隨著教育改革工作的持續(xù)推進,核心素養(yǎng)對學(xué)科教學(xué)工作的指導(dǎo)作用也在不斷凸顯。《普通高中物理課程標準》中明確指出,教師在日常教學(xué)過程中應(yīng)將核心素養(yǎng)融入物理教學(xué)設(shè)計之中,并基于核心素養(yǎng)的基本要求,著力加大對學(xué)生學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、科學(xué)思維能力以及實踐應(yīng)用能力的培養(yǎng)力度,在提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)質(zhì)量的同時,促進其綜合素養(yǎng)的均衡發(fā)展,為學(xué)生承擔(dān)社會責(zé)任提供助力。因此,在高中物理的教學(xué)設(shè)計中,教師應(yīng)緊扣物理核心素養(yǎng)的基本內(nèi)涵,積極探索高效的課堂教學(xué)策略,促進學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量與學(xué)習(xí)能力的雙向提高助力賦能。本文以高中物理教學(xué)實踐為載體,基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中物理教學(xué)要點,為教師優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計明確了方向,并在此基礎(chǔ)上,分別從巧用多種模型工具、選擇多元教學(xué)活動、優(yōu)創(chuàng)實驗學(xué)習(xí)項目以及普及生活物理應(yīng)用四個方面,具體探討了核心素養(yǎng)導(dǎo)向下高中物理教學(xué)的實踐策略。
一、基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中物理教學(xué)要點
學(xué)科核心素養(yǎng)的提出不僅影響著教師的教學(xué)觀念,而且為課堂教學(xué)活動的順利開展提供了關(guān)鍵的導(dǎo)向。物理核心素養(yǎng)是高中物理教學(xué)工作的核心要素,包含了物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究以及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個維度的內(nèi)容,這些看似獨立的素養(yǎng)要點實則共同指向了學(xué)生多元智能的全面發(fā)展。因此,在高中物理的課堂教學(xué)設(shè)計中,教師應(yīng)積極革新傳統(tǒng)的教育觀念,立足核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求,精心設(shè)計并組織課堂教學(xué)活動,以此提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量與物理素養(yǎng)。在高中物理教學(xué)中,核心素養(yǎng)的教學(xué)要點主要體現(xiàn)在以下三個方面:
一是合作學(xué)習(xí)。在以培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)為目標的課堂教學(xué)中,教師應(yīng)積極改變傳統(tǒng)以教師為課堂核心的教育觀念,逐步從教學(xué)主導(dǎo)者向教學(xué)引導(dǎo)者的角色轉(zhuǎn)變,為學(xué)生的科學(xué)探究和學(xué)習(xí)預(yù)留空間。為了彌補學(xué)生在自主學(xué)習(xí)能力方面的不足,教師可以借助小組合作學(xué)習(xí)的方式有序推進課堂教學(xué)計劃,讓學(xué)生在自主探究和小組合作中深入理解物理知識,從而培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維,促進他們物理核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。
二是實驗探究。高中物理作為一門研究物質(zhì)的基本性質(zhì)和運動規(guī)律的自然學(xué)科,在教學(xué)活動中離不開物理實驗的輔助與支撐。教師開展物理實驗教學(xué)活動,一方面可以讓抽象的物理知識和現(xiàn)象以一種具象化的方式進行呈現(xiàn),以此調(diào)動學(xué)生主動參與物理學(xué)習(xí)的興趣。另一方面,在物理實驗的探究和思辨中,學(xué)生的科學(xué)探究意識和思維能力均能得到鍛煉。因此,在基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)實踐中,教師應(yīng)認識到物理實驗對學(xué)生學(xué)習(xí)和素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性,并以物理實驗為載體引領(lǐng)學(xué)生進行主動探究和思辨。
三是評估與反饋。在傳統(tǒng)教學(xué)理念中,評估與反饋是課堂教學(xué)活動的最后一個環(huán)節(jié)。然而,為了進一步提高二者的應(yīng)用價值,確保學(xué)生的物理核心素養(yǎng)能夠得到有效培養(yǎng),教師在設(shè)計教學(xué)活動時,應(yīng)將教學(xué)評估與反饋工作巧妙地融入其中,引導(dǎo)學(xué)生從實踐的視角出發(fā),逐步優(yōu)化課堂學(xué)習(xí)方法;同時,在教師的引導(dǎo)和啟發(fā)下形成正確的物理觀念,提升物理科學(xué)探究與思維的意識,為科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識的生成奠基賦能。
二、基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中物理教學(xué)策略
(一)巧用多種模型工具,培養(yǎng)物理觀念
在高中物理教學(xué)實踐中,物理觀念素養(yǎng)的培養(yǎng)應(yīng)側(cè)重于引導(dǎo)學(xué)生通過日常學(xué)習(xí)和實踐,逐步構(gòu)建系統(tǒng)的物理認知體系,如物理學(xué)的能量觀念、物質(zhì)觀念等,為學(xué)生深入探究物理現(xiàn)象和物理知識本質(zhì)提供明確的導(dǎo)向。高中物理作為一門研究物理現(xiàn)象的科學(xué)學(xué)科,許多物理現(xiàn)象都無法通過肉眼直接觀察,因此,物理觀念具有一定的抽象性。基于這一特性,教師在以塑造學(xué)生物理觀念為目標的教學(xué)設(shè)計中,可以引入一些物理模型工具輔助教學(xué),幫助學(xué)生深入理解這種抽象的物理變化及其規(guī)律。教師常用的模型工具主要包括實物模型、3D模型等,這些指向物理現(xiàn)象和本質(zhì)的多元教學(xué)模型,能夠幫助學(xué)生將抽象的物理知識轉(zhuǎn)化為具象化的理解和掌握,以此調(diào)動學(xué)生參與物理課堂學(xué)習(xí)的積極性,幫助他們形成正確的物理觀念。
以“力的分解”教學(xué)為例,本節(jié)課不僅是在學(xué)生探究力的合成基礎(chǔ)上的進一步延伸,也是學(xué)生學(xué)習(xí)力的矢量性和進行簡單力學(xué)運算的重要基礎(chǔ)。教師創(chuàng)設(shè)課堂教學(xué)活動時應(yīng)對學(xué)生學(xué)習(xí)能力和本課時知識特點進行綜合分析。首先,在學(xué)生學(xué)情分析方面。在上一課時的學(xué)習(xí)活動中,學(xué)生通過科學(xué)的探究方式,對力的合成已經(jīng)有了一個初步的認識和掌握。同時,高中階段的學(xué)生在自主分析和歸納總結(jié)能力方面也有所提升,能夠基于教師的引導(dǎo)和啟發(fā)進行深入思考。其次,在教學(xué)內(nèi)容分析方面。力的合成與分解是力學(xué)知識學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)和前提,這部分知識內(nèi)容的學(xué)習(xí)質(zhì)量,對于學(xué)生今后運用力學(xué)觀點解決實際問題具有重要意義。因此,課堂教學(xué)重點主要集中在尋找力的分解方法這一維度。最后,在綜合分析學(xué)生學(xué)情和教學(xué)內(nèi)容特點后,教師考慮到力學(xué)知識的抽象性特點,為了讓學(xué)生更好地掌握這些抽象的物理知識和力學(xué)分析技巧,可以借助實驗?zāi)P团c3D模型的輔助,為學(xué)生進行具象化的演示,使其直觀地理解力的分解特點及其規(guī)律。如,利用彈簧秤、橡皮以及彈力帶等實驗材料進行演示,幫助學(xué)生了解力的合成與分解過程;利用信息技術(shù)中的3D模型演示工具,加深學(xué)生對力的平行四邊形定則的理解,為其后續(xù)靈活應(yīng)用力的合成與分解知識解決力學(xué)問題奠定堅實基礎(chǔ)。在多種模型的輔助與支撐下,學(xué)生的物理觀念得以具象化生成。
(二)選擇多元教學(xué)活動,培養(yǎng)科學(xué)思維
在高中物理教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維意識與能力,不僅是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的基本要求,也是學(xué)生深入探究物理現(xiàn)象和學(xué)習(xí)物理知識的關(guān)鍵能力。為了確保物理課堂教學(xué)活動的有效性,在指向物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中物理教學(xué)設(shè)計中,教師應(yīng)積極革新傳統(tǒng)教學(xué)觀念,突出學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)主體地位,為他們搭建多樣化的學(xué)習(xí)平臺,通過靈活運用小組合作學(xué)習(xí)、任務(wù)驅(qū)動學(xué)習(xí)以及實驗探究學(xué)習(xí)等多種學(xué)習(xí)方式,為學(xué)生主動學(xué)習(xí)物理知識、培養(yǎng)其發(fā)散思維提供助力。值得注意的是,在創(chuàng)設(shè)多元教學(xué)活動時,教師應(yīng)從學(xué)生的實際學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)入手,準確定位學(xué)生的學(xué)習(xí)起點,確保教學(xué)活動的設(shè)計形式和難度符合學(xué)生的實際情況,避免因?qū)W習(xí)難度過高而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和學(xué)習(xí)實效。
以“拋體運動的規(guī)律”教學(xué)為例,為了有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),教師在綜合分析教學(xué)內(nèi)容的知識特點和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣特征后,設(shè)計如下課堂教學(xué)活動。首先,小組合作學(xué)習(xí)活動:開展自主探究學(xué)習(xí)活動,引導(dǎo)學(xué)生分組討論、總結(jié)以及掌握拋體運動的基本特征和一般規(guī)律。其次,科學(xué)探究活動:鼓勵學(xué)生從現(xiàn)實生活中自主選材并設(shè)計拋體運動的簡易實驗方案,觀察拋體運動實驗情況并記錄實驗數(shù)據(jù),完成實驗報告。通過開展這一探究學(xué)習(xí)活動,引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合課堂所學(xué)理論知識進行實驗探究,使其在觀察與分析的學(xué)習(xí)體驗中深入理解并掌握物理原理及規(guī)律,以此培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)思維。最后,生活案例教學(xué)活動:利用多媒體設(shè)備為學(xué)生播放運動會鉛球運動員投擲鉛球的競賽片段,并提取比賽數(shù)據(jù)及鉛球運動軌跡,要求學(xué)生對這一實際案例進行物理分析和研究,引導(dǎo)學(xué)生從應(yīng)用物理知識的視角出發(fā),實現(xiàn)知識遷徙,逐步培養(yǎng)學(xué)生的模型建構(gòu)能力和科學(xué)論證技巧,從而有效提升他們的科學(xué)思維水平。
(三)優(yōu)創(chuàng)實驗學(xué)習(xí)項目,培養(yǎng)探究能力
物理實驗不僅是課堂教學(xué)的關(guān)鍵組成部分,也是學(xué)生理解物理現(xiàn)象和驗證物理規(guī)律的重要方式。教師以課堂教學(xué)目標為導(dǎo)向開展物理實驗,能夠讓學(xué)生直觀地學(xué)習(xí)物理知識、現(xiàn)象原理,從而有效提高學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)質(zhì)量,促進其科學(xué)探究素養(yǎng)的發(fā)展。因此,在基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中物理教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的實際需求,設(shè)計一系列具有探究性和開放性的物理實驗活動,鼓勵學(xué)生以小組合作的方式積極參與實驗探究,通過分析問題、解決問題深入理解抽象的物理知識,從而有效提升他們的科學(xué)探究能力。
以“電阻率的測量”實驗活動為例,這一實驗教學(xué)的重點在于讓學(xué)生通過探究學(xué)習(xí),自主掌握物理實驗知識,使其在實驗體驗中培養(yǎng)科學(xué)探究意識。基于這一教學(xué)目標的引領(lǐng),教師可以結(jié)合教學(xué)目標設(shè)計實驗項目,引導(dǎo)學(xué)生圍繞實驗項目,在假設(shè)、分析、論證的一體化學(xué)習(xí),提高科學(xué)探究、辯證分析以及科學(xué)解釋的能力。在具體教學(xué)環(huán)節(jié),教師在綜合分析教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上設(shè)計了如下學(xué)習(xí)任務(wù):根據(jù)實驗材料所提供的各種物品,自主測量不同材料導(dǎo)體的電導(dǎo)率,并完成實驗報告,并在班級內(nèi)進行分享和匯報。為了確保實驗項目學(xué)習(xí)活動的有效推進,教師讓學(xué)生以小組合作的方式,運用課堂所學(xué)導(dǎo)體電阻、電源以及電流等知識,設(shè)計系統(tǒng)化的實驗方案和流程,高效完成實驗任務(wù)。教師作為課堂教學(xué)活動的組織者和引導(dǎo)者,需要主動參與學(xué)生的探究過程,并根據(jù)學(xué)生在實驗項目中的表現(xiàn)進行動態(tài)評價和指導(dǎo),幫助學(xué)生逐步優(yōu)化實驗流程和方法,科學(xué)解決在實驗過程中遇到的各種難題。由此可見,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生自主參與合作探究活動,不僅能有效運用所學(xué)理論知識進行實踐操作,還能在學(xué)習(xí)體驗中持續(xù)發(fā)展科學(xué)探究能力。
(四)普及生活物理應(yīng)用,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感
高中物理作為一門實驗科學(xué),其知識和原理在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用。基于學(xué)科知識的特點,教師以核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求為導(dǎo)向,從生活化的視角出發(fā),設(shè)計實踐活動,以此拉近學(xué)生與物理知識的距離,為學(xué)生靈活運用所學(xué)物理知識解釋生活中的物理現(xiàn)象和解決實際問題提供助力,從而培養(yǎng)他們正確的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。不同于科學(xué)思維和科學(xué)探究能力的顯性培養(yǎng),科學(xué)態(tài)度與責(zé)任屬于隱性教育的內(nèi)容,其教學(xué)重點在于學(xué)生的情感和精神層面。鑒于此,教師可以從物理學(xué)科的實踐特性入手,結(jié)合學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象和應(yīng)用實例,巧妙融入物理知識,幫助學(xué)生直觀地了解物理知識在日常生活中的應(yīng)用價值,以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹求實的科學(xué)態(tài)度。在教師的教學(xué)觀念引導(dǎo)和情感熏陶下,學(xué)生能夠形成正確的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感。
以“能源與可持續(xù)發(fā)展”教學(xué)為例,為了突出物理課堂對學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識培養(yǎng)的導(dǎo)向作用,教師可以將教學(xué)重點放在時下熱門的能源開發(fā)與環(huán)境保護方面,結(jié)合理論知識,引導(dǎo)學(xué)生深入探討當前國家及世界能源開發(fā)的現(xiàn)狀。教師應(yīng)充分考慮學(xué)生的實際學(xué)習(xí)能力和社會認知水平,為學(xué)生推薦《中國能源轉(zhuǎn)型:走向碳中和》這類課外閱讀材料,以此拓寬學(xué)生的物理學(xué)習(xí)視野和知識獲取途徑。以《中國能源轉(zhuǎn)型:走向碳中和》材料為例,文章內(nèi)容中包含了大量的能源開發(fā)信息和使用數(shù)據(jù),這種直觀的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)有助于學(xué)生量化理解和把握資源的開發(fā)與使用情況,使其了解可持續(xù)發(fā)展理念及意義。在學(xué)生自主閱讀和探究學(xué)習(xí)的過程中,教師可以通過語言引導(dǎo)和鼓勵的方式,激發(fā)學(xué)生運用所學(xué)知識踐行可持續(xù)發(fā)展理念,激勵他們立志成為對國家建設(shè)及社會發(fā)展有用的物理專業(yè)人才,有效培養(yǎng)他們正確的科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任感,充分發(fā)揮物理核心素養(yǎng)的育人價值。
三、結(jié)語
綜上所述,在基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中物理教學(xué)設(shè)計中,教師應(yīng)先明確物理核心素養(yǎng)的基本教育指向和教學(xué)設(shè)計要點,再結(jié)合學(xué)生的實際學(xué)習(xí)能力和教學(xué)內(nèi)容需求,進行綜合分析,設(shè)計多樣化的課堂教學(xué)活動,以此提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)質(zhì)量,促進學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。