孫秀平
(甘肅省民勤縣第四中學(xué),甘肅民勤 733399)
隨著時代的進步和我國經(jīng)濟的發(fā)展,我國的教育水平在不斷進步,且素質(zhì)教育的開展也取得了不錯的成果。高中物理核心素養(yǎng)主要包含物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個方面,教師應(yīng)以物理的基礎(chǔ)理論知識為根基,在規(guī)律探究中培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念和科學(xué)思維能力,并在實驗中將理論與實踐相結(jié)合。教師通過這樣的方式開展物理課堂教學(xué),能夠使學(xué)生的核心素養(yǎng)得到更進一步的發(fā)展,從而使學(xué)生能夠構(gòu)建自己的物理思維模式。
物理知識的學(xué)習(xí)會在學(xué)生的大腦中逐漸凝練和提升,從而形成一種物理觀念。這種觀念包括經(jīng)典的物質(zhì)觀、運動觀、時空觀、能量觀等[1]。通過這些已經(jīng)形成的觀念,學(xué)生可以解釋自然現(xiàn)象并運用這些觀念來解決實際問題。在高中物理課堂教學(xué)中,教師要通過基礎(chǔ)知識的講授來幫助學(xué)生形成物理觀念,從而讓學(xué)生在構(gòu)建物理觀念的過程中形成相應(yīng)的知識網(wǎng)絡(luò),對課堂中所學(xué)習(xí)到的物理知識和概念有更深刻的了解。這是一個提高學(xué)生認識的過程。物理觀念的形成是學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要途徑之一,因而教師在課堂教學(xué)中一定要加以重視。
例如,在進行“牛頓運動定律”的教學(xué)時,教師可以通過牛頓運動定律形成的歷史過程來引導(dǎo)學(xué)生思考。學(xué)生在初中物理的學(xué)習(xí)中,已經(jīng)對牛頓第一定律有了初步的認識。因此,教師可以通過提問的方式來幫助學(xué)生完成針對性思考,如“亞里士多德的觀點為什么延續(xù)了兩千多年而沒有人質(zhì)疑?”亞里士多德認為,力才是物體運動的原因。這是第一次有人將力和運動聯(lián)系在了一起,盡管這個結(jié)論在之后被證明是錯誤的。之后,伽利略通過觀察規(guī)律,并且利用光滑斜面的假設(shè)打破了亞里士多德的結(jié)論。盡管伽利略并沒有總結(jié)出慣性定律,但毫無疑問的是,伽利略又前進了一大步。最后,在笛卡爾的補充之后,站在巨人肩膀上的牛頓總結(jié)出了牛頓第一定律,即慣性定律。物理學(xué)習(xí)的過程就是通過前人留下的基礎(chǔ),讓原有知識和新知識在碰撞中相互作用,從而產(chǎn)生新的火花的過程。教師可以讓學(xué)生通過運用慣性定律來解釋生活中的現(xiàn)象,從而形成新的物理觀念。在這樣的過程中,學(xué)生對物理基礎(chǔ)知識有了一定的了解,在思考的過程中形成并且接受了新的物理觀念。這樣的觀念也是物理核心素養(yǎng)體系構(gòu)建的基礎(chǔ)。
人的大腦會對周圍事物的客觀本質(zhì)及事物與事物之間的聯(lián)系進行規(guī)律性總結(jié),并向外界做出間接的概括性的反應(yīng),這個過程表現(xiàn)的就是思維。物理學(xué)科要求學(xué)生在物理知識的基礎(chǔ)上形成科學(xué)思維,即在運用物理方法進行科學(xué)分析和論證之后,得出規(guī)律性、結(jié)論性的思維。這種思維的養(yǎng)成很難通過課本上的文字和教師枯燥的講課來完成,而主要通過物理情境的構(gòu)建,建立理想模型,從而幫助學(xué)生從多個視角進行觀察和思考,提出具有創(chuàng)造性的見解。之后,教師再加以引導(dǎo),培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。
例如,在進行物體運動的教學(xué)時,教師可以運用“刻舟求劍”這個經(jīng)典成語故事來構(gòu)建情境,通過分組的方式讓學(xué)生自己編寫劇本,在班級中進行“刻舟求劍”的演繹,并在學(xué)生觀看完表演之后,向?qū)W生提問:“為什么在船上用匕首刻下標記的楚國人最后沒有找到自己心愛的寶劍?”學(xué)生在小組討論后得出結(jié)果:因為物體的運動導(dǎo)致船和寶劍的相對位置發(fā)生了變化,寶劍在掉入江中后,會在掉落的地方下沉,而楚國人卻要求船靠岸后再下水撈取,這樣肯定無法找到寶劍。通過這樣的思考,學(xué)生的創(chuàng)新思維得到了進一步培養(yǎng)。再如,教師在講授慣性知識時,也可以構(gòu)建生活中常見的情境。如在乘坐公交車時,如果公交車進行突然啟動或者剎車急停時,車上的人會不受控制地向前或者向后傾倒;在百米賽跑時,運動員在沖線后無法立刻停下來,而是要繼續(xù)向前跑一段,在這個過程中逐漸把速度降低下來,進而停止。這些都是因為物體具有慣性的原因。因為慣性,物體在不受外力的影響下,會保持自身的運動狀態(tài)而不發(fā)生改變。通過這些生活中常見的情境的構(gòu)建,不僅讓學(xué)生感到親切,還讓學(xué)生有身臨其境之感。這樣的感受可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生可以積極地思考、探索結(jié)果,從而養(yǎng)成學(xué)生的科學(xué)思維??茖W(xué)思維可以幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識時更理性地思考,從而得出正確的結(jié)論??梢?,科學(xué)思維的養(yǎng)成對于學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)起著至關(guān)重要的作用。
物理是一門建立在實驗基礎(chǔ)之上的學(xué)科,通過多次實驗,在得出的數(shù)據(jù)中總結(jié)歸納出規(guī)律,這些正是物理學(xué)科的根基。因此,教師在教學(xué)過程中不僅要在理論知識上教授學(xué)生,更要多為學(xué)生創(chuàng)造自己動手實驗的機會。物理實驗的重要性不僅在于可以吸引學(xué)生的興趣、提高學(xué)生的積極性,更在于在實驗的過程中,學(xué)生在教師的引導(dǎo)下的探究、思考和親身的體驗。這些都有利于學(xué)生將紙面上的知識在實踐中轉(zhuǎn)化為自身的能力,從而更好地掌握研究物理問題和探究物理規(guī)律的方法和技巧。
例如,在進行平拋運動教學(xué)時,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生走進實驗室,讓學(xué)生在實驗中,通過自己的動手實踐和近距離觀察更好地掌握平拋運動的規(guī)律。在實驗中,教師可以讓學(xué)生將小球放在斜槽的頂端,經(jīng)過加速之后在末端平拋而出;同時,在斜槽的尾部放一張紙板,在小球上涂色以便在紙板上留下運動軌跡。通過觀察可以得知,小球在空中的運動軌跡為一條弧線,將軌跡放在平面直角坐標系中,可以將小球的運動分解為豎直和水平兩個方向的運動。在坐標系中求出小球在兩個方向上的分速度。通過對比,我們可以得出結(jié)論:平拋運動時水平速度不變,豎直方向上加速度為重力加速度的自由落體運動。在這個實驗中,教師可以讓學(xué)生對如下問題進行思考:“斜槽的末端如果不水平,小球的運動會是怎樣的?”“坐標系原點為什么要固定在斜槽末端?”學(xué)生在實驗的過程中嘗試分析問題,可以親自得到問題的答案。這樣的實踐過程可以培養(yǎng)學(xué)生良好的實驗習(xí)慣和分析能力,進而養(yǎng)成科學(xué)嚴謹?shù)膶嶒瀾B(tài)度和主動探究研究的科學(xué)精神。
綜上所述,隨著新課程改革的推進,學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)將逐步成為教師教學(xué)的重點和核心。高中物理教學(xué)同樣需要教師將學(xué)生的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)重視起來。這要求教師在課堂中不僅要教授給學(xué)生知識,還要加強對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。教師可以通過基礎(chǔ)知識和規(guī)律讓學(xué)生形成物理觀念,之后通過構(gòu)建情境的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,最后在實驗中鍛煉學(xué)生的實驗探究能力。通過這三方面素養(yǎng)的形成,教師可以在教學(xué)中完成學(xué)生物理核心素養(yǎng)體系的構(gòu)建。