劉慧玲
物理素養(yǎng)的提高是高中物理教學過程中需要注重的一個要素,物理素養(yǎng)主要反映在學生對知識的理解、獲取知識的能力同時能夠自主解析物理難題的學科素養(yǎng),在這樣一個模擬的場景下,教師能幫助學生思考復雜的問題。教師在介紹教材時應善于運用情境創(chuàng)造法,借助演示實驗,選用探究的方式時需要明確有關小組討論的內容和原則,重視學生在潛能方面的發(fā)展,用以解決物理上的實際教學問題,促進學科的結論生成。本文對此進行了分析和研究。學生必須學會自主學習物理知識與提問不懂難題,教師負責傳授基本技能,培養(yǎng)學生的學習和理解能力,提高學生對各種常規(guī)物理問題的處理能力,而教師長期有效地指導和激勵可以提高學生對物理的學習興趣。這樣,教師和學生都能更好地實現(xiàn)預定的教學目標。
一、高中物理核心素養(yǎng)的內容
(一)物理概念
物理概念主要指學生對物理學的學科理解,以及對各個概念的理解。要求教學中使學生對諸如物質、運動、能量等基本的物理概念有基礎的理解。物理術語涵蓋了物質、運動的概念、能源概念等,這些概念之間互相聯(lián)系,也具有一定的現(xiàn)實性,即物理應用。物理應用也涵蓋了很多要素,這一部分的內容也是教學的重要組成部分。
(二)科學思維
從物理學的角度來理解,科學思維實際上是認知客觀世界的最本質的屬性、事物內在的規(guī)律,以及相互間的關系的一種方法。在引入這些思維方法后,人們能對結果進行科學系統(tǒng)的分析、綜合和論證。簡單來說,應用科學思維在探究事物,即批判繼承舊理念、舊方法,并提出反映一定物理能力和素養(yǎng)的創(chuàng)造性意見。一般來說,科學思維包括科學論證、科學建模、科學論證等。
(三)實驗研究
實驗研究實際上是一個從提出問題到解決問題的過程。提出一個基本的物理問題,然后做出合理的假設和驗證行動,在客觀證據的基礎上得出結論,最終對整個實驗研究過程和結論進行評價和反思。其中包括很多要素:問題、解釋、證據等。研究是物理學核心素養(yǎng)的一部分,也強調了實驗的重要性。
(四)科學態(tài)度和責任
物理學習中,學生要了解科學的本質和學科間的關系。學生正在逐步地形成正確的科技態(tài)度,這是學生必須具有的學習物理學科的態(tài)度,這包括科學的本質、科學態(tài)度等要素。
二、利用情境創(chuàng)設并引入教學主題
物理教學的核心概念是建立在實驗的基礎上,引導學生運用知識點分析這種普遍的學習方式,將具體分析貫穿整個學習過程。教師也應在此過程中分析如何有效培養(yǎng)與提升學生的物理素養(yǎng)。以高中物理課程的教學難點的“電學”為例,電學內容包括一些需要學生牢固理解的基本概念。當學生學習和研究電力問題時,教師應該先引導學生認識并理解電子生成的顯式確認向量,認識這一思想的本質及其在許多問題中的體現(xiàn)和應用形式。教師可以通過創(chuàng)設情境的方法引入有效的課程學習,讓學生在主題引領下快速開始分析問題,并遵循教師的指導思想逐步深入學習:演示1:讓學生制作兩個果汁電池,并將它們組合成一個系列來管理電子產品時鐘使用;演示2:使用熱電顯示器演示帶有熱水和冷水的熱電帶轉動小風扇;資料圖:太陽能電池板為衛(wèi)星提供持續(xù)供電;讓學生思考:能從以上兩個實驗找到哪些可以研究的主題?這部分的教學設計主要是起到承上啟下的作用,學生要先熟悉電力的使用,并了解電力和發(fā)電的電動變化與以下相關:波動。上述演示實驗和圖像呈現(xiàn)都有很強的直觀性、生活性。讓學生帶著疑問,從而有興趣跟隨教師一起探究物理知識,這樣教師在引導學生逐步解疑釋惑時,可更好地加深學生對知識和理論的理解。
三、通過演示推動結論產生
如果學生對電動勢的概念有一個基本的理解,教師就可以在教學知識上再深入一點,介紹一個更具代表性的“場景模擬”實踐。為了激活學生的思維,還可以提出一些具有研究性的問題,讓學生獨立思考并參與驗證,使學生逐漸發(fā)現(xiàn)知識的本質,接受知識和概念。教師要意識到概念教學不僅是教學主要概念,而且要揭示概念本質,同時,要給學生留出足夠的思考和學習空間,以提升學生的思維能力和解決問題的能力。這種教學過程能使學生印象深刻,加深對知識和概念的理解,提高學生的解題能力和物理素養(yǎng)。教師還可以提出一些研究性實驗,并鼓勵學生自主做實驗。演示3:用手動發(fā)電機打開小燈泡;演示4:利用太陽能發(fā)電裝置控制小風扇轉動;學生觀察思考:水果(果汁)電池、熱電發(fā)電、手搖發(fā)電機以及太陽能風車裝置的能量轉換過程。指導學生討論并得出結論:電源是將其他類型的能量轉化為電能。以上實驗設計可以提高學生學習興趣,能給學生帶來較大的啟發(fā)和最直觀的感受,學生可以非常清楚地感受到其他形式的能量變成了電能這一轉換過程,尤其是太陽能發(fā)電和利用水的溫差產生電的實驗,給學生留下了深刻的印象,使他們對電動勢的概念有了直觀的理解。
四、在小組討論中公布知識的原則
在演示實驗完成后,并沒有因此而完課,教師還需要加深學生的課堂印象,通過創(chuàng)建有效實用的研究課題,繼續(xù)教授和指導該小組的學生。為了充分揭示知識的原則。對比,還需要對具體問題進行分析和論證。通過以上一系列的演示實驗,學生都能基本理解電動勢的動能思路,但是對動勢還缺乏認識,概念相對來說比較模糊,沒有真正理解概念本身的實質,教師可以結合學生的思維水平讓學生按照自己的能力優(yōu)勢分配小組,并給每個小組分配一個相對建設性的專題問題,讓學生小組針對問題按部就班地合作研討,通過循序漸進的實驗步驟來整合思路,逐步揭示知識的原理,完成最后的教學目標。教師可教導學生進行想象擬態(tài)和思維交流:“如果你有正電荷,請走進電源內部,學習和討論電源原理,并展示與組員討論的結果?!苯o學生演示以下三個可發(fā)展討論方向:研討指向 1:討論形成持續(xù)電流的條件 ; 研討指向 2:正電荷在電源外部運動情況,什么作用使其運動,做功情況及能量轉化情況; 研討指向 3:聯(lián)想抽水機,試分析電源內部正電荷的受力情況、 做功情況及能量轉化情況,討論電源的工作原理。學生小組學習結束后,每組指定組員匯報學習成果,并向教師展示研究結果。每個小組通過分析和討論的過程,與班上其他學生分享自己的想法,獲得一些學習經驗。教師和學生的教育關系是通過學生的學習建立起來的。經過討論,學生不僅了解了電源通過靜電能轉換其他類型能量的原理,而且了解了一種能轉換成電勢能的裝置,從而有效地完成了電動勢的教學,并在很大程度上培養(yǎng)與提升了學科素養(yǎng)。
五、關于如何考量學生課程技能的成效
(一)通過思考物理知識來驗證成果
可以通過讓學生探索物理知識在各領域的實際運用,以評價學生的知識遷移引渡能力。例如,提出了科學實驗中拉力杠桿的力學,通過這個理可以論知識拋出問題思考:當基本了解力學的組織架構,以統(tǒng)一科學體系中的思想后,設身處地作為科學家,會將這個知識領域開展何種學術研究?當學生只能答出書本上本有的標準答案而無開放性的回答時,無法將這種知識真正模擬到現(xiàn)實生活,那么教師就應該適時改變自己的教學方式,加強該方面的思想深化,提高教學質量。
(二)設置變式練習加強思維律動
設置少量適宜的變量習題,要求學生能綜合問題解決的基本思路,以考究學生是否對物理知識有足夠的靈活性思維。這種方法看似常見,但講求的不是題目的本身,而是減少小學生對題目的定性思維,不讓學生機械性地記錄題型的模式得出最后的參考答案。如果提問中學生不能給出從上而下的解答思路,就表明其并沒有掌握大題中解析的靈活思考方法,說明此次教學效果不佳,需要對教學方式和學生自主學習進行反思與修正。
六、融入研究對象的物理方法難易點
(一)物理方法難以融入實際運用難點
教師在其中實施技能模擬的各類方法可行性很強,但全面整合內容以目前的教學環(huán)境來說是比較困難的,因為這些方法通常會隱藏在大量的物理書籍中,難以將其優(yōu)化,以實驗的方式展現(xiàn)出來。
(二)學生經教導自主滲入科學理念
在實際教學的過程中,理論知識應由受高等教育的學生挖掘探究出來,并在逐步教學的情況下滲透進去的。例如,實驗歸納法是高中最基本的物理方法。研究光的折射、楞次定律等科學知識具有實用性,然而,為了實現(xiàn)這些科學常識的規(guī)律,還需要實驗、觀察和歸納。就教學而言,我們可以得出這樣的結論:從來沒有人質疑過這種方法。結論是否真的有價值不需要考證,但往往是課堂上的問題需要驗證,針對這一現(xiàn)象,教師應該指導學生提供各種各樣題目進行驗證,也可以列舉更多類似的現(xiàn)象,從理論上得出合理的解釋。
七、現(xiàn)代科技的應用
隨著科技的發(fā)展,雖然傳統(tǒng)教學方式的實體書具有一定的優(yōu)勢,但教學觀念和現(xiàn)代科技的引進,使教學方式也在不斷更新?lián)Q代,多媒體投影在教學課堂中得到了廣泛的應用,可以通過畫面幽默生動地將抽象的物理現(xiàn)象展現(xiàn),對課程的教學起到一定的積極作用,不僅能夠激發(fā)學生上課的興趣,也能方便教師減輕壓力、擴展教學內容,讓學生更全面地探究理解,為教學方式提供有力的幫助。另外,教師還可以借助信息技術的方式,靈活設計課堂問答模式,從而與學生之間展開良好的互動,進一步激發(fā)學生的學習激情。比如,教師可以使用多媒體為學生創(chuàng)設良好的游戲情境,并靈活設計問答模式,以活躍學生的思維,使他們主動深入思考。
八、培養(yǎng)學生的類比思維
(一)利用科學探究的形式進行培養(yǎng)
物理自身就建立在實驗的基礎上,教師可以科學使用物理實驗對學生的類比思維進行培養(yǎng)。探究性實驗就是在以往實驗教學的基礎上進一步帶領學生對類物理原理和實驗規(guī)律進行探究,這一整個探究過程就屬于學生類比思維的具體體現(xiàn)過程。探究性實驗就是在原有實驗的基礎上對實驗條件和過程進行類比,從而展開更深層次的實驗規(guī)律探究??茖W探究對學生的類比思維而言是最佳的培養(yǎng)方式之一,教師合理帶領學生展開探究性試驗,不僅可以強化學生的類比思維,還能進一步對學生的創(chuàng)新能力與實踐能力進行培養(yǎng),以不斷強化學生的物理綜合使用能力。
(二)運用案例教學的方式進行培養(yǎng)
眾所周知,物理公式相對較多,任何定理的由來也都是通過物理實驗探究的方式所得,當學生將某一個定理運用到相關的物理情境下時,其實是在對學過的物理案例進行類比并完成解題,當遇到相似的情況時,就可以聯(lián)想到已經學習過的場景。其實,很多時候學生都會在不經意的中使用到類比思維,只是學生在使用的過程中沒有發(fā)現(xiàn)而已。類比思維較強的學生自然而然解題能力也會比較強,因為他們在面對問題時可以在短時間內快速想出可以使用的公式,簡單來說就是類比思維強的學生,反應能力也會比較強。
(三)利用物理學史進行培養(yǎng)
通過觀察了解到,每個物理章節(jié)的開篇都有文字對物理學史進行介紹,教師可以帶領學生對物理學史展開相關研究,以更好地進行物理教學。其實,這也是通過物理學史的方式讓學生對物理知識進行類比并展開更好地學習和理解。比如,在學習“牛頓第一定律”這一節(jié)內容時,教師可以在正式展開教學時,先為學生介紹牛頓是怎樣得出的這個理論,并帶領學生完成相關的實驗,以此證明這一理論,然后再引導學生對相關知識展開學習。這樣教學的根本目的是讓學生對這些內容的相似之處進行類比,并從中獲得相關的物理理論,這比教師以往的傳統(tǒng)授課模式更能彰顯出優(yōu)勢。
(四)創(chuàng)設問題情境的形式進行培養(yǎng)
教師在引導學生學習物理知識時,可以靈活為學生設計相關的問題情境,利用循序漸進的方式引導學生慢慢打開思維,將學生帶入特定的物理情境中,在情境教學下對學生的類比思維展開培養(yǎng)。比如,在實際課堂教學中,教師可以結合學生的熟悉生活場景為其創(chuàng)建問題情境,從而激發(fā)學生對相關知識的探究興趣。首先,教師先提出相關問題,讓學生進行思考,其次,當學生在思考時,教師可以通過引導的方式,為學生提供一些可以用作類比的事物和對象。最后,學生可通過教師的一步步引導逐漸尋找問題的正確答案。在這一個過程中主要是對學生的類似思維進行培養(yǎng),讓學生在今后遇到同樣的問題時,能夠在短時間內尋找可以用來進行類比的對象,以正確的解題步驟計算出答案。
總之,在高中物理課堂中滲透和提升核心素養(yǎng),可以使高中生獲得更好的學習效果。提升高中生在物理領域的基礎理論知識與實操技能,同時也是提高物理教學效率和質量的重要途徑。因此,想要進一步提高物理水平,教師必須充分地了解、認識物理在教學中實際運用的地位,進而實施物理教學改革。
(左毓紅)
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