基于高中物理核心素養(yǎng)的科學(xué)探究

白明照

(重慶市酉陽第一中學(xué)校 重慶 酉陽 409812)

1.高中物理核心素養(yǎng)的概述

在高中課程的物理教學(xué)中，物理學(xué)的核心素養(yǎng)包括科學(xué)思維、物理觀念、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任和科學(xué)探究四個(gè)方面的內(nèi)容，具體的內(nèi)涵如下。科學(xué)思維是指從物理學(xué)角度探究客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律以及事物彼此之間的相互關(guān)系，是對(duì)物理學(xué)的理論、模型以及經(jīng)驗(yàn)事實(shí)相互之間關(guān)系的認(rèn)識(shí)，是物理學(xué)中的一種科學(xué)的學(xué)習(xí)思維。物理觀念是指從物理學(xué)角度去認(rèn)識(shí)物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)、能量以及相互作用之間的關(guān)系，是物理學(xué)的相關(guān)概念和規(guī)律的凝練和升華，是利用物理學(xué)相關(guān)知識(shí)和方法解釋現(xiàn)象和解決生活中的問題的一種能力。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任是指在物理學(xué)的學(xué)習(xí)過程中，通過認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)特征，在理解科學(xué)、技術(shù)以及社會(huì)和環(huán)境的相互關(guān)系的基礎(chǔ)之上，應(yīng)該具備的正確看待事物的態(tài)度以及責(zé)任心。科學(xué)探究是指學(xué)生能夠通過利用科學(xué)的學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)和處理相關(guān)信息，并且形成科學(xué)的結(jié)論以及對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的研究過程的結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估以及進(jìn)行反思的一種能力。同時(shí)，還要求學(xué)生具備對(duì)事物進(jìn)行科學(xué)探究的意識(shí)，能夠在實(shí)際生活中提出相應(yīng)的物理問題，并且進(jìn)行思考和解決。

2.基于高中物理核心素養(yǎng)的科學(xué)分析

2.1 開展教學(xué)活動(dòng)，踐行物理觀念。現(xiàn)行的高中物理教材中有很多學(xué)生活動(dòng)的內(nèi)容，這就是要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行體驗(yàn)性活動(dòng)，讓學(xué)生在活動(dòng)中進(jìn)行物理知識(shí)和思想的感受，體驗(yàn)物理知識(shí)與生活實(shí)際的聯(lián)系，不斷的提升學(xué)生的各項(xiàng)能力，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。比如，在學(xué)習(xí)了“牛頓第三定律”以后，教師可以組織學(xué)生在生活中進(jìn)行知識(shí)的實(shí)踐，諸如，拔河、行駛的玩具車、螺旋槳直升飛機(jī)空中盤旋等。有的學(xué)生用兩個(gè)彈簧秤進(jìn)行牛頓第三定律的探究，將兩個(gè)彈簧秤連接在一起放置在水平的桌面上，首先是一個(gè)同學(xué)用力拉A彈簧秤，再是另一個(gè)同學(xué)用力拉B彈簧秤，最后是兩個(gè)同學(xué)一起拉，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，無論是那種情況兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)是一致的。還有的學(xué)生從多角度進(jìn)行兩個(gè)彈簧秤作用力的探究，斜向、豎直擺放，結(jié)果兩個(gè)彈簧秤的讀數(shù)也是一致的。這就讓學(xué)生得出在靜止的狀態(tài)下，一對(duì)相互作用力的方向相反，大小相同。那么，在不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，彈簧秤的讀數(shù)還會(huì)一致嗎？學(xué)生又在汽車加速起步階段，運(yùn)動(dòng)行駛階段進(jìn)行兩只彈簧秤對(duì)拉情況的探究，最后發(fā)現(xiàn)讀數(shù)是一致的，通過學(xué)生的親手實(shí)踐，讓學(xué)生更容易的理解牛頓第三定律。

2.2 要特別注重創(chuàng)設(shè)物理情境。典型物理過程和規(guī)律來源于生活，是生活實(shí)際過程的抽象，是許多自然現(xiàn)象的歸納和提升，所以典型物理過程和規(guī)律是難于理解的。教師在講解典型物理過程和規(guī)律時(shí)要遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，創(chuàng)設(shè)合理的物理情境，這樣才能幫助學(xué)生理解物理過程，建立物理模型，總結(jié)歸納物理規(guī)律，生成一節(jié)高效物理課堂。例如：自由落體運(yùn)動(dòng)一節(jié)中，怎樣讓學(xué)生理解物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的條件？我們可以創(chuàng)設(shè)以下物理情境：①小鋼球下落。②乒乓球下落。③羽毛下落。④質(zhì)量相等的紙片和紙團(tuán)下落。讓學(xué)生思考、討論，從而形成正確的認(rèn)識(shí)。物體下落的快慢和物體的質(zhì)量無關(guān)，而是和物體受到空氣阻力密切相關(guān)。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考，物體受到空氣阻力是下落運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的很復(fù)雜。進(jìn)一步鼓勵(lì)同學(xué)們大膽猜想，如果空氣阻力，羽毛和硬幣會(huì)同時(shí)落地嗎？演示牛頓管實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證同學(xué)們的猜想。在這樣的教學(xué)中，學(xué)生不僅觀察和推理能力，而且會(huì)形成觀察和思考的思維習(xí)慣。

3.實(shí)例應(yīng)用分析

電磁波與我們的生活聯(lián)系緊密，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。《電磁波譜電磁波的應(yīng)用》一節(jié)教學(xué)的目的是要求學(xué)生認(rèn)識(shí)各波段電磁波譜，掌握了解這些電磁波在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。通常傳統(tǒng)的教法是以教師的講解為主，得出結(jié)論，學(xué)生被動(dòng)地接受實(shí)驗(yàn)事實(shí)，記住規(guī)律和結(jié)論，然后應(yīng)用結(jié)論解決問題。這雖有利于學(xué)生的應(yīng)試，但該節(jié)內(nèi)容的許多非知識(shí)性育人價(jià)值被忽略，例如質(zhì)疑精神、主動(dòng)學(xué)習(xí)的意識(shí)、學(xué)生相互交流合作能力等。如何超越傳統(tǒng)的教學(xué)模式，讓學(xué)生更容易記憶和理解。電磁波大家族中各成員的特性及應(yīng)用，是本節(jié)課設(shè)計(jì)的初衷。因此本節(jié)課設(shè)計(jì)的主要理念為：培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)，讓學(xué)生自主發(fā)展。因此筆者將以學(xué)生為中心，圍繞核心素養(yǎng)教育理念，通過教師對(duì)本節(jié)內(nèi)容的構(gòu)建，以期讓學(xué)生成為全面發(fā)展的人。在物理實(shí)驗(yàn)探究過程中，要求學(xué)生擁有探究意識(shí)，能夠提出物理問題，發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律;具有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案，獲取和處理證據(jù)和信息的能力，可以正確實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究方案后得出結(jié)論并做出解釋；要求學(xué)生可以收集并分析信息，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估和反思。因此在這一片斷的教學(xué)中，利用紫外線演示儀進(jìn)行引入、演示實(shí)驗(yàn)，講解中穿插生活實(shí)際應(yīng)用，從生活實(shí)際出發(fā)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)，樂學(xué)善學(xué)，讓學(xué)生體會(huì)物理的價(jià)值和生活中處處有物理的道理。知識(shí)講解結(jié)束以后，布置調(diào)查報(bào)告作業(yè)，充分鍛煉學(xué)生的信息收集能力以及語言表達(dá)能力。講解過程配套多媒體教學(xué)，將傳統(tǒng)教學(xué)方式與現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)緊密結(jié)合，從而優(yōu)化本課的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生的思維品質(zhì)和解決問題的能力。

4.結(jié)束語

在素質(zhì)教育的前提下，高中物理教師在教學(xué)中，要轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，以學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展為教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生通過物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生掌握物理的探究思想方法，從“物理觀念”、“實(shí)驗(yàn)探究”、“科學(xué)思維”、“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)維度培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。幫助學(xué)生掌握物理學(xué)習(xí)的關(guān)鍵能力和優(yōu)秀品格，為學(xué)生進(jìn)行終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。