曾萍
物理是我国高中学校教育中教学难度较大的教学学科,对学生认知能力与思维能力有着较高的教学要求,这就使得大部分的学生在实际的物理知识学习过程中往往会出现较大的学困问题。这不仅严重影响着高中物理整体教学水平的提升,在很大程度上还会对学生的全面发展带去阻碍。因此,对于新时期下的高中物理教学来说,结合学科核心素养的育人理念去构建高效课堂就显得尤为重要与关键。鉴于此,本文将从解析物理核心素养的内涵出发,结合高中物理教学实际,以案例分析的形式对在核心素养教育视域下,有效构建高效高中物理课堂的方法与路径展开探究分析。
一、高中物理核心素养的内涵解读
高中物理核心素养是学生在学习物理学科知识过程中逐渐积累而来的品格与能力,主要包括物理观念、科学思维、实验探究以及科学态度与责任四个方面。这既是学生学习物理学科知识所必须形成的素质能力,同样也是物理学科教学育人价值的集中体现。在高中物理教学中培养与发展学生的物理核心素养,不仅需要教师关注学生物理知识的积累与基本能力素质的提升,更要重视起学生思维的发散活跃与良好情感态度的形成。这就意味着,新时代的高中物理教师必须要转变教学思路,转化教学认识与思想,从更加全面、综合、深入的视角去开发物理课堂教学资源,以此来更好地提升高中物理课堂的整体教学实效,促进学生实现深度物理学习。
但就目前的高中物理课堂教学而言,仍存在许多亟待优化与完善的不足而限制着高效物理课堂的形成与学生物理核心素养的发展。如现代化信息技术的教学应用度低、师生互动感不足、学生自主探究与合作学习不够深入、理论与实践教学脱节等等。因此,为有效转化与改善当前高中物理课堂教学所存在的这一问题,进一步提升高中物理的课堂教学实效,提升学生的物理核心素养,坚持核心素养的育人理念加大对高效课堂教学的实践探索势在必行。
二、核心素养视域下构建高效高中物理课堂的途径
(一)微课教学引入课程知识,内化学生物理观念形成过程
物理概念是高中物理课程中的难点与重点,同样也是促使学生学好物理的“敲门砖”。但由于受到物理学科的抽象性与逻辑性影响,大多数的高中生在实际学习物理概念时,往往会受到认知与思维发展的限制影响,而出现理解片面、把握浅显的学习问题。长此以往,学生的物理学习与科学探究兴趣便会受到打击,其学习积极性与主动性也会因学习体验感与成就感不强而下降。不仅难以实现高效物理学习与深度物理学习,在很大程度上还会对学生物理观念的形成与建立带去消极影响,从而制约了学生的健康成长与全面发展。因此,为有效杜绝与规避此类问题的出现,教师就要把握好课程开展的初始阶段,灵活、合理地利用微课教学技术的直观性与生动性,将平面、抽象的物理概念以图文并茂的形式展现出来,以此来有效地激发与调动学生探究物理知识,学习物理概念的兴趣,促使学生物理观念在兴趣的驱动下得以生成与内化。
以鲁科版高中物理教材为例,如在引导高一学生学习“质点与位移”一课时,为促使学生更好地掌握与理解质点、位移这两个物理概念,教师就可利用微课教学技术展开如下教学设计。
【质点概念内化】
为学生播放一小段紧张刺激的篮球运动比赛视频,抓住学生的眼球,吸引学生的注意。并向学生提问:“物理是一门探究物质运动规律与作用关系的科学,那么该怎么研究运动场中篮球的运动轨迹呢?”以此来引发学生的思考与探究,促使学生结合已知展开分析交流:“探究物体的运动情况,首先需要确定好物体的位置。但由于篮球具有形状和大小,其在运动过程中,会以自转的形式前进;并且篮球场中每个点的运动情况存在较大的差异,如果要探究篮球的运动情况,就必须要一个点一个点地逐个分析,是极为复杂的。”待学生提出这一猜想后,教师便可以此为切入点,向学生渗透理想模型方法。让学生结合微课视频,利用理想模型方法将篮球运动中的大小形状与自转进行简化,将篮球抽象成一个只有质量的点,探究一个有质量的点的运动情况。届时,教师就可引出质点的定义,即不考虑物体的大小形状,代替物体且具有质量的点。
【位移概念内化】
以学生已知的“路程”概念为引,利用微课技术为学生播放这样一段视频影像:“甲乙两人分别从不同的两条途径从A地到B地”,并向学生提问:“甲乙二人走的路程相同吗?他们的位置变化相同吗?”在得到学生回答后,教师再问:“既然二人的位置变化相同,那么可以用路程概念解释二者的位置变化吗?”引发学生的讨论思考,让学生通过讨论交流深刻地认识与理解路程与位置变化之间的区别与不同。最后,教师再导入位移概念,让学生理解位移是表述物体位置变化的物理量。
在【质点概念】解析中,采用的是“微课+理想”模型法,能够让学生在微课启发下更为形象直观地抽象出物理概念,建立起科学的物理观念;而在【位移概念】解读中,则采用的是“微课+联系已知”方法,让学生通过对比分析的方式实现物理概念的内化。二者均是行之有效的概念教学手段,在这一过程中,微课教学技术主要发挥的是吸引注意力,激发兴趣的教学作用,这在一定程度上便为学生的深度物理学习与高效物理学习的实现提供了支点。
(二)思维导图梳理知識内容,促进学生科学思维活跃发散
科学思维是学生物理核心素养的发展重要组成,是学生学习物理知识的关键思维能力。但由于高中生的思维尚未实现完全转化,这就使得学生在实际的物理课堂学习中仍存在思维僵化问题,而难以实现对物理知识的有效梳理与深度内化。因此,高中物理教师在核心素养视域下构建高效物理课堂时,就要针对学生的思维特点,合理地引进思维导图这一发散思维、活跃思维的有力学习工具,以此来更好地促进学生物理知识的内化,发展学生的科学思维。
例如,在“抛体运动”单元教学结束后,教师就可在单元教学小结中,将“运动的合成”“运动的分解”“平抛运动”“生活中的抛体运动”等关键词写在黑板上,根据学生的学习水平与思维能力将学生合理地划分成三个水平相当的学习小组。让每个学习小组选择其中一个关键词,并以此为主题绘制思维导图。
以“平抛运动”为例,这是较为常见与典型的抛体运动,学生在绘制平抛运动思维导图时,就可通过对比直线运动与平抛运动的运动轨迹,将其理解为作水平匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动。
待学生小组均完成思维导图绘制后,教师就可组织学生以各个小节之间的连接点进行结合,绘制成连贯统一的抛体运动思维导图。如此一来,不但学生的物理学习思路能够得到有效梳理,其科学思维与科学探究能力也会在小组合作学习中得到锻炼与提升,从而实现更为高效与深度的物理学习。
(三)小组合作探究物理实验,推动学生科学探究能力发展
小组合作学习是我国现代学校教育应用较为广泛,且实践价值较高的教学策略。在核心素养视域下构建高效物理课堂教学的过程中,合理地融入小组合作学习模式,不但能够更好地突出学生学习的主体地位,提升学生物理课堂的参与度,对塑造学生科学探究精神、发展学生科学探究能力同样也有积极影响。
例如,在“自由落体运动”科学探究实验中,教师就可结合小组合作学习模式展开实验教学设计。首先,为学生准备必备、足量的实验材料。如纸带、铁架台、重物、砝码、电火花打点计时器、交流电源等等。并根据学生的能力与素质科学分组,让学生结合课堂所学的理论知识,小组合作设计实验方案。其次,利用多媒体设备为学生展示相关的实验影像,为学生的科学实验探究提供思路。再次,鼓励学生小组集思广益优化实验方案设计,并展开实验探究操作。在此过程中,教师要重点引导学生细致观察实验现象,并紧密结合课堂所学的自由落体运动规律公式展开科学计算,以此来更好地深化学生对自由落体运动的理解与认识,从而在提升学生物理学习水平的同时,更好地锻炼学生的科学探究能力。最后,则要鼓励学生共享物理实验结论,分析交流与总结归纳自由落体运动的规律与特点,以此来更好地升华学生对科学探究魅力的感知与体会,促使学生在实际生活中也能够秉承着科学探究精神去探索与分析客观事物规律与本质。
(四)联系生活升华理性认识,培养学生科学态度与责任
培养学生科学态度与责任是当代高中物理学科教学融合德育教育的体现,这同样也是学生物理核心素养发展与提升的关键所在。对此,高中物理教师在实际的高效课堂教学中就可依据物理学科的生活化特点,将物理知识与学生实际生活紧密结合起来,让学生主动地发现与探究生活中的物理现象,并合理运用物理知识去解决生活中的实际问题,以此来有效地升华学生对物理学科内涵与价值的感知,促进学生科学素养的发展与提升。
例如,在“摩擦力”一课教学中,为促使学生更为充分地理解与掌握滑动摩擦力与静摩擦力的实质,教师在设计摩擦力物理概念教学时,就可联系学生实际生活中的常见摩擦现象展开教学组织。首先,利用多媒体设备为学生展示人们在冬日结冰湖面上滑冰的场景,并向学生提问:“你们有过滑冰的经验吗?你认为冰鞋与冰面发生了怎样的摩擦力?你认为什么是滑动摩擦力?除了滑冰外,在生活中还有哪些是滑动摩擦力?”在情境与问题的启发引导下,学生便会自觉主动地对滑动摩擦力的概念展开探究分析,并从滑冰这一生活場景中更为深刻与全面地认识到:“当一物体在另一物体表面上滑动时,两物体接触面上产生的阻碍它们相对滑动的现象叫做滑动摩擦力;物体间有滑动趋势但未发生滑动的现象叫做静摩擦力。”在学生充分理解滑动摩擦力与静摩擦力实质后,教师还可在此基础上引导学生联系实际生活中的摩擦现象根据滑动摩擦力与静摩擦力的特点进行好坏摩擦力分类。例如,汽车轮胎与马路之间的摩擦力可以保障汽车不打滑,是好的摩擦力;而发动机齿轮间的摩擦力则会造成大量的能量损耗,便是不好的摩擦力。在联系生活实际的过程中,学生便会形成处处都是物理、物理来源于生活的学习认知,其物理学习兴趣也会因此而得到激发,而这一兴趣与意识的形成便是学生日后致力物理科学研究的小小火花。
总而言之,高中生物理核心素养的发展与提升是建立在深度物理学习与高效物理学习的基础之上的。这就需要身为引导学生学习、促进学生发展的高中物理教师紧密结合新课改的教学需求与素质教育的教育思想去加强对高中生实际物理学情的分析与认知发展情况的了解,并要以此为教学依据,去加大对物理课堂教学形式的创新改革与优化设计。以此来将物理课堂教学与学生的学习活动紧密连接起来,将物理理论教学与实验教学结合起来,将学生生活与物理知识联系起来,从而在推进高效物理课堂建设的同时,更好地深化学生对物理知识的理解与认识,促使学生实现深度物理学习,发展学生的物理核心素养。