摘 要:在當前,核心素養(yǎng)的教學培養(yǎng)已經(jīng)成為教師進行教學研究的重要方向,教師需要針對學生核心素養(yǎng)的發(fā)展進行教學方法的選擇和構建,想辦法開展有效的學生核心素養(yǎng)培養(yǎng)教學。本文對高中物理教學中學生科學探究素養(yǎng)的教學培養(yǎng)方法進行了研究,并聯(lián)系實際提出了幾點教學調整方案。
關鍵詞:科學探究;核心素養(yǎng);教學研究;命題分析
如今,核心素養(yǎng)已經(jīng)成為一個熱門話題,教育改革的重要目的之一也是實現(xiàn)學生核心素養(yǎng)的教學培養(yǎng)。為了實現(xiàn)學生核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng),教師需要對其構成與價值進行分析,并聯(lián)系自己的教學設置分析將核心素養(yǎng)培養(yǎng)融入教學之中的有效策略手段。科學探究是高中物理核心素養(yǎng)的重要構成,其所指的主要為提出物理問題,形成猜想和假設,獲取和處理信息,基于證據(jù)得出結論并作出解釋,以及對實驗探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力,對學生的發(fā)展有著較高的價值。為了實現(xiàn)學生科學探究核心素養(yǎng)的培養(yǎng),教師在教學中需要圍繞其構成進行設計,開展相應的教學。
一、核心素養(yǎng)培養(yǎng)價值淺析
核心素養(yǎng)的價值主要體現(xiàn)在三個方面:(一)推動學生的能力發(fā)展;(二)幫助學生掌握有效的學科學習方法;(三)新高考的命題考查要求。其中在第一個方面,所展現(xiàn)的是核心素養(yǎng)的能力展現(xiàn),第二個方面所指的則是具體學科的學習展現(xiàn),學科核心素養(yǎng)對應的往往是相關學科有效學習進行所需的能力和方法,第三個方面則是契合當前新高考的改革趨勢。在當前,教育部已經(jīng)頒布了《中國高考評價體系》和《中國高考評價體系說明》兩份文件,其中明確指出了核心素養(yǎng)的教學評價考查要求,這預示著未來的高考命題也會圍繞著核心素養(yǎng)的發(fā)展來進行。反應到物理學科中,高考命題可能更加趨向于探究應用型題目。由上述三個方面基本可以明確,核心素養(yǎng)的培養(yǎng)對學生的發(fā)展有著較高的價值,教師需要想辦法通過教學的設計來推動學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。
二、實現(xiàn)科學探究素養(yǎng)培育的高中物理教學策略分析
(一)轉變教學理念,凸顯學生作用
學科探究素養(yǎng)的培養(yǎng)需要學生親身地進行科學探究,相應的教師在教學實際中需要轉變傳統(tǒng)的教學理念,改變以理論講授為主的教學方法設計,使用更加可以凸顯學生作用價值的教學方法進行教學。
例如:在進行“力的合成”這一課的教學時,為了有效地發(fā)展學生的科學探究能力,給學生創(chuàng)建進行探究分析的機會,教師就可以對教學方法進行調整,使用小組合作教學方法來進行教學的設計。在其中,為確保小組合作教學可以發(fā)揮出預期的作用,教師需要對學生的能力發(fā)展情況進行評測,而后按照其能力的高低差異將其劃分到各個小組之中。這樣劃分而來的小組,其總體學生發(fā)展情況相似,且能保證各小組都可以達成預期的探究目標。對于“力的合成”這一課的合作學習來說,教師可以將學生劃分為4至6人的小組,并為學生提出以下的探究任務:1.找到力的合成的方法;2.對合力和分力的概念進行理解;3.分析何為平行四邊形定則;4.找出利用作圖法求解兩公共點合力的方法,并分析合力與夾角的關系。為了輔助學生小組開展有效的探究,確保學生的能力可以得到有效發(fā)展,教師還可以在學生進行小組合作時,為其提供一些本科相關的微課材料,讓學生作為借鑒參考。像這樣,通過學生小組合作的學習,學生的作用就可以得到凸顯,其科學探究素養(yǎng)也就能得到有效的發(fā)展。
(二)設置有效問題,開展研究性學習
研究性學習又稱為專題研習、探究式學習或疑難為本學習,是一種以學生為主的學習模式。在教師的輔助下,由學生策劃、執(zhí)行及自我評估的學習方法。在研究性學習中,學生可以對相關的物理知識進行分析探究,這對其科學探究核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有著較強的推動力[1]。為了引導學生進行研究性學習,教師就可以采用問題導學的方式去設計提出相應的物理問題。
例如:在進行“超重與失重”這一課的教學時,教師就可以結合本課的教學內容進行設計,構建研究性學習。在本課中,為了達成研究性學習的開展,教師可以使用小組合作教學法進行教學,也可以使用問題導學的方式來進行教學設計。接下來,筆者就利用問題導學法開展研究性學習的方式進行淺析。為了實現(xiàn)問題導學法的有效使用,教師需要在課下進行相關問題的設計,并根據(jù)學生可能的回答,預設一些回饋的追問。筆者在本課的教學中所設計的主要問題如下:“超重是什么?失重又是什么?”“同學們坐過電梯嗎?電梯加速或減速時你身體的感覺有什么不同呢?”“這一現(xiàn)象發(fā)生的原因又是什么呢?”“除了電梯之外,還有其他方面存在超重失重的現(xiàn)象么?”“宇航員在太空中存在失重現(xiàn)象,這種失重現(xiàn)象又有什么表現(xiàn)呢?”在追問回饋的預設方面,筆者采用了如下的方法:如對問題“同學們坐過電梯嗎?電梯加速或減速時你身體的感覺有什么不同呢?”筆者認為學生可能做出的回答是“坐過,電梯向上加速時感覺電梯在推自己,在向上減速時感覺自己的身體向上竄”,針對這一回答,筆者預設的追問是“為什么會出現(xiàn)這種感覺呢?電梯向下時又會有什么不同嗎?請大家進行討論分析”。像這樣,通過問題的提出和引導,學生就可以圍繞著問題的思考進行研究性學習,其能力也能逐漸地得到發(fā)展。
(三)聯(lián)系學生發(fā)展,構建學生小組
在實際的教學過程中,為了推動學生進行科學合理的探究學習,教師除了設計有效的問題外,還可以針對學生的學習方式做出調整。小組合作教學是現(xiàn)階段一種有效的學生學習模式,在其中學生可以通過小組合作的方式來進行相關物理知識的探究。為了有效地推動這一學習的進行,教師在實際的教學中需要就學生小組的有效構建進行分析。
例如:在進行“萬有引力定律”相關知識的學習時,為了讓學生體會科學探究的過程,教師就可以結合實際來構建學生小組,引導學生來做出分析探究。其中,為了確保構建的學生小組合理有效,教師需要先就學生的能力發(fā)展情況進行分析,研究學生所處的發(fā)展階段。在這一環(huán)節(jié)中,教師可以采用實際調研和大數(shù)據(jù)分析的方法來定位學生的能力發(fā)展層次,進而完成學生小組設計。在學生發(fā)展界定完成后,教師可以將發(fā)展最為突出的幾名學生設定為各個小組的組長,而后按照學生的能力發(fā)展層次將其依次編入各個小組中。在小組設計完成后,教師在本課中就可以將“萬有引力定律的實際應用探究”作為學生小組的研究主題,并給予引導和幫助,讓學生在小組合作學習中做出研究和探討。在學生小組學習完成后,教師還需要幫助學生做出整理,將得出的結論進行內化吸收。通過這一過程,學生的發(fā)展就可以得到推動。
(四)構建探究實驗,發(fā)展學生能力
實驗教學是物理教學的重要構成,也是學生進行科學探究與實驗探究的重要途徑。為了達成學生科學探究核心素養(yǎng)的培養(yǎng),教師在教學實際中需要對自己的教學設計進行調整,構建有效的物理實驗。而為了更加有效地發(fā)展學生的能力,教師需要探究實驗作為實驗教學的主要模式進行研究。
例如:在進行“平拋運動”這一課的教學時,為了讓學生體驗科學探究的過程,實現(xiàn)學生科學探究素養(yǎng)的發(fā)展,教師需要對自己的實驗教學設計進行調整,盡可能構建探究式物理實驗。探究式物理實驗與傳統(tǒng)物理實驗的區(qū)別在于探究式物理實驗模仿了科學家進行科學探究的過程,學生在實驗探究之前并不了解實驗的最終結果,其所探究的內容是自己通過思想提出的猜想,而通過實驗驗證猜想的過程,學生才可以得出結論。而在“平拋運動”這一課的教學中,教師就可以先不告知學生影響平拋運動軌跡的因素,而是讓學生通過合作討論的方式提出自己小組的實驗猜想,再結合實際情況選擇相關的實驗儀器設計物理實驗,進而通過物理實驗探究地進行找出影響平拋運動的因素。在實驗場所的選擇上,若條件允許的話,教師最好要將學生帶到操場主席臺,讓學生站在高處進行實驗的探究分析。在學生實驗探究的設計和實際實施過程中,為了確保學生探究的獨立性,教師需要盡可能避免直接參與,而是應該通過問題引導。如當學生實驗設計出錯后,教師就可以使用以下的話語進行提問“請同學們再想想,是不是還可以進一步完善實驗呢?這一實驗設計能不能達成預期探究設計呢?”
(五)研究高考趨向,調整解題練習
為了實現(xiàn)學生科學探究素養(yǎng)的發(fā)展,教師還可以對解題練習的開展進行調整。過去很多教師迷信題海戰(zhàn)術,所開展的解題練習缺乏針對性。在當前,隨著高考命題方向的變革,應用題型的數(shù)量明顯提升,而面向應用題型,學生最需要的是針對性訓練而非大量的解題。相應地為了做出調整,教師在教學實際中就可以調整解題練習的策略,開展以應用題型為目標的精講精練教學活動。
例如:在教學實際中,教師就可以結合高考的命題變化趨向進行研究,選擇一些實際應用性的題目,引導學生進行解題練習。在其中,教師可以對歷年的高考試卷進行分析,將其中涉及實際應用的題目摘錄出來,并針對這些題目設計學生探究方案。在實際的教學過程中,教師可以先讓學生嘗試著去完成對應的題目,在學生思考完成后,教師再從這些題目的有效解法展示入手進行教學,讓學生分析解決應用型題目的基本解題模型。通過這樣的解題教學設置,學生的解題能力就可以得到發(fā)展。
(六)開展探究活動,實現(xiàn)學生鉆研
活動教學是一種有效的教學方式,在實際活動的參與中,學生也可以更好地享受探究的過程,這對學生探究能力和素養(yǎng)的發(fā)展是非常有利的。為了實現(xiàn)探究活動的有效構建,教師需要對當前的教學內容進行研究,分析適宜選擇的活動主題,并聯(lián)系學生的發(fā)展進行學生小組的構建。
例如:在進行“測量電源的電動勢和內電阻”這一課的教學中,教師就可以構建一次探究性實驗活動,讓學生探究減少該實驗誤差的方法。在其中,教師就能引導學生對本實驗的全過程進行分析,探究可能導致實驗存在誤差的操作,進而讓學生探尋調整實驗方案,減少實驗誤差的方法。為了讓學生充分感受探究的過程,教師需要把實驗室開放給學生,讓學生自由選用一些材料去調整實驗的架構。又比如:在進行“電動機”相關知識的學習時,教師就可以開展一次模型制作活動,讓學生思考制作電動小木船、電動小汽車的方法,在其中引導學生使用自己所學的知識制作簡易的小型電動機。通過這樣的活動構建,學生的思維就可以得到開辟,創(chuàng)新意識和科學探究素養(yǎng)也能得到有效的發(fā)展[2]。
(七)引入實際案例,培養(yǎng)學生興趣
物理是一門與現(xiàn)實生活存在密切聯(lián)系的學科,通過生活化內容的展現(xiàn)可以幫助學生有效地認識到物理學科的實際應用價值。在此基礎上,學生就會對物理知識的現(xiàn)實應用產(chǎn)生興趣,并更加主動地進行分析探究。
例如:在進行“電磁感應”相關知識的教學時,為了有效調動學生的學習興趣,提升學生的科學探究動力,教師就可以引入“法拉第籠”和“EMP”兩個概念。在實際的教學中,教師就可以先從法拉第的生平入手,引導學生認識他的卓越貢獻,而后教師再為學生展示“法拉第籠”和“EMP”兩個較為新穎的概念,讓學生思考現(xiàn)實生活中這兩種概念可能存在的應用。為了進一步提升學生的學習興趣,教師還可以構建一個興趣小組,讓對相關內容感興趣的學生加入其中,通過網(wǎng)絡資源的檢索和身邊素材的利用,嘗試著制作一個小型的EMP裝置。通過這一案例的引入和后續(xù)活動的開展,學生的學習興趣就可以得到培養(yǎng),其科學探究素養(yǎng)也能得到逐步發(fā)展。
(八)有效評價進行,助力學生提升
教學評價是學科教學的重要構成部分,有效的教學評價設計對學生的發(fā)展有著重要的推動作用,學生可以通過教師的教學評價對自己現(xiàn)階段的發(fā)展情況做出反思和評定。在科學探究核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程中,教師需要結合學生的實際素養(yǎng)發(fā)展來設計相應的教學評價,推動學生發(fā)展。
例如:在一段時間的教學結束后,教師就可以結合這段時間內學生的總體表現(xiàn)對其作出發(fā)展評定。其中,為確保進行的教學評價以學生的核心素養(yǎng)發(fā)展為主,教師需要就核心素養(yǎng)進行主要設計,分析學生的各核心素養(yǎng)發(fā)展情況。對科學探究素養(yǎng)而言,教師所進行的評價可以圍繞著一次學生探究活動來進行,評價的指標可以集中在學生得出結論的速度、學生探究的過程展現(xiàn)、學生的總體發(fā)展等。在完成了基本的評價后,教師就可以圍繞學生的實際發(fā)展情況再對其做出能力發(fā)展上的建議。如對那些發(fā)展存在缺陷的學生,教師需要幫助其轉換思路,讓其學生主動進行探究,并為其提供表現(xiàn)發(fā)展自己的機會,促進其自身學科探究素養(yǎng)的有效化發(fā)展。
結束語
核心素養(yǎng)的培養(yǎng)對學生的發(fā)展有著重要的意義。教師需要對自己的教學設計進行調整,分析科學探究素養(yǎng)的體現(xiàn)與具體培養(yǎng)方法,進而采取相應的教學優(yōu)化策略。
參考文獻
[1]鐘浩鵬.基于問題教學法的高中生物理科學探究素養(yǎng)培養(yǎng)策略研究[D].揚州大學,2019.
[2]姜明姬,羅翀.基于培養(yǎng)核心素養(yǎng)的高中物理科學探究中的問題設計策略[J].中學理科園地,2019,15(3):7-8-11.
作者簡介:張志文(1980— ),男,漢族,湖北武穴人,福建省福州市福清三山中學,中學一級,本科。研究方向:中學物理教學。