高中物理教育在当今社会扮演着重要的角色，不仅是培养学生科学素养和创新能力的关键环节，更是引领学生步入科学世界的大门。基于核心素养的高中物理趣味性教学研究，旨在探索一种全新的教学模式，通过融入趣味性元素，激发学生的学习兴趣和探究欲望，从而提高其学习效果和科学素养。
一、核心素养概念与特征
1.核心素养的定义
核心素养是指个体为适应社会发展和终身学习的需求,所必须具备的一种综合能力和素质。它不仅包括知识的掌握,更重要的是能力、态度和价值观的综合体现。在教育领域,核心素养被视为培养学生应对未来挑战的关键,其核心不仅在于知识的积累,更在于知识的应用、创新思维的培养以及个人和社会责任感的形成。这一概念反映了当代教育从知识传授向能力培养转变的趋势,强调学生全面、协调发展的重要性。
1.核心素养的特征
核心素养的关键特征和构成要素可以从多个维度进行阐述。
综合性:核心素养不是单一的知识或技能,而是涵盖知识、技能、态度和价值观等多个方面的综合素质。它要求学生在掌握必要的学科知识的基础上,能够进行跨学科的思维和应用。
实践性:核心素养强调知识与实践的结合。学生应能将所学知识应用于实际问题的解决中,表现出良好的问题解决能力和创新能力。
发展性:核心素养是一个持续发展的过程,不仅限于学校教育阶段,而是伴随个体的一生。这要求教育不仅要注重当前的知识和技能传授,更要关注学生未来发展的潜力和能力。
个性化和多样性:考虑到个体差异,核心素养的培养应当尊重每个学生的特点和兴趣,提倡多样化的教学方法和路径。
社会性和文化性:核心素养的培养还需考虑社会文化背景。在不同的社会文化环境中,核心素养的具体内容和培养方式可能有所不同,但都旨在培养学生的社会责任感和文化认同感。
二、高中物理教学现状分析
1.当前问题
当前高中物理教学中存在一系列问题和挑战,这些问题主要体现在以下几个方面:
知识灌输为主的教学模式:目前,大多数高中物理教学仍然采用传统的讲授法,教师在课堂上主要进行知识点的讲解,学生则被动地接受信息。这种模式限制了学生主动探究和创新思维的发展。过分强调应试教育:由于升学考试的压力,高中物理教学往往过分强调考试技巧和知识点的记忆,而忽视了学生实际理解和应用知识的能力。实验教学的缺失或形式化:物理实验是理解物理概念和原理的重要方式,但在实际教学中,实验常常被边缘化,或者仅作为验证已知理论的工具,缺乏探究性和创新性。忽视学生个性化需求:高中物理教学往往采用统一的教学进度和内容,缺乏针对不同学生能力和兴趣的个性化教学。
2.与核心素养的关系
将核心素养的培养融入高中物理教学是解决上述问题的关键。核心素养的培养与传统的物理教学模式存在明显的差异,主要体现在以下几个方面:从知识传授到能力培养的转变:核心素养的培养强调学生能力的发展,特别是批判性思维、问题解决能力和创新能力。这要求物理教学不仅要传授物理知识,还要设计能够激发学生思维和解决实际问题的活动。
重视实验和探究学习:核心素养的培养需要学生在实际操作中学习和探索。这意味着物理实验教学应该更加重视探究性和创新性,鼓励学生主动设计实验,探索未知的物理现象。
个性化教学:与传统教学相比,核心素养的培养更加注重学生的个性化需求和主动参与。这要求教师在教学过程中更加关注学生的兴趣、能力和学习风格,采用更加灵活多样的教学方法。综合性能力的培养:物理教学在培养学生核心素养时,不仅仅是物理知识的学习,还包括跨学科的知识整合、沟通能力、团队协作等多方面能力的培养。
高中物理教学目前面临着诸多挑战,而将核心素养的培养融入物理教学,不仅可以解决这些问题,还能有效提升学生的综合素质和未来发展的潜力。
三、核心素养在高中物理教学中的渗透策略
1.教学设计
教学设计是实现核心素养渗透的关键环节。在高中物理教学中,教学设计应围绕如何培养学生的综合素质进行。
整合课程内容:设计物理课程时,应融入跨学科元素,如将数学、化学等学科知识与物理教学相结合,帮助学生构建综合的知识体系。
设置实践环节:在课程设计中加入更多的实验和项目式学习环节,鼓励学生通过实践活动探究物理现象,培养其实验技能和创新能力。
发展性评价体系:构建以学生发展为导向的评价体系,强调过程评价和自我评价,鼓励学生反思学习过程,提升自主学习能力。
个性化教学方案:针对不同学生的特点和需求,设计个性化的学习路径和教学活动,促进每位学生的全面发展。
2.教学方法
传统教学模式很难培养学生的科学思维，因此教师需要通过创新自身教学模式来培养学生的核心素养。教师可以结合学生实际学习情况与发展需求为其创设翻转课堂，在课前带领学生进行理论知识的学习，在课堂上指导学生运用所学知识探究实际问题，以充分发挥学生的创造力与探究力，为学生提供表现自己的舞台，挖掘学生的潜力，实现对学生科学思维的培养。
以“牛顿第一定律”一课为例，教师可以在课前为学生们播放提前录制好的微课，帮助学生明确物理学史上人们对“力与运动关系”的认知历程，引导学生了解亚里士多德、伽利略、笛卡尔等物理学家对力与运动关系的研究与观点，引导学生对牛顿第一定律的内容产生基本的认识与理解。教师也可以在微课内容中设置生活实例，以此深化学生对理论知识的认识与理解，引导学生正确认识质量与惯性之间的关系。在课堂上，教师可以为学生设置“物体运动的方向和力的方向是一致的吗？”“物体的运动只由力决定吗？”“物体做直线运动时应如何完成加速和减速？”等问题，让学生以小组合作的形式探究问题答案，以此强化课堂的开放性、互动性与趣味性，激活学生的学习兴趣，强化其学习效果。
众所周知，物理是一门实验科学，因此教师应当重视开展实验教学，进而培养学生的实验探究力。这就需要教师充分挖掘身边的资源，提前为学生们准备好实验器具与实验场地，引导学生在实验活动中掌握学科理论知识及其用法，验证自己的猜想，进而培养学生的创造力与动手能力，拓展其思维。
以“摩擦力”一课为例，教师可以带领学生进行以“探究摩擦力的大小与什么因素相关”为主题的实验活动。教师可以将学生分为数个小组，为每一个小组提供甘油、砝码、钢管、毛巾、弹簧测力计、毛刷等实验器具，之后做“钢管拔河比赛”的实验示范，再让各个学习小组自行完成该实验，让学生们自行总结实验规律与结果，探究出与摩擦力相关的因素。在这一过程中，教师需要参与到各个小组的实验中，为有需要的学生提供必要的支持与帮助，避免学生因无法完成实验而产生负面情绪。学生探究出答案后，教师可以鼓励其向其他学生分享并予以适当的鼓励与奖励，培养其自信心，强化他们的探究意识。
四、实证研究
1.研究方法
本研究采用混合研究方法,结合案例研究和实验研究,以更全面地探究核心素养在高中物理教学中的渗透效果。案例研究主要聚焦于具体的教学实践,通过观察和分析教学过程,了解核心素养渗透的具体做法和学生反应。实验研究则通过对照组和实验组的设置,客观评估核心素养渗透策略的有效性。
2.数据收集与分析
在案例研究中,数据收集主要通过课堂观察、访谈和学生作品分析等方式进行。课堂观察旨在捕捉教师的教学策略和学生的学习行为;访谈则包括对教师和学生的个别或小组访谈,以获取对教学过程和学习体验的深入理解;学生作品分析则用于评估学生的学习成果和思维过程。在实验研究中,通过设立对照组(传统教学方法)和实验组(采用核心素养渗透策略的教学方法),在一个学期内对两组学生的学习成效进行比较。数据收集包括学生的学习成绩、自我评价问卷、教师评价和同伴评价等。数据分析则采用定量方法,如成绩的统计分析,以及定性方法,如问卷和访谈内容的主题分析。
3.研究结果
研究结果表明,采用核心素养渗透策略的教学方法对提升学生的物理学习成效和核心素养有显著的正面影响。在实验组中,学生不仅在物理成绩上有所提升,而且在批判性思维、创新能力和问题解决能力等方面表现更佳。相比之下,对照组学生虽然在传统的考试成绩上表现稳定,但在核心素养方面的提升有限。实证研究表明,将核心素养渗透到高中物理教学中是可行和有效的。这种教学策略不仅提升了学生的物理学习成效,而且促进了他们核心素养的全面发展。
基于核心素养的高中物理趣味性教学研究为学生的科学学习提供了全新的视角和方法，既丰富了教学内容，又激发了学生的学习兴趣。通过本文的探讨，我们可以看到趣味性教学在提高学生学习积极性、培养创新能力等方面的积极效果。然而，要实现教学目标，仍需教师在教学实践中不断探索和创新，注重个性化教学，充分调动学生的学习潜能。相信通过双方的不懈努力，高中物理教育必将取得更加显著的成果，为学生的科学素养和综合能力发展贡献更大的力量。
参考文献：
[1]张英奎. 基于物理核心素养的高中物理教学研究 [J]. 广西物理, 2023, 44 (02): 104-106.
[2]畅江峰. 基于高中物理实验教学的学科核心素养培育探讨[N]. 山西市场导报, 2023-06-13 (C02).
[3]谷裕. 针对高中物理核心素养培养的BOPPPS模式教学案例开发与研究[D]. 阜阳师范大学, 2023.