象思维。最后通过引导学生对这一结论进行抽象化思考:若一个物体不受任何外力其运动状态将不会发生改变;从而训练和发展学生物理科学抽象思维。

如图3所示,学生吸收和内化知识后,不断发展科学形象思维及科学抽象思维,逐渐形成科学直觉思维,再遇到类似的问题时,依靠直觉就可以在第一时间判断所研究的问题是否可以将物体抽象化为质点,从而发挥中学物理课堂引导学生发展其科学思维的作用。

在教学过程中,物理教师需要为学生提供生动的实例素材, 以便学生直观的看到物质运动状态发生变化,从而在脑海中建构出实物模型。学生在教师的引导下分析物质运动状态变化的原因,理解物质的本质和规律,能够运用所学知识解释生活中相似物理现象,促使知识的迁移,发展学生的科学形象思维和科学抽象思维,逐渐形成科学直觉思维,从而发挥高中课堂促进学生科学思维发展的作用。

3  动之以情,培养学生科学态度

“动之以情”可见于《读通鉴论》(卷十七 梁武帝),意为用真情打动对方;“动之以情”旨在“通情、达理”,培养学生对物理学的积极情感,激发学生学习物理的热情和兴趣。基于对新课标的解读,中学物理课堂不仅需要为学生提供良好的学习环境和学习氛围,还需引导在理解科学、技术、社会、环境(STSE)之间关系的基础上认识科学本质,逐渐形成对科学和技术以及对物理学正确的科学态度和责任感[ 4 ]。

例如在反冲运动的教学过程中,由于反冲运动是动量守恒定律的最后一节内容,起到总结本章节全部知识内容的作用。物理教师在讲解本节知识内容的过程中,可以充分运用多媒体设备,将我国火箭发射过程通过视頻的方式播放给学生观看,在观看完视频后利用之前所学知识对火箭的工作原理进行解释,再向学生讲解相关国家科技发展的内容,引发学生的爱国情怀,让学生潜移默化地认识到物理学知识对我国科学技术发展的促进作用,从而促进学生对物理学的积极情感以及科学态度与责任感。

物理教师在进行教学的过程中,不能只注重书本知识的传递,应结合实际,积极开发所有可利用的教学资源,让学生理解物理的科学本质;从真实情境出发,以便学生发现和提炼问题,对问题的答案进行可能性假设,运用已有的知识设计制定探究计划,经历探究过程,最终获得相关结论[ 2 ]。在此基础上逐渐形成对物理科学技术应有的正确态度和责任感,从而发挥中学物理课堂培养学生对物理学的积极情感以及科学态度与责任感的作用。

4  导之以行,注重学生科学探究

“导之以行”意为用行动去引导他,“导之以行”强调“言传、身教”,其目的在于培养学生的动手能力、实践能力和综合能力。基于对新课标的解读,科学探究是学习物理观念、发展科学思维、形成科学态度与责任的手段和途径;科学探究在中学物理课堂中主要以实验课的方式呈现,所以学生在中学物理课堂中进行科学探究需要教师的引导。

例如在进行伏安法测电阻的教学过程中,如图4所示,物理教师在进行实验教学时,需要引导学生提出问题、分析问题、设计和进行实验、收集和整理数据、分析数据,进而得出结论,最后进一步分析实验误差来源,以便学生进行知识建构、理解科学本质.学生在教师的引导下亲自进行伏安法测电阻的两种接法,自己记录得到数据并对实验数据进行整理和分析,从而清晰直观地得出两种伏安法测电阻的实验误差源于何处,从而使理论知识与物理实际联系起来,达到科学探究在中学物理课堂中所起到的作用。

物理教师在进行科学探究教学的过程中,应时刻注意实验的安全问题,在确保安全的情况下引导学生进行相应的科学探究,以便学生可以在中学物理课堂上历经科学探究过程;学生在探究过程中增强自己在科学探究意识、设计探究方案、获取证据、分析论证及表达交流等方面的能力,让科学探究过程在中学物理课堂上发挥其应有的作用。

5  持之以恒,提升学生核心素养

“持之以恒”可见于《家训喻纪泽》(曾国藩)意为长久地坚持下去,其强调“坚持、恒心”,核心素养的提升绝不是仅仅靠中学物理课堂45分钟就能够提高的,它要求学生在中学物理课堂中做到发展物理观念,训练科学思维,注重科学探究,培养积极情感及科学态度和责任感的同时,能锲而不舍地坚持下去,经过时间的沉淀,才能逐渐提高学生的核心素养。

在中学物理课堂中,教师应该起到积极的带头作用,教师“授之以渔,导之以行,动之以情”,引导学生“晓之以理,持之以恒”,让学生在中学物理课堂中真正能学习到有用且实用的知识与能力,让中学物理课堂处处闪耀智慧之光。

参考文献:

[1]普通高中物理课程标准修订组.普通高中物理课程标准(2017年版)解读[M].北京:高等教育出版社,2018:53-59.

[2] 罗莹.物理核心素养研究:物理知识与物理观念[J].物理教师,2018,39(6):2-6.

[3]李正福,谷雅慧.论物理核心素养视野下的科学思维教育内容[J].课程.教材.教法,2018,38(2):97-102.

[4]惠广俊.以深度学习为阶梯 落实学科核心素养——以“伽利略对自由落体运动的研究”的学习为例[J].物理教学探讨,2020,38(6):8-10,32.

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