王超
隨著高中物理教育的改革,傳統(tǒng)的知識灌輸式教學已經不能滿足學生的需求。為了培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),提高學生的創(chuàng)新能力,越來越多的教師開始探索更有效的物理教學方法。本文基于高中物理學科核心素養(yǎng)探討物理教學策略。
高中物理學科核心素養(yǎng)是指學生在物理學習過程中所建立和形成的物理觀念、科學思維方式、科學探究精神以及科學態(tài)度與責任。隨著教育改革的推進,越來越多的教師開始關注如何培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),同時意識到傳統(tǒng)的知識灌輸式教學已經無法滿足學生需求,因此,基于高中物理學科核心素養(yǎng)的物理教學探究成了一個熱點研究領域。
一、當前物理教學中存在的問題
(一)缺乏實踐環(huán)節(jié)
首先,缺乏實踐環(huán)節(jié)可能使學生的學習變得枯燥乏味,傳統(tǒng)的物理教學側重于理論知識的傳授,學生只通過看書和聽講來學習物理知識,這樣的學習方式往往缺乏趣味性,學生容易失去對物理學科的興趣,腦海中對物理概念的建立不易成型,對物理規(guī)律的理解更是困難重重。其次,實踐環(huán)節(jié)的缺乏也會導致學生的學習體驗單一,學生無法真正感受到物理現象的奧妙和規(guī)律,限制了學生對物理學科的深入理解。再次,缺乏實踐環(huán)節(jié)會使學生對物理實驗技能和科學方法的掌握不夠扎實,物理學科強調實驗和觀察的重要性,實踐是學習物理知識的重要手段。然而在傳統(tǒng)的物理教學中,實踐環(huán)節(jié)往往被忽略,學生很少有機會親自動手進行實驗,導致學生缺乏實驗技能的培養(yǎng),無法熟練操作科學儀器,也無法理解科學方法的運用。最后,缺乏實踐經驗會讓學生在未來的科學研究中面臨困難,物理學科與數學、化學、生物等學科之間具有密切聯系,然而傳統(tǒng)的教學往往將物理與這些學科割裂開來,缺乏跨學科融合,學生沒有機會將物理知識與其他學科相結合,從而無法理解物理知識在實際問題中的應用場景,阻礙了學生物理知識應用能力的提升。
(二)重視記憶,忽視理解
當教學過程中過于注重記憶而忽視理解時,學生往往會陷入死記硬背的學習模式,機械地背誦一些物理公式和定律,但是缺乏對這些公式和定律含義的真正理解,沒有掌握公式的出發(fā)點和推導過程,僅憑記憶而硬套公式。在這種情況下,學生一旦遇到新的問題往往感到無所適從。由于只是機械地記住了某個公式,而沒有理解其背后的原理和推導過程,學生也就無法靈活運用所學知識,不懂得如何將物理原理與實際問題聯系起來,無法理解問題的本質。另外,忽視理解容易導致知識的孤立,學生能夠記住各種物理公式和定律,但是很難將這些知識與實際問題聯系起來,缺乏將物理知識應用于實際情境中的能力,難以把握物理學科的整體框架,缺乏對物理世界的整體把控。物理學是一門探究自然規(guī)律的科學,需要學生具備發(fā)現問題和解決問題的能力。然而,當學生只是為了背誦而學習時,往往缺乏對物理原理的深入思考,難以形成批判性思維和創(chuàng)造性思維,這將限制學生在面對復雜問題時的解決能力。
二、優(yōu)化高中物理學科核心素養(yǎng)的教學策略
(一)強化理解與應用
在教學過程中,教師可以提出引導性的問題,鼓勵學生主動思考,通過生活實例和真實問題引入物理知識,使學生將所學知識與實際生活相聯系。物理知識普遍存在于日常生活中,教師可以通過舉實例或者實驗等方式,將抽象的概念融入具體的情境中,讓學生更好地理解物理現象的本質和原理。同時,引入客觀問題,使學生將所學知識應用于具體的實踐中,培養(yǎng)學生的實際動手能力和解決問題的能力。例如,在教學“分子的熱運動”這一內容時,教師可以提出問題引導學生討論,加深學生對分子熱運動的理解,促使學生思考分子運動與溫度之間的關系,并利用所學知識進行解釋。
教師可以設計相關實驗,讓學生親自觀察分子熱運動現象。比如,讓學生使用顯微鏡觀察顆粒在不同溫度下的運動情況,然后引導學生分析實驗現象和實驗數據,解釋分子熱運動與溫度和能量之間的關系。教師可以給出一些實際生活中的問題,讓學生運用所學知識理解分子熱運動的原理,解決問題。例如,教師可以讓學生探究與分子熱運動相關的物質狀態(tài)變化、熱傳導、壓強等問題,通過實際應用的方式,學生可以更深入地理解分子熱運動的概念。
(二)多媒體教學和實踐性活動
多媒體教學是指通過各種多媒體技術和資源,如電子課件、視頻、模擬實驗等來輔助教學。在物理學科教學中,多媒體教學可以起到直觀展示、生動呈現和模擬實驗的作用,教師可以使用多媒體資源將抽象的物理概念變得更加形象,讓學生觀看動畫或實驗視頻,更好地理解物理現象。多媒體教學還可以幫助教師展示復雜的物理實驗或觀察結果,完成教師在課堂上無法完成的實驗,使學生真實地感受物理現象的特點和規(guī)律。
除了多媒體教學,教師還可以組織實踐活動。實踐活動是指讓學生親自動手進行實驗、觀察和制作等活動,培養(yǎng)學生的動手能力和實踐操作技能。在物理學科教學中,實踐活動可以幫助學生將所學的理論知識轉化為實際操作能力,教師可以設計一系列的實踐活動,如實驗研究、物理模型制作、科學觀察等,讓學生通過實際操作來驗證所學的物理知識。通過實踐活動,不僅能夠加深學生對物理知識的理解,更重要的是培養(yǎng)學生的科學思維和解決問題的能力,為學生提供更多的學習渠道和展示自己的機會,激發(fā)學生學習物理學科的興趣,提高學生的認知效果。
例如,在教學“萬有引力定律”這一課程時,教師可以使用動畫和視頻來展示萬有引力定律的原理和應用場景,幫助學生更直觀地理解萬有引力定律。教師可以使用動畫模擬行星繞太陽運動的過程,以及不同質量和距離對引力的影響,然后使用物理模擬軟件或者虛擬實驗工具,讓學生進行模擬實驗,探究萬有引力定律。學生可以根據質量、距離等變化因素,觀察并測量受力大小的變化,進行數據分析。當然,教師也可以設計實驗,讓學生觀察不同質量和距離對萬有引力的影響,學生親自探究萬有引力定律。教師還可以提出一些實際問題,讓學生應用萬有引力定律進行解決。
(三)培養(yǎng)跨學科思維
物理學科與數學、化學、生物等學科之間有著緊密聯系,教師可以通過多媒體手段整合這些知識,使學生在學習物理時也能從其他學科中獲得啟示,這種綜合性的學習方法可以培養(yǎng)學生的跨學科思維,加深學生對知識的理解。
首先,數學與物理學相互依存。物理學中的許多概念和原理都可以用數學語言來描述,例如,力學中的運動和力之間的關系可以通過數學公式進行精確計算,同時,數學中的代數、幾何、微積分等工具也被廣泛應用于物理學中的模型建立和問題求解。將這兩門學科結合起來教學,學生可以更好地理解物理概念的數學表達,培養(yǎng)抽象思維和問題解決能力。
其次,化學與物理學的聯系十分密切。物質的組成、結構和性質是化學的核心內容,而物理學則涉及物質的運動和相互作用。例如,熱力學和熱傳導是物理學和化學學科的交叉領域,都是探討物質中熱量的流動和轉化規(guī)律。
再次,生物學與物理學之間的聯系呈現出生物物理學這一交叉學科。生物物理學研究生物系統(tǒng)中的物理現象和過程,如細胞內的分子運動、神經信號傳導、光合作用等。通過了解生物學和物理學的交叉點,學生可以更好地理解生命現象背后的物理規(guī)律,并揭示生物系統(tǒng)機制。
例如,在學習“熱和內能”這一課程時,教師可以引入化學和生物學的概念,將物理中的熱和內能概念與化學中的化學反應和分子運動聯系起來。進行教學時,教師可以先講解熱反應、內能變化以及熱力學定律等概念,引導學生思考熱在化學反應中的作用,并探究分子之間的相互作用對物質性質的影響。同時,教師可以為學生講述生物體內的代謝過程中也存在熱和內能的轉化,培養(yǎng)學生將物理概念應用于其他學科的思維習慣。
最后,教師應注重跨學科思維的培養(yǎng),如系統(tǒng)思維、創(chuàng)新思維和批判性思維等。在教學中,教師可以引導學生進行跨學科項目研究和實驗設計,讓學生運用不同學科的知識來解決實際問題,從而提高學生的創(chuàng)新能力和解決問題的能力。
(四)引導學生形成物理知識體系的整體框架
物理學科知識內容龐雜且相互關聯密切,引導學生形成知識體系的整體框架,可以幫助學生將零散的知識點有機地組織起來,形成系統(tǒng)化的學習結構,這樣一來,學生在學習過程中可以更好地理解各個知識點之間的聯系,提高學習效果。物理學科是一門邏輯性較強的學科,在教學過程中,教師可以先總覽教學大綱、物理課程標準和教材內容,然后引導學生分析各個章節(jié)之間的關系,幫助學生形成對物理學科的整體認知。教師也可以利用概念地圖、思維導圖等方式,將不同章節(jié)的知識點進行歸類和串聯,幫助學生形成一個清晰的知識框架。而在知識點講解中,教師應該著重強調這一知識點與其他知識點之間的聯系,并提供適當的案例來闡釋這些聯系。教師可以引導學生回顧之前學過的知識,加深學生對與當前知識點相關的前置知識的理解,從而使學生將各個知識點有機地串聯起來,形成一個相對系統(tǒng)的認知框架。
此外,教師在教學中可以采用追溯法,引導學生從一個具體的問題或現象出發(fā),逐步追溯到更加普遍和抽象的原理和規(guī)律,使學生逐步感受到不同知識之間的內在聯系,形成對物理學科的整體認識。學生不再只是記住孤立的概念,而是能夠將知識整合起來,理解其相互之間的關系。這種方法不僅可以培養(yǎng)學生的綜合能力,還可以提高學生對物理學科的興趣。設計學習任務時,教師可以引導學生進行綜合性的探究活動,讓學生在解決實際問題的過程中將各個知識點有機地結合起來,鼓勵學生形成整體框架意識,掌握運用物理知識解決問題的能力。
(五)開展評價反饋
除了傳統(tǒng)的筆試和口試之外,教師還可以引入項目評價、實驗報告、小組討論等形式,以全面了解學生的學習情況和能力水平,這樣的評價方式可以更好地反映學生的綜合素養(yǎng)和能力,促進學生全面發(fā)展。在評價過程中,教師要及時給予學生針對性的反饋,指出學生的優(yōu)點和不足之處,并提出改進策略。反饋應當具體、明確,并具有可操作性,幫助學生理解問題所在,明確解決方法。同時,教師要鼓勵學生參與反饋,讓學生分析自己的學習情況,并提出改進意見。在學生提出改進意見時,教師應鼓勵學生提出具體可行的建議。例如,學生可以提出增加練習題目、尋求更多實例或案例分析、改變學習方法等,教師收集學生的意見后,應積極回應并針對性地給予其指導,解釋哪些建議是可行的,并提供支持和資源來幫助學生更好地改進。
教師也可以分享一些有效的學習方法,以激發(fā)學生對學習的興趣。通過鼓勵學生提供具體可行的建議,并積極跟進學生的改進意見,可以培養(yǎng)學生的自主學習能力和反思能力。此外,每個學生的學習風格和能力水平有所不同,教師應該根據學生的實際情況進行個性化評價,了解每個學生的優(yōu)勢和需求,給予針對性指導,幫助學生充分發(fā)揮潛力,實現自我價值。物理學科的學習強調過程性學習和解決問題的能力,所以評價不能只看結果是否正確,還要考慮學生在解題過程中的思維方式、分析能力和合作能力等方面的表現,通過這種方式,可以更好地促進學生的思維發(fā)展。評價不僅是發(fā)現問題和弱點,更是肯定學生的成績和努力,在給予反饋時,教師要積極傳遞正面信息,激發(fā)學生的學習動力。同時,為學生設定具體的目標,并提供實現目標的支持和指導,讓學生感受到自己的進步,獲得成就感。
三、結語
高中物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要意義,有利于培養(yǎng)學生的實踐能力、科學思維能力和問題解決能力。在今后的教學中,教師要注重對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),提升學生的綜合素質和創(chuàng)新能力,為其未來發(fā)展打下堅實的基礎。