刍议核心素养在高中物理教学中的渗透策略

2020-07-28 11:02刘宁
成功密码 2020年6期
关键词:砝码小车高中物理

刘宁

物理学科是高中阶段十分重要的一门科目。传统教学模式下,课堂体验变得枯燥乏味,学生的逻辑思维无法拓展,阻碍了学生科学探究能力的发展,也违背了新时代培养创新复合型人才的要求。当前,教育已经进入了“核心素养”新时代,高中物理作为提升学生科学素养以及逻辑思维的重点学科,应该重视对学生物理观念、科学思维等相关能力的培养。在实际教学过程中,物理教师应当更新教学观念,明确教学目标,以培养学生核心素养为出发点,营造平等和谐的学习氛围,引导学生主动思考探究,让学生在在潜移默化中学习知识、提高素质,促进学生全面发展。

一、高中物理渗透核心素养的意义

社会对人才的要求是德才兼备,高中生作为祖国未来的建设者和接班者,他们科学文化素养状况,直接关系到整个民族的兴衰乃至整个国家的未来。但是当前,受高考指挥棒的影响,许多学校把提高学生成绩视作学校工作的重点,把升学率看作教师考核最主要的标准。大部分教师盲目督促学生拿高分,过于重视专业知识的讲授,忽略学生核心素养的培养,这样很容易把学生培养成“有才无德”的“危险品”。鉴于此,高中物理教师应该深入挖掘和利用课本教材,将知识教育与核心素养有机结合起来,让学生真正体会素材中所蕴藏的思想内涵,培养学生的物理学科素养,使学生树立德育之魂。

二、高中物理渗透核心素养的具体策略

1.课堂导入渗透核心素养理念

在课堂引入环节,学生注意力比较分散。物理故事不仅可以增加课堂趣味,激发学生学习兴趣,还能达到一定的德育目的。人类对客观事物的认识不是一蹴而就的,而是螺旋式的上升和波浪形的前进,学生要学会运用辩证唯物主义的认识论和方法论认识客观世界,发现问题、解决问题。教师要引导学生理解实践和认识的辩证关系原理,认识过程的反复性和无限性原理,达到辩证唯物主义教育的目的。

【案例】在“光的干涉”教学导入

师:我们学习了光的折射和反射,以及反射中全反射这一特殊情况,在初中,我们还学习过光的色散现象。那么同学们,你们认为光的本质是什么?

生:可能是微粒。

师:牛顿认为光很可能是一束束微粒,从光源飞出后在真空或者介质中做惯性运动。但是呢,也有人对这一观点提出了反对意见。

师:胡克观察到薄云母片的光上呈现为一圈一圈的模样,他认为这样的情况与石头扔到湖心的情形很相似,因此他提出光的本质是某种波。之后,惠更斯发展了胡克的思想。

PPT展示:事实上,人类认识到光既具有粒子特性又具有波的特性经历了很长时间,过程十分曲折,人类对真理的认识具有反复性和无限性,这些我们会在以后的学习中有深深的体会。今天我们来学习一下是什么现象使人们开始认识到光的波动性。

教师用历史上对光的波动说和粒子说的争论进行课堂导入,营造了浓厚的互动氛围,激发学生探索的欲望。同时,通过案例的引入,让学生知道对真理要有百折不挠探究精神。

2.關注实验培养良好行为

物理学是一门以实验为主的科学,教师要用好实验教学环节,尊重学生的认知差异,合理设计实验教学,以分层布置实验任务的形式,引导学生在动手实验中形成学习体验,养成良好的行为习惯。教师要营造良好的实验氛围,积极引导学生通过亲身实验来锻炼自己的动手实践能力,形成对实验数据严谨、求真的态度。

【案例】“探究加速度与力、质量的关系”实验教学

实验开始前,教师要让学生认真、严谨地对待实验数据,告诉学生无论实验成功与否都要记录真实数据,引导学生在实事求是中感悟科研精神。

小车、砝码和定滑轮是“探究加速度与力、质量的关系”实验教学的仪器,实验过程中,把小车与砝码用线绑好,线绕过定滑轮,然后利用砝码的重量拉动小车前行。不同质量的砝码,小车的运动速度会不同。学生观察小车的运动速度与时间,记录相关数据。

小车的运行轨迹是向定滑轮方向移动,而砝码的运行轨迹是自上而下垂直移动,两个物体在运动过程中都存在被损坏的可能。一方面,教师要引导学生轻拿轻放,爱护实验仪器;另一方面,教师可以让学生在小车运行时用手或其他物品挡在定滑轮右侧,而为了避免砝码坠地,也可以在地面上垫质地柔软的物品。通过这样的方法,激发学生主人公意识,开动学生脑筋,形成谨慎的科学研究态度。

完成实验任务后,要强调实验需注意的事项,比如实验仪器放回原处、实验垃圾带离实验室等,培养学生正确的实验态度与良好的行为习惯。

3.巩固新知识提高科学素养

在巩固新知识时对学生进行德育,不仅可以拓展学生的知识面,还能提升学生的道德认知、情感和意志。教师可以选用合适的国内物理学家的事迹来进行爱国主义教育,也可以某些科研不端的反例进行诚信教育。

【案例】“用单摆测量重力加速度”课堂巩固

师:同学们,我们知道了单摆的周期公式,也利用这一公式进行了测量重力加速度的实验,为了减小误差,我们可以做哪些尝试呢?

生1:尽量选用细、轻且不易伸长的线,长度控制在1m左右。

生2:尽量选用密度较大的金属球,直径控制在2cm以内。

生3:单摆悬线的上端应夹紧在铁夹中,不可随意卷在铁夹的杆上,避免摆线下滑、摆长改变等现象。

生4:摆动过程中要保持在同一个竖直平面内,摆线偏离竖直方向不超过5°,摆动弧度要控制好。

师:刚刚大家都说出了自己的想法。历史上有不少物理学家对这一实验进行了改进。比如我国的物理学家、物理教育家丁西林,他的装置可以排除摆的重心位置带来的误差,从而大大降低了测量g值的实验误差。丁西林毅力十足,在艰苦的条件下创设了许多实验室,带领实验团队潜心钻研物理科学,培养了一批又一批科研人才,为我国物理科学发展做出了巨大贡献。除此以外,丁西林在文学上也有很高的成就,感兴趣的同学可以深入了解这位文理兼修的物理学家。

教师通过相关介绍,引导学生通过了解丁西林设计新的可逆摆测量重力加速度值,树立民族自信心和自豪感,达到爱国主义教育的目的。

总而言之,高中学生作为未来社会的栋梁,要对其进行多方面的引导,首先要“立德”,即对学生进行道德教育;其次是“树人”,即对学生进行知识技能的培养。教师要充分挖掘物理教材中的德育内容,结合学生个性特点,营造和谐教学氛围,潜移默化渗透核心素养教育。教师还要关注学生的学习体验,适当延伸德育相关知识,通过实验教学、讲解科学家故事等方式打造趣味课堂,在培养学生思维意识、价值观念以及学习积极性的同时,推动高中物理教学事业的稳步发展。

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