核心素养导向下的高中物理教学实践探究
杨海三
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杨海三,. 核心素养导向下的高中物理教学实践探究[J]. 现代物理学报,2024.11. DOI:10.12721/ccn.2024.157090.
摘要: 物理学科核心素养是物理教育价值的精髓,它强调将物理观念、方法及科学态度融入教学。这要求教师超越传统教学与考试框架,秉持学以致用、终身学习的理念,积极创新教学方法。教师应致力于探索符合学生发展需求的教学模式,不仅传授知识,更要培养学生的综合素养。
关键词: 核心素养;高中物理;课堂教学;策略
DOI:10.12721/ccn.2024.157090
基金资助:

在新高考、新课程、新教材的“三新”背景下,物理课堂教学必须紧密融合核心素养理念。这要求我们在传授物理知识的同时,注重培养学生的科学思维、实验探究能力及解决实际问题的能力,以适应社会发展对人才的需求。通过创新教学方法,强化实践环节,我们旨在落实立德树人的根本任务,培养出既具备扎实物理知识,又具备高尚品德和创新能力的新时代人才。

一、高中物理核心素养论述

高中物理核心素养的构成主要包括三大核心要素:物理观念、科学态度与责任,以及科学思维与科学探究能力。第一,物理观念是物理学科素养的基石。它要求学生建立并理解正确的物理世界观,掌握物理学的本质、目标和研究方法。在高中物理教学中,教师应致力于塑造学生的物理观念,通过多元化的教学策略,如课堂讨论、实验操作、案例分析等,帮助学生形成和巩固物理概念。例如,通过探讨物理学在现代科技和社会生活中的实际应用,教师可以强调理论与实践的紧密结合,从而培养学生的问题解决能力。第二,科学态度与责任是学生品格培养的重要组成部分。它包括好奇心、求真精神、批判性思维,以及对社会和环境负责的态度。在教学中,教师可以通过设计开放式问题、鼓励学生提出假设和批判性评估实验结果等方式,来培养学生的科学态度。同时,教师还可以引导学生讨论科学技术的伦理和社会影响,让学生思考科学家的社会责任和职业道德,从而深化他们对科学与社会关系的理解。第三,科学思维与科学探究能力是学生的关键技能。这涉及问题解决、实验设计、数据分析和证据评估等多个方面。在高中物理教学中,教师应设计多样化的探究活动,鼓励学生通过实验、模拟和项目学习等方式,亲自参与科学探究。这样的教学方式不仅有助于学生深入理解物理知识,还能培养他们的独立思考和创新能力。

二、核心素养导向下的高中物理教学实践策略

(一)革新教学理念,渐进式构建学生物理观念

在高中物理教学中,转变教学理念,逐步培养学生的物理观念是提升核心素养的关键。传统教学模式往往侧重于知识的灌输,而忽视了学生的主动思考和问题解决能力的培养。为了打破这一局限,教师应成为学生学习的引导者和合作伙伴,注重激发学生的好奇心和求知欲。

以“万有引力定律”的教学为例,教师可以通过提问的方式激发学生的探索欲望。在新课开始前,设置悬念,如“为什么地球会围绕太阳运动?”或“为什么物体落地而不会飘起来?”等问题,引发学生的思考。随后,利用视频展示宇航员在空中漫步和行星绕太阳旋转的场景,进一步激发学生的兴趣和好奇心。在实际教学中,教师可以组织学生进行观察和实验活动。通过观察抛物运动或自由落体运动,学生可以更直观地感受万有引力的存在。在实验过程中,教师引导学生进行数据分析和归纳总结,逐步发现万有引力定律的表达方式。公式的推导过程不仅培养了学生的逻辑思维,还让他们深入理解了物理原理。通过这样的教学方式,物理观念在学生大脑中逐渐形成,并促使学生产生更多的思考。例如,学生可能会提出“是否客观世界中的任何两个物体之间都存在万有引力?”这样的问题,进一步激发了他们的学习兴趣和探究欲望。

(二)以问题为导向引领课堂,强化学生科学思维能力培养

采用问题导向的教学策略,能够有效激发学生的思考与探索热情,是培育学生科学思维能力的有效途径。通过提出富有启发性的问题,不仅能加深学生对所学知识的理解和记忆,还能锻炼他们的观察力、实验设计能力及数据分析能力。

在教授“生活中的圆周运动”这一章节时,教师可巧妙地运用问题来引导学生思考。例如,教师可以设问:“大家在日常生活中,能否举出圆周运动的实例?”这样的问题能够促使学生关注身边的现象,从陀螺的旋转到地球绕太阳的公转,再到游乐场里的摩天轮,学生将在思考与讨论中深化对圆周运动的理解,并将物理知识与实际生活紧密联系起来。随后,教师可以进一步提升问题的难度,提出:“我们能否运用圆周运动的原理来解释卫星运行的轨道?”这样的问题将引导学生运用所学知识,深入分析卫星的质量、速度、引力等因素,理解卫星为何会绕地球做圆周或椭圆运动。这一过程不仅加深了学生对物理原理的理解,还锻炼了他们的逻辑思维和问题解决能力。

(三)将物理学史融入教学,塑造学生的科学态度与责任感

物理学史是人类对物理世界不懈探索的生动写照,它揭示了物理现象、规律和本质的认识过程,蕴含了丰富的认识论和方法论。将物理学史引入教学,不仅能够帮助学生了解物理知识的产生和发展,还能让他们深刻理解物理观念的形成往往历经数代科学家的艰辛努力,甚至随着科技进步而不断修正和完善。

以光的本质为例,学生可以从牛顿的微粒说到托马斯·杨的双缝干涉实验,再到菲涅耳的泊松亮点,了解波动说的逐步发展并最终击败微粒说的过程。而爱因斯坦的光电效应解释,则揭示了光具有波粒二象性的真相。这样的历史演变,让学生明白科学探索的曲折与艰辛。此外,量子力学发展史中的玻尔和爱因斯坦关于量子力学完备性的论战,也是绝佳的教学素材。两位科学家在学术上严肃论战,在生活中却友情深厚,这种实事求是、敢于质疑、追求真理的科学态度,对于激励学生将科学精神融入日常学习具有重要意义。

三、结语

高中阶段,物理学科作为基础教育的核心课程,承载着立德树人的重要使命。随着课程改革的持续深化,高中物理教学已从传统模式转向核心素养培养,更加注重物理学科的育人价值。这一转变旨在帮助学生树立对科学的正确态度,培养他们的责任心,使物理教育成为塑造学生品格、提升科学素养的关键环节。

参考文献:

[1]朱文敬.聚焦核心素养,改革实验教学:以高中物理教学为例[J].数理天地(高中版),2023(8):72-74.

[2]郑幼文.核心素养下高中物理实验教学策略探究[J].考试周刊,2023(22):116-120.

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