基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)策略研究

蔡大化

摘 要：在新一輪的課程改革中，核心素養(yǎng)培養(yǎng)成為教師的重要教學(xué)任務(wù)。在高中物理教學(xué)中，物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任這四個(gè)維度為學(xué)生的當(dāng)前及未來的發(fā)展提出了明確要求。文章從物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任這四個(gè)維度出發(fā)，對(duì)核心素養(yǎng)理念下高中物理教學(xué)的實(shí)施策略進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理;物理觀念;科學(xué)思維;實(shí)驗(yàn)探究;科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

中圖分類號(hào)：G421;G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2021）02-0060-02

物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力。新修訂的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)，將物理課程目標(biāo)中的“知識(shí)”“能力”與“情感”三維目標(biāo)深化為“物理核心素養(yǎng)”，并從物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)維度對(duì)學(xué)生提出要求。本文結(jié)合核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求，對(duì)高中物理教學(xué)策略進(jìn)行研究。

一、注重高中生物理觀念的培養(yǎng)

觀念是客觀事物在人腦中留下的概括性的認(rèn)識(shí)，它影響并支配著人們的實(shí)踐行動(dòng)。物理觀念則是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與作用、能量等的基本認(rèn)識(shí)，其中包括自然觀、物質(zhì)觀、時(shí)空觀、運(yùn)動(dòng)觀、相互作用觀、能量觀、物理價(jià)值觀等。

教師應(yīng)從以下幾方面入手，培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念。1）結(jié)合物理發(fā)展歷史，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理觀念的感知。教師可以引入物理發(fā)展歷史知識(shí)，讓學(xué)生在濃厚的文化氛圍中感知物理學(xué)。例如，關(guān)于運(yùn)動(dòng)的描述中亞里士多德認(rèn)為物體越重下落越快，而伽利略則通過實(shí)驗(yàn)證明“物體下落速度與時(shí)間成正比，下落的距離與時(shí)間平方成正比”。在觀念的交鋒中，教師呈現(xiàn)出物理學(xué)發(fā)展的過程，可以引導(dǎo)學(xué)生建立正確的運(yùn)動(dòng)觀。2）注重理論知識(shí)的講解與指導(dǎo)，促使學(xué)生形成物理觀念。例如，講解牛頓第一定律時(shí)，教師可以從定律內(nèi)容入手，進(jìn)行理論講解，并通過與學(xué)生討論來強(qiáng)化學(xué)生的理解。3）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，幫助學(xué)生內(nèi)化物理觀念。教師可以依托實(shí)驗(yàn)探究，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手操作。例如，教學(xué)“實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”這一內(nèi)容時(shí)，教師可以組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在操作、觀察中實(shí)現(xiàn)思維的跨越，完成對(duì)“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的理解與內(nèi)化。4）結(jié)合實(shí)際問題，促進(jìn)學(xué)生物理觀念的升華。教師可以結(jié)合社會(huì)生產(chǎn)和生活實(shí)際，設(shè)計(jì)問題情境，吸引學(xué)生在情境中自覺運(yùn)用物理知識(shí)探究解決方案，在實(shí)踐應(yīng)用中檢驗(yàn)物理知識(shí)的科學(xué)性，促進(jìn)學(xué)生理性思維的構(gòu)建、科學(xué)探索精神的塑造，實(shí)現(xiàn)物理觀念的升華。

二、注重高中生科學(xué)思維的培養(yǎng)

思維是人腦在客觀事物表象的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、綜合、判斷、推理等理性認(rèn)識(shí)的過程。基于核心素養(yǎng)要求，教師應(yīng)重視學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，即引導(dǎo)學(xué)生形成構(gòu)建理想模型的意識(shí)和能力，培養(yǎng)學(xué)生正確運(yùn)用物理知識(shí)的思維方法，培養(yǎng)學(xué)生基于定性和定量分析進(jìn)行科學(xué)推理、探索規(guī)律，解釋自然現(xiàn)象與實(shí)際問題的思維能力。

教師應(yīng)從以下幾方面入手，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。1）引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建物理模型，培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力。例如，教學(xué)“質(zhì)點(diǎn)”時(shí)，教師可以為學(xué)生提供一些練習(xí)題目，引導(dǎo)學(xué)生建立位移與時(shí)間的關(guān)系，并建立物理模型，在模型構(gòu)建與解決問題的過程中實(shí)現(xiàn)抽象思考，鍛煉科學(xué)思維。2）引入類比思維方法，啟發(fā)學(xué)生深入思考。教學(xué)抽象的物理概念時(shí)，教師可以采用類比的方式，利用相同或相似的情境，引導(dǎo)學(xué)生展開橫向或縱向的對(duì)比，找到不同概念之間的相似與相異之處，讓學(xué)生更好地理解概念。3）指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行等效變換分析，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新思考。例如，教學(xué)電磁感應(yīng)相關(guān)知識(shí)時(shí)，教師可以根據(jù)勻強(qiáng)電場中的帶電體的受力情況，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行等效分析，讓學(xué)生在知識(shí)轉(zhuǎn)化的過程中拓展解題思路，提高思維能力。4）滲透能量守恒定律，啟發(fā)學(xué)生深入探索。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)能量守恒進(jìn)行深入分析，并結(jié)合題目探究能量守恒的特點(diǎn)，使學(xué)生經(jīng)歷思維發(fā)展的過程，準(zhǔn)確把握并運(yùn)用能量守恒定律。5）注重學(xué)科聯(lián)系，拓寬學(xué)生的思維領(lǐng)域。教師應(yīng)借助物理與數(shù)學(xué)、化學(xué)等學(xué)科之間的聯(lián)系，豐富教學(xué)資源，啟發(fā)學(xué)生在理性思考中實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方法的融會(huì)貫通，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。

三、注重高中生實(shí)踐探索能力的培養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)探究能力是物理核心素養(yǎng)的重要體現(xiàn)，教師應(yīng)依托實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)勢(shì)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)實(shí)踐操作情境，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中強(qiáng)化科學(xué)探究意識(shí)，提高獲取、處理、運(yùn)用數(shù)據(jù)的能力，發(fā)展觀察、描述、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)果及反思實(shí)踐應(yīng)用的能力。

教師應(yīng)從以下幾方面入手，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐探索能力。1）創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣。教師應(yīng)打破按部就班的示范實(shí)驗(yàn)過程，運(yùn)用寓教于樂的方式，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)具有廣闊探索空間的問題情境，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的積極性。2）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生的觀察與探究能力。例如，教學(xué)“實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度”時(shí)，教師可以通過示范引導(dǎo)學(xué)生提出質(zhì)疑、形成假設(shè)、設(shè)計(jì)步驟、總結(jié)結(jié)論、驗(yàn)證假設(shè)，在動(dòng)手操作與觀察分析的過程中經(jīng)歷思維的變化，培養(yǎng)學(xué)生客觀嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的科學(xué)精神。3）鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，指導(dǎo)學(xué)生改進(jìn)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程。例如，教學(xué)“實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”時(shí)，教師可以先根據(jù)教材內(nèi)容指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)結(jié)論之后，提供開放性的探索空間，鼓勵(lì)學(xué)生提出質(zhì)疑，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察困難的問題，進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思考與探索。4）引導(dǎo)學(xué)生融入生活，自主設(shè)計(jì)生活化物理實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生從生活中尋找實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，形成趣味化實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并在記錄、分享的過程中提升實(shí)踐能力，思考并解釋物理現(xiàn)象。

四、注重高中生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感的培養(yǎng)

在物理學(xué)科核心素養(yǎng)中，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)主要表現(xiàn)為了解科學(xué)的本質(zhì)，具有科學(xué)的探索精神和實(shí)驗(yàn)精神，擁有社會(huì)責(zé)任感。

教師應(yīng)從以下幾方面入手，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)。1）結(jié)合物理學(xué)發(fā)展史了解物理學(xué)科的本質(zhì)。物理學(xué)科的發(fā)展歷史是一部不斷破除迷信、探究真理的歷史，從歐洲的文藝復(fù)興、宗教改革和啟蒙運(yùn)動(dòng)開始，科學(xué)逐漸掙脫了宗教統(tǒng)治，擺脫了神學(xué)認(rèn)識(shí)論，確立了科學(xué)認(rèn)識(shí)論。這其中，伽利略、牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦等天才物理學(xué)家構(gòu)建了物理學(xué)科框架，完善了物理學(xué)科的建設(shè)。教師可以從這些歷史中汲取養(yǎng)分，挖掘科學(xué)精神，讓學(xué)生繼承和發(fā)揚(yáng)。2）結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索精神。物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度的重要途徑，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)生需要經(jīng)歷提出問題、猜想或假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析論證、得出結(jié)論等過程，每一個(gè)步驟都要建立在客觀事實(shí)基礎(chǔ)上。因此，學(xué)生自然能夠?qū)茖W(xué)研究產(chǎn)生敬畏，并在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)過程中形成敢于質(zhì)疑、實(shí)事求是、堅(jiān)持不懈的科學(xué)態(tài)度。3）組織小組合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神。科學(xué)探索的過程常常需要個(gè)體之間的合作與交流，因此，科學(xué)態(tài)度還包括主動(dòng)與他人合作、尊重他人的觀點(diǎn)。教師可以組織小組合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在合作探究中求同存異，在相互尊重的基礎(chǔ)上提高團(tuán)隊(duì)合作能力。4）結(jié)合科學(xué)技術(shù)成果，強(qiáng)化學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。物理學(xué)科的發(fā)展為科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新提供了強(qiáng)大的理論支撐，教師可以結(jié)合現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為學(xué)生展示物理學(xué)科的應(yīng)用價(jià)值。例如，教學(xué)“宇宙航天”這一內(nèi)容時(shí)，教師可以利用“天宮一號(hào)太空授課”展示太空中有趣的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生了解我國航天事業(yè)的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生的民族自豪感與社會(huì)責(zé)任感。

總之，在高中物理教學(xué)中，核心素養(yǎng)培養(yǎng)已成為教育教學(xué)的基本遵循，教師應(yīng)結(jié)合高中生的情感認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，深入分析物理核心素養(yǎng)的內(nèi)容，并從多維度探究教學(xué)實(shí)施策略，優(yōu)化教學(xué)實(shí)踐效果，實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的全面培養(yǎng)。

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Research on Senior Middle School Physics Teaching Strategy Based on Core Competence

Cai Dahua

（No.1 Middle School of Huai'an City， Jiangsu Province， Huai'an 223001， China）

Abstract： In the new round of curriculum reform， the cultivation of core competence has become an important teaching task for teachers. In senior middle school physics teaching， the four dimensions of physics concept， scientific thinking， experimental exploration， scientific attitude and responsibility put forward clear requirements for students' current and future development. From the four dimensions of physics concept， scientific thinking， experimental exploration， scientific attitude and responsibility， this paper studies the implementation strategy of senior middle school physics teaching under the concept of core competence.

Key words： core competence; senior middle school physics; physics concept; scientific thinking; experimental exploration; scientific attitude and responsibility