基于物理素養(yǎng)的高中物理教學(xué)探究

楊淑強(qiáng)

【摘 ?要】素質(zhì)教育的深入實(shí)施，新課改的逐步推進(jìn)，培養(yǎng)和提升高中生的物理核心素養(yǎng)成為了必須要探究的問(wèn)題。高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)主要包括以下四個(gè)方面：一是物理觀念，二是科學(xué)思維，三是科學(xué)探究，四是科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。這四個(gè)方面相輔相成，缺一不可。在高中物理課教學(xué)中，應(yīng)從物理教與學(xué)的實(shí)際出發(fā)，結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和所教授的物理知識(shí)，從多個(gè)角度培養(yǎng)和提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，并以物理學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，有效開(kāi)展物理課堂教學(xué)活動(dòng)。

【關(guān)鍵詞】高中物理;學(xué)科素養(yǎng);存在問(wèn)題;培養(yǎng) 策略

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)于物理等高新技術(shù)人才的需求也日益增長(zhǎng)。高中物理課堂作為培養(yǎng)我國(guó)物理人才的重要陣地，受到了廣泛的關(guān)注，加之我國(guó)教育事業(yè)的不斷改革，高中物理教學(xué)也發(fā)生了重大改變，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)變成了高中物理教師共同的目標(biāo)。但受到物理學(xué)科特性及教學(xué)模式的影響，學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)并沒(méi)有得到有效的培養(yǎng)。如何建設(shè)高效物理課堂、為國(guó)家建設(shè)提供高素質(zhì)物理技術(shù)人才，成為了廣大物理教育者亟需解決的問(wèn)題。

一、核心素養(yǎng)內(nèi)涵及培養(yǎng)中存在的問(wèn)題

核心素養(yǎng)主要包括四個(gè)方面，一是物理觀念，二是科學(xué)思維，三是科學(xué)探究，四是科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

（一）物理觀念

物理觀念是學(xué)生所學(xué)習(xí)的物理知識(shí)在其頭腦中的反映與重現(xiàn)，是學(xué)生對(duì)所學(xué)習(xí)的物理規(guī)律、相關(guān)概念的理解與深入認(rèn)知。學(xué)生具備了良好的物理觀念可促使學(xué)生更好地對(duì)所學(xué)物理知識(shí)進(jìn)行理解。然而，大部分學(xué)生對(duì)于物理觀念的認(rèn)識(shí)僅僅停留在物理書(shū)本上，并不能做到學(xué)以致用。因此，學(xué)生所學(xué)習(xí)的物理知識(shí)僅存在理論上的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致他們?cè)谏钪杏龅綄?shí)際問(wèn)題時(shí)，并不能應(yīng)用已有的物理知識(shí)深刻認(rèn)識(shí)和解決相關(guān)問(wèn)題，導(dǎo)致所學(xué)與所用脫節(jié)，這會(huì)使學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)物理無(wú)用，從而失去學(xué)習(xí)物理的熱情。

（二）科學(xué)思維

科學(xué)思維可以理解為學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象本質(zhì)屬性的思考認(rèn)知?？茖W(xué)思維的建立是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，需要學(xué)生從各個(gè)角度、方面、層次獲得相關(guān)的信息，再進(jìn)行加工處理。就目前高中學(xué)生而言，其物理創(chuàng)新意識(shí)、模型構(gòu)建等科學(xué)思維都達(dá)不到預(yù)期要求，雖然教師在教學(xué)中會(huì)有意培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，但學(xué)生并沒(méi)有受到真正的啟發(fā)，其水平有待提高。

（三）科學(xué)探究

科學(xué)探究主要指學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)或進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)提出問(wèn)題、找出所需信息，進(jìn)行假設(shè)猜想、得出相關(guān)結(jié)論的思維過(guò)程。主要依靠教師的演示實(shí)驗(yàn)及學(xué)生參與的探究實(shí)驗(yàn)。對(duì)于高中學(xué)生而言，只有擁有較高的科學(xué)探究意識(shí)，學(xué)生才能夠在實(shí)驗(yàn)中取得優(yōu)異的成果。而如今的高中課堂，教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科學(xué)探究往往不夠重視，演示實(shí)驗(yàn)常常不斷簡(jiǎn)化;學(xué)生也無(wú)法進(jìn)行真正的實(shí)驗(yàn)探究，缺乏探究的意識(shí)和能力，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與動(dòng)手能力也有待提高。

（四）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任主要指學(xué)生在學(xué)習(xí)物理時(shí)具有的科學(xué)態(tài)度、對(duì)科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)知、所具有的科學(xué)倫理觀念、應(yīng)具有的社會(huì)責(zé)任等。目前學(xué)生知識(shí)層面偏低，加上自身不夠重視，且受到學(xué)習(xí)任務(wù)繁重等影響，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法真正感受到物理學(xué)家對(duì)物理知識(shí)探究的科學(xué)精神與求知的真諦，進(jìn)而無(wú)法用科學(xué)態(tài)度與責(zé)任指導(dǎo)自己學(xué)習(xí)物理，無(wú)法真正認(rèn)識(shí)到對(duì)自己負(fù)責(zé)、對(duì)人民負(fù)責(zé)、對(duì)國(guó)家負(fù)責(zé)的美好品質(zhì)的重要性。高中生是祖國(guó)的未來(lái)，高中生學(xué)習(xí)物理知識(shí)是為了把我們的國(guó)家建設(shè)得更加強(qiáng)大，是為了更好地為人民服務(wù)，這就要求在物理教學(xué)中不但要讓學(xué)生能夠熟練掌握物理知識(shí)，還要能認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)物理知識(shí)為誰(shuí)服務(wù)的問(wèn)題，學(xué)習(xí)物理知識(shí)是為了造福國(guó)家、社會(huì)、人民，而不是利用所掌握的物理知識(shí)去危害國(guó)家安全，禍害人民。因此，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任是物理教學(xué)的首要任務(wù)。

二、以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)策略

（一）應(yīng)用物理觀念培養(yǎng)策略開(kāi)展教學(xué)

受到高考的壓力，許多教師為了保證學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握，通常會(huì)在課堂上采用灌輸式教學(xué)，雖然可以按時(shí)完成教學(xué)目標(biāo)，但并不能受到學(xué)生歡迎，持續(xù)的枯燥抽象知識(shí)的灌輸，更會(huì)引發(fā)學(xué)生的厭惡心理。這就需要物理老師改變教學(xué)方式，采用新穎有趣的教學(xué)方法，以學(xué)生參與為主，激發(fā)其能動(dòng)性。就如在面對(duì)電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等這類無(wú)法觸摸的抽象內(nèi)容時(shí)，灌輸式的講解只會(huì)讓學(xué)生覺(jué)得枯燥無(wú)趣，難以理解。在加速度這一概念的講解中，如果只是單純地講解加速度的概念，學(xué)生對(duì)于運(yùn)動(dòng)速度的大小，速度變化的大小的理解很容易會(huì)出現(xiàn)混淆，導(dǎo)致錯(cuò)誤。而加速度又是后續(xù)運(yùn)動(dòng)學(xué)中的基礎(chǔ)，那么學(xué)生形成正確的運(yùn)動(dòng)觀念就難上加難了。此時(shí)若借用多媒體技術(shù)，將運(yùn)動(dòng)速度大小與加速度大小利用動(dòng)畫(huà)為學(xué)生進(jìn)行展示，則可以幫助學(xué)生理解，使課堂教學(xué)變得事半功倍。

同時(shí)，教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，在課堂中添加一些活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)一些小游戲，幫助學(xué)生思考，提高學(xué)生對(duì)物理觀念的掌握。如在講解靜摩擦力的方向時(shí)，教師就可以組織學(xué)生，將兩本書(shū)的紙張互相疊加在一起，而后提起其中一本，另一本并不會(huì)脫落。在書(shū)本的上升過(guò)程中，探究摩擦力的方向，這樣學(xué)生可以更加輕松地理解。

（二）應(yīng)用科學(xué)思維培養(yǎng)策略開(kāi)展教學(xué)

物理是研究自然規(guī)律的一門(mén)學(xué)科，因此，在研究物理問(wèn)題時(shí)會(huì)涉及多方面的因素，比較復(fù)雜。在復(fù)雜的問(wèn)題中抓住問(wèn)題的本質(zhì)，構(gòu)建理想化物理模型對(duì)于學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)十分重要。在研究物理問(wèn)題時(shí)，模型的構(gòu)建可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的研究過(guò)程，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維，也可以提高學(xué)生解答問(wèn)題的效率。在教學(xué)中，要使學(xué)生了解模型構(gòu)建的原因、過(guò)程、適用條件及局限性，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)模型構(gòu)建。

除了模型的構(gòu)建，教師還要注重理論分析法和實(shí)驗(yàn)歸納法的教育，如在牛頓第三定律的教學(xué)中，就可以從生活出發(fā)，利用生活中的相關(guān)實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)例進(jìn)行探究與演繹，進(jìn)而得出結(jié)論，然后通過(guò)設(shè)計(jì)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)歸納法探究與總結(jié)出定量關(guān)系?？茖W(xué)合理有效地應(yīng)用生活實(shí)例，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，可促進(jìn)學(xué)生物理基礎(chǔ)知識(shí)的真正掌握，進(jìn)而更好地培養(yǎng)物理方面的核心素養(yǎng)。

演繹推理法是學(xué)好物理的方法之一，這種方法需要學(xué)生應(yīng)用求異的思維，并從不同的方面與角度對(duì)所學(xué)的物理知識(shí)或探究的物理問(wèn)題進(jìn)行探究。通過(guò)類比與聯(lián)想，學(xué)生可以掌握一種或一類解決問(wèn)題的方法或策略，積累經(jīng)驗(yàn)，歸納總結(jié)方法和規(guī)律，提升學(xué)生解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和核心素養(yǎng)。

（三）應(yīng)用科學(xué)探究培養(yǎng)策略開(kāi)展教學(xué)

學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)的培養(yǎng)需要在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行，僅僅停留在理論教育是無(wú)法取得效果的，這就需要教師合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生盡可能接觸實(shí)驗(yàn)。在以往的物理教學(xué)中，受到高考的壓力，學(xué)生很少有親手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，在學(xué)習(xí)教材中的物理實(shí)驗(yàn)時(shí)，對(duì)所需要的實(shí)驗(yàn)器材、步驟、所有知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理、得出的結(jié)論等，基本依靠死記硬背獲得。在為數(shù)不多的接觸實(shí)驗(yàn)時(shí)，也只是一味地按照老師的步驟和要求進(jìn)行簡(jiǎn)單的重復(fù)實(shí)驗(yàn)，這種情況，學(xué)生很難有所提高。要想提高學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)，就必須讓學(xué)生更多地接觸實(shí)驗(yàn)，在整個(gè)過(guò)程中，鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)和體系去思考，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)答案進(jìn)行猜測(cè)，讓學(xué)生真正動(dòng)手，獲得深入認(rèn)知，提升基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α榱斯?jié)約時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)效率，可采用分組實(shí)驗(yàn)的方法開(kāi)展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，并讓小組內(nèi)的學(xué)生進(jìn)行討論，促進(jìn)其思維之間的交互就會(huì)變得激烈，使學(xué)生學(xué)到的知識(shí)更加豐富。

就像在進(jìn)行用紙帶法計(jì)算自由落體加速度的實(shí)驗(yàn)中，可采用分組實(shí)驗(yàn)的方法，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求自主安排所需要的實(shí)驗(yàn)器材、設(shè)計(jì)需要的實(shí)驗(yàn)步驟等，而后提出：1.實(shí)驗(yàn)裝置在組裝過(guò)程中需要注意哪些問(wèn)題？2.實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，細(xì)繩應(yīng)該處于何種狀態(tài)？3.在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，先打開(kāi)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原因？4.需要進(jìn)行幾次實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如何處理？5.所得到的加速度與書(shū)上是否相等？這些問(wèn)題要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中尋找答案。這樣，學(xué)生就會(huì)仔細(xì)觀察與思考實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象，科學(xué)探究素養(yǎng)自然也就會(huì)有所提升。

對(duì)于沒(méi)有實(shí)驗(yàn)條件的學(xué)校，可應(yīng)用微課等教學(xué)方式開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，其中物理模擬實(shí)驗(yàn)室的出現(xiàn)，既能滿足學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的渴望，又能節(jié)約時(shí)間，為學(xué)生提供方便。就如在探究影響電阻因素的實(shí)驗(yàn)中，一些實(shí)驗(yàn)室并沒(méi)有充足的材料，而且實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行需要大量的時(shí)間。在模擬實(shí)驗(yàn)室中，學(xué)生就可以根據(jù)自己的需求隨意挑選材料，相應(yīng)的結(jié)果也會(huì)隨之顯現(xiàn)出來(lái)，極大地方便了實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，更為學(xué)生提供了自主探究物理知識(shí)的機(jī)會(huì)。

（四）應(yīng)用科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)策略開(kāi)展教學(xué)

在書(shū)本中，存在著許多著名科學(xué)家的故事及一些定理探索的過(guò)程，教師一定要利用好這些例子，將物理學(xué)史帶入課堂，讓學(xué)生了解物理學(xué)家所具有的科學(xué)品質(zhì)與精神。如在教學(xué)牛頓第一定律的時(shí)候，可從亞里士多德開(kāi)始，講述伽利略、笛卡爾等人做出的貢獻(xiàn)，這些人在探究物理知識(shí)的過(guò)程中，遇到了很多困難，遭遇了常人所沒(méi)有遇到的艱難困苦，但是他們并沒(méi)有放棄，而是在困難重重的條件下，繼續(xù)發(fā)揚(yáng)艱苦奮斗的精神，本著科學(xué)的態(tài)度研究出了舉世聞名的物理理論，為后代人繼續(xù)研究物理奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，物理教學(xué)中，要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到科研沒(méi)有捷徑，真理的發(fā)現(xiàn)需要一代又一代人的努力探索。教育學(xué)生要腳踏實(shí)地，不斷進(jìn)取，學(xué)習(xí)科學(xué)家身上的科學(xué)態(tài)度和精神。

在日常教學(xué)中，教師一定要以身作則，有一個(gè)端正的態(tài)度，使用科學(xué)嚴(yán)密的語(yǔ)言，將科學(xué)精神融入到日常教學(xué)中。這就要求物理老師多學(xué)習(xí)、多探究這方面的教學(xué)知識(shí)，提高自我的科學(xué)素養(yǎng)，養(yǎng)成科學(xué)探究物理知識(shí)的態(tài)度，為學(xué)生樹(shù)立好榜樣。同時(shí)，學(xué)生的責(zé)任感教育也必不可少，要教育學(xué)生理解科學(xué)技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重要貢獻(xiàn)，幫助學(xué)生形成科學(xué)服務(wù)人民、造福人民的認(rèn)知，增強(qiáng)學(xué)生責(zé)任感和使命感。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)高中物理教學(xué)對(duì)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)仍然達(dá)不到預(yù)期的要求，無(wú)論是在學(xué)生物理觀念還是科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的培養(yǎng)中，都僅僅只停留在課本中;對(duì)于科學(xué)思維和科學(xué)探究的培養(yǎng)也都受到教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)探究短缺影響，致使其仍存在較大的提高空間。面對(duì)這些問(wèn)題，本文從學(xué)科素養(yǎng)所包含的四個(gè)方面一一論述，并為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)提出了針對(duì)性建議，以期達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的目的。

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