廣東 姚美奇
高中物理課程是普通高中自然科學領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)學科,旨在落實立德樹人的根本任務,進一步提升學生的物理學科核心素養(yǎng),為學生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ),促進人類科學事業(yè)的傳承與社會的發(fā)展。基于核心素養(yǎng),對高中物理課堂的有效性進行研究,探索有效教學的策略,在課前準備、課堂導入、課堂教學中加以落實,提高課堂教學質(zhì)量。
在長期的教學改革中,許多教師在構(gòu)建物理課堂教學模式與策略上,積累了不少寶貴的經(jīng)驗,但同時也存在著一些問題與弊端。高中物理教師是新課改的參與者與推動者,應該積極地分析物理教學在新課改背景中存在的問題,并總結(jié)出現(xiàn)這些問題的原因,積累有用的教學經(jīng)驗,處理好常見的問題,用科學的教學策略,促進高中物理課堂教學質(zhì)量的有效提升。
(一)許多教師的課堂依舊實施傳統(tǒng)的“老師講、學生聽”的模式,也就是教師直接灌輸占主導性地位,學生自主學習意識淡薄。
(二)以速戰(zhàn)速決的過程替代科學探究。有的教師急功近利,簡單地介紹規(guī)律就講大量的習題,學生根本無法完整地認識科學規(guī)律的全過程。這樣的教學模式在對學生的價值觀、科學方法、科學過程的教育效果上大打折扣。
(三)忽略學生的學習規(guī)律,大量的拓展與延伸。學生在沒有進行充分的觀察和實驗時,就進入“題海”旋渦,缺乏總結(jié)和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的過程,學生不能深刻地理解物理現(xiàn)象本質(zhì),無法真正意義上的靈活應用。
(四)教學的低下與預設和生成的缺失。從教學實際來看,教學低下表現(xiàn)在當前物理課堂教學中教學滯后于學生的發(fā)展能力和學習能力。具體而言,教師對物理教學內(nèi)容的把握不到位,沒有弄清楚各部分的教學內(nèi)容各屬于學生哪個發(fā)展區(qū),從而在課堂教學環(huán)節(jié)層次不分明,教師往往花很多的時間解決學生能夠獨立解決的問題,這不僅導致教學水平和效益低下,更為嚴重的是阻滯了學生的學習能力的發(fā)展以及學生責任感的形成。課堂教學需要預設,也需要生成,缺一不可。
同時學生在學習過程中,也存在著以下問題:
(一)各種“題?!睉?zhàn)術(shù)和頻繁考試,使學生厭倦了學習,失去了對學習的興趣,這些都不利于學生成長和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
(二)學生在物理學習過程中沒有正確的學習方法。學生沒能進一步的理解和思考知識的本質(zhì)和內(nèi)涵,沒有形成完整的知識體系,更加沒法將實際問題中的對象和過程轉(zhuǎn)化成物理模型,采用不同方式分析解決問題。
(三)學生在物理學習過程中沒有形成良好的習慣。不少學生處于被動學習的狀態(tài),不能獨立思考,缺乏探究精神,學生沒能用已有的物理知識對真實情景進行科學解釋,長此以往,必然缺乏創(chuàng)新能力。
(一)教師教學理念陳舊,教學方法單一。《普通高中物理課程標準(2017年版2020年修訂)》(以下簡稱新課標)指出:高中物理課程應促進學生自主學習,讓學生積極參與、樂于探究、用于實驗、勤于思考。通過多樣化的教學方式,幫助學生學習物理知識與技能,培養(yǎng)其科學探究能力,使其逐步形成科學態(tài)度與科學精神。傳統(tǒng)教學常常過多地強調(diào)教師的教學技能,教師掌握著課堂內(nèi)容、進度,甚至是學生的思維。學生被動接受知識,其潛力并沒有被挖掘出來。自從新課程實施以來,教師教學理念并沒有從根本上進行改變,學生的主體作用并沒有完全體現(xiàn)出來。
(二)不同于文科的相對活泛,物理題目幾乎每道題都有固定答案,也都有教師極力推薦的“規(guī)范思維”,因此給學生留下的自主思考和創(chuàng)新空間很小,自由度很低。教師在課堂上一直強調(diào)每道題目配套的固定思維,讓學生直接使用這種穩(wěn)妥的解題方法,雖然能幫助學生形成本能式的解題能力,使他們能應對常規(guī)題目,避免解題時走彎路,但同時也將學生的思想局限在某個范圍內(nèi),讓他們失去自由探索的樂趣。長期的這種低效課堂,會導致學生科學思維得不到提高,模型建構(gòu)、科學推理、科學論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等能力得不到發(fā)展。
(三)教師的課堂教學忽視了物理知識與社會生活的關(guān)聯(lián)。有些教師在課堂教學中過分注重知識的傳授、實驗技能的掌握、解題技巧的訓練,忽視了物理知識與生活、社會的聯(lián)系,這使物理課堂失去了應有的特色和魅力。新課標中指出:“科學態(tài)度與責任”是指在認識科學本質(zhì),認識科學、技術(shù)、社會、環(huán)境的基礎(chǔ)上,逐漸形成的探索自然的內(nèi)在動力,嚴謹認真、實事求是和持之以恒的科學態(tài)度。這就要求物理課堂要注重與生活、現(xiàn)代社會及科技發(fā)展的聯(lián)系,關(guān)注物理學的技術(shù)應用帶來的社會進步,培養(yǎng)學生的社會參與意識和社會責任感。
(四)應試教育的導向性,使學生忽視物理概念、物理規(guī)律的學習。教師在課堂上過于注重題目的講解和知識的灌輸,沒能充分關(guān)注學生是否透徹掌握物理概念、物理規(guī)律,這會導致學生逐漸跟不上教師的節(jié)奏,長期處于“題海”中,因而對物理課堂慢慢失去興趣。
(一)教師有創(chuàng)新的教育理念
教育理念是教學行為的理論支撐,新課程背景下,物理教師要及時更新教育理念。課程是教師、學生、教材、環(huán)境四個因素的整合,教學是一種對話,一種合作共建,這樣的課堂才有著鮮明的和諧、民主、平等特色。所以,在教與學的交互活動中,要體現(xiàn)新的教學理念,不斷培養(yǎng)學生自主學習、探究學習和合作學習的習慣,提高學生獨立思考、創(chuàng)新思維的能力。高中物理教師應由傳統(tǒng)的“灌輸教育”向“引導教育”轉(zhuǎn)變,在教學過程中,教師要重視物理概念與物理規(guī)律的教學,指導學生用科學的學習方法,提高總結(jié)物理規(guī)律的能力,讓學生能靈活應用所學知識解釋物理問題及物理現(xiàn)象。例如,在學習了解電容器這節(jié)課時,很多教師簡單地介紹公式,然后就開始大量習題訓練,這對學生能力的形成很不利。了解電容器這節(jié)課,教師應在講明充、放電過程后,及時總結(jié)出規(guī)律,之后引導出比值定義法計算電容的公式,再探究平行板電容器的電容大小的決定因素,只有經(jīng)歷循序漸進的學習過程,學生才能更好地掌握知識點,而在這個學習過程中,教師更多的是引導學生一步一步思考與探究,最后總結(jié)出規(guī)律及公式,這樣的教學過程雖然時間較長,不像直接介紹公式那樣速戰(zhàn)速決,但這種教學模式對于學生思維能力的養(yǎng)成至關(guān)重要。
(二)多樣導入新課,激發(fā)學習興趣
一節(jié)課,好的開端是成功的一半。課堂導入要與課本、生活實際相結(jié)合,深入學生生活,讓學生能感受到物理因素,明白所學的知識就來源于生活。例如在學習放射性元素的衰變這一節(jié)時,可以播放視頻導入新課,視頻內(nèi)容為:我國第一個核輻射受害者的故事,這名受害者撿到有輻射的金屬鏈后很快病發(fā)。之后的課程內(nèi)容可以圍繞這個視頻鋪開:金屬鏈由什么元素組成?人撿到后為什么這么快病發(fā)?這就順利地引出這節(jié)課的內(nèi)容:放射性元素的衰變及半衰期。通過這個視頻,學生非常直觀地感受到所學內(nèi)容與生活的關(guān)聯(lián),震撼之余會很感興趣地投入新課的學習。又例如學習彈力這一節(jié)時,可以準備弓箭,讓學生拉弓射箭,進而引出形變的定義。這樣的導入學生參與度高,又貼切生活實際,很好地吸引學生探究“彈力”的產(chǎn)生。
(三)設計探究性“問題鏈”,促進學生深度學習
“問題鏈”即教師基于教材內(nèi)容所設計的相應問題,通過一定的方式串聯(lián)起來,凸顯物理知識間的關(guān)聯(lián)性。在這種教學模式下,教師充當?shù)氖且龑д?,強化學生在教學活動中的主體地位,學生的學習活動圍繞問題展開,從問題到問題,再到超越,使學生間產(chǎn)生思維的碰撞,既有效地解決問題,又能促進學生思維能力的提升與發(fā)展,開發(fā)學生的高階思維能力。例如在學習洛倫茲力與現(xiàn)代技術(shù)這一節(jié),教師要演示實驗——洛倫茲力演示儀??梢栽谘菔局霸O計這樣的問題鏈:(1)不加磁場時,電子束的徑跡;(2)加垂直紙面向外的磁場時,電子束的徑跡;(3)保持出射電子的速度不變,增大或減小磁感應強度,電子束的徑跡;(4)保持磁感應強度不變,增大或減小出射電子的速度,電子束的徑跡。之后教師演示,學生觀察,驗證自己的預測正不正確,之后教師再引導分析。同樣是這一節(jié),在講回旋加速器時,可以設計這樣的問題鏈:(1)如何加速;(2)直線加速的弊端;(3)如何做到回旋加速;(4)電場的變化周期有什么要求;(4)最大速度與什么有關(guān)。通過這樣的問題鏈,層層遞進,充分調(diào)動學生的探究欲,引導學生積極思考問題。教師在設計“問題鏈”時要遵循學生的認知規(guī)律,符合學生的能力要求,激發(fā)學生的探究熱情與興趣,促進學科核心素養(yǎng)的提升與發(fā)展。
(四)創(chuàng)設自主探究教學情境,激發(fā)探究欲望
學生的主體性是需要逐步培養(yǎng)的,高中生由于以前沒有自主學習的習慣,需要教師循序漸進地培養(yǎng)學生的自主性,建立學生自主學習的信心。例如學習加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系這一節(jié)時,教師應當引導學生設計實驗,可以從以下幾方面思考:如何測加速度、如何測合力、怎么去除摩擦力的影響。讓學生參與到實驗設計中來,可以引導學生設計實驗方案:供選擇的器材有:小車、打點計時器、紙帶、細線、小桶、沙子、鉤碼、電源、天平、氣墊導軌、光電門、帶擋光片的滑塊、數(shù)字計時器、氣源、夾子等。引導學生選擇實驗器材,設計實驗方案,這樣,學生的積極性與主動性被充分地調(diào)動起來。
(五)注重實驗教學,挖掘?qū)嶒炈枷敕椒?,培養(yǎng)能力
物理實驗教學一般有演示實驗與學生分組實驗,教師應以實驗教學為基礎(chǔ),注重學生的實踐拓展能力,幫助學生在實驗操作中獲得新知,更好地掌握學科知識。演示實驗可以想辦法做到創(chuàng)新,吸引學生注意力。例如在學習加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系這一節(jié)時,要得出“加速度大小除了與力有關(guān)、還與質(zhì)量有關(guān)”,可以演示這樣的實驗——兩輛質(zhì)量不同的小車在不同拉力的作用下,加速度不相同。這兩輛車要包裝得一模一樣,但其中一輛車廂里固定重物,和另一輛小車相比,這輛小車受到的拉力大,它的加速度反而小,學生本以為一模一樣的小車,拉力大的加速度會大,可實驗結(jié)果卻不是這樣,反常規(guī)的實驗結(jié)果可以立即抓住學生的好奇心。而同樣這一節(jié),還有學生的分組實驗,全班同學可以分為幾個小組,前幾個小組探究加速度與力的關(guān)系,后幾個小組探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,同時小組內(nèi)分工合作,同學們有的操作實驗,有的記錄數(shù)據(jù),有的計算數(shù)據(jù),團結(jié)協(xié)作,共同完成數(shù)據(jù)采集。分析數(shù)據(jù)時,讓學生計算數(shù)值,描點畫圖,經(jīng)歷用圖像處理數(shù)據(jù)的過程,再引導學生得出實驗結(jié)論。通過這樣的分工合作,學生在合作中堅持實事求是,既能主動參與又能發(fā)揮團隊作用。同時,引導學生分析實驗誤差,想辦法創(chuàng)新實驗,思考設計新的實驗方案,指導學生用多種方法發(fā)現(xiàn)規(guī)律,形成合理的結(jié)論。最后總結(jié)實驗思想方法,例如加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系這個實驗,需要用到的實驗思想方法有:控制變量法、近似法、化曲為直法,這些方法的總結(jié)有利于學生學科核心素養(yǎng)的提升。