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    探索高中物理實驗教學學科核心素養培養途徑論文

    發布時間:2022-09-22 11:06:27 文章來源:SCI論文網 我要評論














    SCI論文(www.crossfitdunsborough.com)

    摘  要 :物理學科核心素養的培養應該貫穿于高中物理教學的全過程,實驗對于物理核心素養 的培養具有積極的意義. 文章首先對高中物理核心素養進行了概述,又總結了培養學生核心素養應 遵循的原則,最后以人教版高中物理實驗教學為例,從設計趣味實驗,煥發學生的學習熱情;結合生 活元素,體現實驗的應用價值;嚴謹設計環節,優化學生的學習品質;組織小組學習,鍛煉學生的物 理素養;大膽遷移知識,發散學生的物理思維;注重實驗評價,培養嚴謹的科學態度等幾個方面,探 索高中物理實驗教學學科核心素養培養途徑.

    關鍵詞 : 實驗教學;核心素養;高中物理;遵循原則;培養途徑

    實驗是高中物理學科的教學重點,一節有探究 價值、內容豐富、形式新穎的實驗課,不僅能激發高 中生物理學習的熱情,也能幫助學生養成良好的物 理學習觀念. 隨著新課改的深入推行,培養學生的學 科核心素養已然成為高中物理教學的主要任務. 其 中物理觀念、實驗探究、科學思維、科學態度與責任 均為物理學科核心素養的重要組成,需要教師以實 驗作為教學載體,將這些核心素養巧妙的融入到實 驗課程當中. 為了達成此目的,物理教師應當結合教 學實踐,從中總結成功的授課經驗,為學生營造和 諧、高效的實驗學習環境.

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    1 高中物理核心素養概述

    關于高中物理學科核心素養,是學生們在接受 物理知識的過程中,通過循序漸進的方式,來形成一 種能充分適應社會發展需求、拓展自身成長潛力的 一種優秀的學習品質. 核心素養不只是學習能力的沉淀,更是學生在文化底蘊、思維水平、探究精神、價 值觀念的一種綜合表現.

    高中物理核心素養一共包括四個方面 :物理觀 念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任. 其中,物 理觀念要求學生能用物理學科的視角來觀察世界, 對能量、物質、運動等概念產生最基本的認知. 科學 觀念同樣以物理視角作為切入點,要求學生能深入 挖掘事物之間的相互關系、事物之間的內在規律、事 物自身的本質屬性. 這需要學生將論證、推理、質疑、 創新的思考過程統籌在一起,將經驗和事實概括出 來,構建出科學的物理模型. 實驗探究核心素養重點 在于實踐,要求學生能在學習的過程中發現問題、提 出問題、大膽猜測、形成假設,并在此基礎上主動獲 取信息、找出證據、分析結論、給出解釋. 除此之外, 學生還要具備合作、評價、反思的學習能力. 科學態 度與責任是要求學生在認識科學本質的基礎上,形 成“ STSE” 觀 念, 即 理 解“ 科學—技術—社會—環境”之間的關系,從中產生對物理知識所 應有的學習態度和社會責任.

    隨著新課改的深入實施,高考物理試卷的內容 也發生了巨大的改革,將學科素養作為了考查重點,要求學生不僅能掌握和理解物理學科的基本規律、 基本概念、基本方法,還要關注物理知識在日常生活中的應用價值,做到學以致用. 簡而言之,是將學生 的關鍵能力、必備知識和價值觀融合為一個整體,這樣才能為核心素養教育打下堅實的基礎.

    2 高中物理學科實驗教學培養學生核心素養 應遵循的原則

    2. 1 以生為本

    在新課改的背景下,教師若想貫徹核心素養教 育,首先要將學生作為教學主體,給予學生學習的主 動權,充分激發學生的主觀能動性. 讓學生能主動參 與到探究新知的過程之中,擺脫教師的束縛,從自主 學習中獲得充足的鍛煉.

    2. 2 啟發為主

    對于物理實驗教學,教師雖然要遵循“以生為本”,但并不意味著教師完全對學生放任不管. 當學生在實驗過程中遇到難題時,教師要適當給予學生 提示,為學生提供探究的學習思路. 介入的尺度需要 教師合理把控,既要起到引導教育的作用,又不會過 分干涉學生的探究過程. 換言之,物理教師應當改變 傳統的“教師講—學生記”授課模式,轉變為“學生討論—總結問題—介入指 導一答疑解惑—繼續討論”的循環學習過程.

    2. 3 因材施教

    由于高中生的物理基礎、思維水平、學習習慣、 性格特點存在一定的差異性,在物理實驗課程中必 然會表現出不一樣的學習效率. 比如某些思維敏捷、 擅長動手的學生,對實驗接受的速度較快,且能表現 出強烈的學習興趣. 在物理實驗教學中,教師應當合 理調控學生之間的差異,落實因材施教的原則. 否 則,學習水平在中等級別或學困級別的學生,很容易 因為跟不上學優生的學習進度,而對實驗課程產生一定的抵觸感,從而不利于核心素養教育的實施.

    2. 4 強化體驗

    傳統的實驗教學,通常讓教師先進行示范,再讓 學生模仿操作. 對于高中生而言,這種學習體驗無疑 十分枯燥乏味. 想要在物理實驗教學中提高核心素 養的培育效率,教師應當通過生活導入、創設情景、 趣味游戲等方式,強化學生的學習體驗. 當學生對物 理實驗產生濃厚的興趣,就會對新知識滋生探究欲 望,轉化成學習的內驅力. 由此,高中生就會變被動 為主動,積極參與到實驗學習之中,促進學科核心素 養的提高.

    3 高中物理學科實驗教學培養學生核心素養 的有效途徑

    3. 1 設計趣味實驗,煥發學生的學習熱情

    對于實驗教學,教師應當設計趣味盎然的課題, 能在第一時間引起學生的學習興趣,激發學生的探 究欲望. 這樣既可以為培養學生的實驗探究素養打 好基礎,也能將復雜難懂的物理理論以直觀生動的 實驗形式展現在高中生面前,有效提高學生的思維 理解能力.

    比如,教師在教學人教版必修第 一 冊第四章 “牛頓第一定律”,為學生普及“慣性”的概念時,可 以設計一個有趣的實驗游戲. 教師需要事先準備一 副象棋,將 6 顆棋子重疊在一起,向學生提問 :如何 在不動上面 5 顆棋子的前提下,將最下面的棋子取 出來,同時,還要保證上面棋子的重疊狀態. 這有悖 于學生的生活常識,很容易引起學生的探究興趣. 當 學生經過研究,找不出解決方案后. 教師適時的揭秘 答案,利用一根直尺,緊貼桌面,迅速將最下面的象 棋敲飛. 當學生看到這個物理現象,就會迸發濃厚的 求知欲望. 教師再因勢利導,講解慣性的概念,這個 物理知識就會牢牢的記憶在學生的腦海之中.

    3. 2 結合生活元素,體現實驗的應用價值

    在教學人教版高一物理必修一第三章中“摩擦 力”時,教師可以列舉生活中常見的摩擦力物理現 象. 譬如汽車車輪、鞋底上為什么要設計花紋? 可樂瓶的蓋子為什么不是光滑的而是有紋路的? 用手心 搓動桌面為什么會產生響聲?  由生活中的常見元素 來進行導入,啟發學生的深入思考. 隨后,教師再引 入有關摩擦力的實驗 :讓學生先嘗試站在教室的地 面上滑行,看看自己能滑出多遠. 然后在地面上灑水,再讓學生在濕潤的教室地面滑行,對比兩次滑行 的距離. 這樣的物理實驗充分體現了生活氣息,可以調動學生參與實驗的積極性,為培養學生的物理學 科核心素養打好基礎.

    3. 3 嚴謹設計環節,優化學生的學習品質

    在教學人教版必修一第四章“超重與失重”時,教師如果想要通過彈簧秤的實驗來分析超重和失重的內涵,必須要通過實驗過程來構建超重的減速下降、加速上升以及失重的加速下降、減速上升四個教 學情境. 有些教師在實驗教學時,一般會用手提著彈 簧秤完成實驗. 但在實驗過程中,學生很難看清彈簧 秤上的讀數變化. 對此,教師可以利用手機的攝像功能,將彈簧秤運動過程中的變化拍攝下來. 通過慢放 功能準確展示出彈簧秤上的數值. 由此,既保證了實 驗環節的嚴謹程度,也在潛移默化中培養學生一絲 不茍的學習態度,這對于學生物理學科核心素養的 成長大有裨益.

    3. 4 組織小組學習,鍛煉學生的物理素養

    在教學人教版高一 物理必修第三冊第十一章時,有關電路及其應用的知識點,學生可以通過小組互助來開展物理實驗. 由于學生的物理基礎存在差異性,各個小組需要根據能力來進行分工.譬如操作能力較差的學生可以負責記錄實驗結果,理 論較強的學生負責完成實驗設計,操作能力較強 的學生負責調整電路. 由此,通過多方合作,將學生的優點結合起來,在實驗過程完成互補互助.  這樣可以讓每名學生都能收獲良好的實踐體驗, 幫助不同學習層次學生的物理學科核心素養都 能得到切實的提升.

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    3. 5 大膽遷移知識,發散學生的物理思維

    高中生學習物理實驗切忌思維僵化,只懂得按 部就班的參考固定的步驟完成整個實驗過程. 在學生群體中不乏有這樣的錯誤理念,認為實驗只能在 實驗室中通過規定的道具進行. 抱有這樣的思想,不 利于學生學科核心素養的成長,教師應當引導學生 大膽的遷移知識,有效發散學生的物理思維.

    3. 6 注重實驗評價,培養嚴謹的科學態度

    教學評價是教師和學生在實驗課程中總結得失 的重要環節,完善評價過程,可以幫助學生找出實驗 學習中的不足,培養學生實事求是、科學嚴謹的實驗態度,促進學生物理學科核心素養的穩定成長.

    比如,在教學高一物理必修第一冊第四章有關 “加速度與力、質量的關系”的實驗教學時. 教師的 評價重點不應單純放在實驗報告上,而是要結合學 生的實驗表現、操作的嚴謹程度、合作學習的積極性 等角度進行全面的考察. 從中分析學生的學習優點 與缺陷,并通過教學評價的總結為學生制定科學的 學習計劃,這樣才能幫助學生更好的納長補短,為學 生學科核心素養的成長提供有力的學習條件.

    通過物理實驗落實學科核心素養是一項任重道 遠的任務,需要教師傾注大量的精力,通過積極的反 思,找出實驗教學中的不足之處,并及時的加以改 正,加強實驗課的教學質量. 物理教師需要謹記,以 核心素養教 育 為 目 的,不 能 采 用 傳 統 的“ 教 師 示 范—學生模仿”的方式打開實驗課堂,而是要鼓 勵學生主動探索、認真思考,在實踐的過程中體會學 習的快樂,促進學生物理綜合能力的提升.

    參考文獻 :

    [ 1 ] 林小平. 基于核心素養的高中物理實驗教學與 創新 探 索 [ J ] . 數 理 化 解 題 研 究,2021 ( 06 ) :75 - 76 .

    [2 ] 陳洪松. 核心素養導向下的高中物理實驗教學 探究— 以“超重、失重”為例 [ J ] . 高 中數理 化,2020 ( S1 ) :56 .

    [3 ] 任志恒. 核心素養導向下高中物理實驗教學策 略研究[J ] . 中學物理教學參考,2020,49 (29) :16 - 17 .

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