《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称“新课标”)指出,物理核心素养是物理学科育人价值的集中体现,对塑造学生良好的学习品质和实践学习能力具有积极的意义,能够辅助学生有效解决生活中的物理问题,为全面贯彻立德树人的教学任务创造有利契机。新课标强调教师应从思维、观念、态度和探究能力等方面入手组织教学设计,使学生理解物理课程的本质,获得更多自主学习的机会,学会用科学的眼光看待世界。为此,教师应将核心素养理念融入教学目标设计中,引入多元化的物理教学模式,为学生思维与实践能力的发展提供正确的方向引导,逐步构建高质量、高效率与高目标的物理学习课堂。
一、核心素养导向下优化初中物理教学的意义
(一)有利于培养学生终身学习的意识
初中时期是学生认识物理概念、了解物理实验方法和分析物理现象的初始阶段,也是学生思维认知发展的黄金时期,对其身心等各方面的健康发展有较大的影响。而能否在初中物理教学中激发学生的学习兴趣,是影响物理教学持续且有效发展的重要因素,也是学生形成物理的物质观与运动观的基础。因此,以核心素养为中心优化初中物理教学,能够加深学生对物理基础概念和实践方法的理解,使学生更从容地应对各项物理考试,逐步塑造终身学习的良好意识,养成主动探究与实践参与的习惯。在核心素养导向下,学生还能依据自身兴趣选择探索不同类型的物理知识,从更深层次分析物理现象,在物理课堂中体验新鲜感与满足感,从而形成科学的价值观念,系统地了解客观世界的物质发展规律,拓展思维空间。
(二)有利于提升学生的科学应用能力
初中物理知识与现实生活密切相关,不仅来源于对生活现象的总结与归纳,还服务于解决生活问题的现实需求,如水的固态、液态、气态,以及三态间的变化——凝固、升华、汽化、液化、熔化、凝华等内容,都需要学生在具体的生活情境中理解、记忆与应用。而且通过学习物理知识,学生还能了解到不同事物发展的客观规律,逐步塑造严谨科学的探索精神,在阶段性的学习中有所成就、有所突破。因此,在核心素养导向下开展初中物理教学,能够强化学生物理知识的应用与迁移能力,运用实事求是的科学态度分析现实物理问题、探索未知的知识领域,有助于借助科学知识解释物理实验现象。同时,还能避免学生出现理论化与模块化的学习问题,增强其参与各项物理学习活动的兴趣,弥补传统灌输式教学模式的缺陷,营造良好的学习环境,为强化学生的物理思想基础和理论基础做好铺垫。
二、核心素养导向下优化初中物理教学的策略
(一)深度解析概念,树立科学的物理观念
在物理教学体系中,物理观念是指学生在分析物理现象和理解物理概念中建立的总体化认知,是其完成物理实验的思想指引,在头脑中对物理规律总结和升华的具体体现,也是实现物理核心素养教学目标的基础。因此,在核心素养导向下开展初中物理教学的过程中,教师应深入解析教材中的物理概念,从多角度分析物理概念之间的关联性,引导学生从客观的物理学视角解释实际问题,这有利于规避外部环境因素对学生思想的不良影响,实现由低阶思维向高阶思维的过渡,从而塑造学生科学的物理观念,为实现核心素养教学目标夯实基础。同时,教师应立足物理课程的本质特点,组织趣味化的学习活动,激活学生的好奇心与探索欲,端正其学习态度。
以北师大版八年级上册第二章《物质世界的尺度、质量和密度》为例,本章主要让学生了解尺度、质量和密度的物理概念,明确质量是物质的基本属性,学会用密度与质量的相关知识解答生活实际问题,掌握运用刻度尺、量杯或量筒测定物体长度与体积的基本方法。在实际教学中,为了加深学生对基本物理概念的理解,辅助其掌握不同密度单位之间的换算方法,教师应向学生提供铝块、木块和铁块几种材料,引导其探究相同物质体积与质量之间的关系。随后,教师指导学生用天平测量不同体积大小的铝块的质量,依据实验测算将铝块体积与质量之间的关系绘制成对应的图表,综合数据图像明确质量与体积之间的正比关系。另外,教师可以向学生展示固体、气体的密度信息,拓展学生理解物理概念的角度,助力其物理观念的形成。
(二)设计核心问题,提升科学思维品质
总结以往学科教育经验可以发现,科学思维是指引学生完成逻辑推理和批判验证的基础,也是其模型建构能力与质疑创新意识发展的直观体现。具体来说,就是学生能否运用事实证据和逻辑推理对提出的信息、观点和结论进行辩证思考的能力,对构建高效的物理课堂有直接影响。因此,在核心素养导向下开展初中物理教学的过程中,教师应从各种教育思想中汲取教学灵感,围绕物理学习中的重难点知识设计问题,驱动学生对关联知识展开联想,塑造其良好的物理思维品质。而且,教师应注重问题内容和难度的科学设计,灵活把握提问时机,引导学生循序渐进地分析物理现象,促进其物理思维与实践学习能力的共同发展。
以北师大版八年级上册第一章《物态及其变化》为例,本章主要让学生了解气态、固态和液态三种物质的基本形态,尝试准确描述三种物态的基本特征,明确液体温度计的工作原理和使用过程中的注意事项,依据水的三态变化解释自然界中的水循环现象,分析影响蒸发和沸腾速度快慢的因素。在实际教学中,教师应综合各部分的知识点设计以下问题:不同物质形态之间如何转化?日常生活中有哪些熔化、凝华、蒸发的实例?水在不同形态的转化中处于吸热还是放热状态?引导学生细致地梳理单元知识结构,在自主思考与合作交流中联想更多物态变化的实例,迸发更多分析物理现象的思维灵感。面对学生问题讨论中的矛盾点,教师应因势利导,进行科学化调节,不断拓展学生物理思维的广度与深度,逐步构建完善的知识结构。
(三)组织合作实验,锻炼科学探究能力
要想对不同物理现象的规律进行科学探究与实践验证,学生需要在观察物理现象后提出自己的想法,综合联系相关的物理概念,围绕猜想与假设设计实验方案、展开实践操作,最终在对实验结果的讨论、交流与反思中建立良好的物理学习品质。而初中生具备的科学探究能力包括问题解答、证据分析、交流互动等方面,需要教师全面贯彻因材施教的教育理念,提供科学化、针对性强的教育引导。因此,在核心素养导向下开展初中物理教学的过程中,教师应依据物理知识难度的不同,组织自主探究与合作学习活动,给予学生更多锻炼实践能力的机会,拓展物理认知角度。同时,教师要认真倾听学生的个性表达,弥补以往“听实验”与“看实验”的不足,增强学生在物理学习中的参与感,确保其核心素养稳定发展。
以北师大版九年级全册第十一章《简单电路》为例,本章主要让学生了解生活中简单电路的构成,明确提供电能的装置是确保简单电路运行的重要工具,尝试利用相同材料对电路进行不同的连接,总结电荷间相互作用的具体体现,分析串并联电路中电流的特点。在实际教学中,教师应依据学生的知识基础 、性格特征与接受能力划分对应的学习小组,确保各小组之间学习能力相当,并为其提供小灯泡、电源和电流表等实验器材;鼓励小组内部自由分工,先完成串联电路的设计,再使用不同的方法测量串联电路中各处电流的大小,并详细记录实验数据,由其他小组进行补充,这一过程有效强化了学生交流思辨的能力,潜移默化地增强了其科学探究意识。
(四)创设教学情境,培养学生问题意识
物理新课标指出,教师应顺应当前教育形势的变化,将更多信息化的教育资源引入实践教学中,引导学生立足整体化视角审视物理问题,在头脑中建立立体化、直观化的认知,增强其主动参与各项学习活动的兴趣。为此,在核心素养导向下开展初中物理教学的过程中,教师应科学筛选互联网平台中的各项教育资源,围绕物理知识创设对应的教学情境,激活学生的学习欲望,提升其在实践中的专注度,使其主动探究解决物理问题的不同方法。同时,教师应明确创设教学情境的目的是驱动学生自主质疑,需要确保学生的问题来源于生活经验、课程内容与自身兴趣,引导其经历提问、分析、交流、验证与反思的环节,从而以强化问题意识为基础推动物理核心素养教学目标的落实,提升物理教学的科学性。
以北师大版九年级全册第十二章《欧姆定律》为例,本章主要让学生了解欧姆定律的基本内容,学会使用电压表与电流表测量一段导体两端的电压与通过该导体的电流,科学分析电流与电压、电阻之间的定量关系,判断串、并联电路中电阻关系的不同。在传统教育模式下,出于对实验安全性和可行性等因素的考虑,学校对物理实验课程的设计有诸多限制,导致学生很少有机会参与物理分组实验活动。为此,教师应将互联网教育资源引入物理实验教学,利用动画演示的方式展示本课实验的全过程,带领学生用欧姆定律测量导体的电阻,创设立体化、直观化的教学情境。同时,教师应采用设疑和答疑的方式,引导学生将本课的欧姆定律与前面的电路知识建立联系,促进其创新能力与科学探索精神的有序发展。
(五)紧密联系生活,强化物理应用思维
只有认识到物理知识与现实生活之间的关联性,才能拓展学生物理分析角度,提高其对物理问题的思考能力,对后续应用和迁移物理知识有积极的意义。因此,在核心素养导向下优化初中物理教学的过程中,教师应引入更多的现实性物理问题,综合分析不同物理知识在生活中的体现,设计更严谨、科学的实验教学环节,并应用多种学科教育方法,帮助学生深入体会物理学习的魅力。
以北师大版八年级下册第八章第二节《液体内部的压强》为例,本课主要让学生了解液体对器壁以及液体内部各个方向都有压强,总结液体内部的压强规律,学会使用微小压强计,利用理想液柱法推导液体内部的压强公式,准确判断液体内部压强与底面积和液体重力大小是否有关。在实际教学中,教师如果直接讲解压强的概念,学生受生活经验的限制,会出现一定的理解偏差。对此,教师应拿出使用过的易拉罐,注入少量的水,将其放置在酒精灯上加热,再将其放入凉水中,引导学生观察易拉罐冷却过程中发生的形态变化,鼓励其联系生活经验做出对应的说明,并与学生一同探究该问题的成因。学生在趣味化的实验引导下掌握液体压强的特征与规律,有助于激发其自主探究兴趣。另外,教师应设计与生活相关的课后习题,带领学生在对应的生活场景中进行解答,以达到学以致用的教育效果。
(六)整合教学方法,拓展物理课程内容
在新课改教育背景下,如果教师仍然采用传统的以讲授为主的教学模式,会导致物理教学过程枯燥乏味,影响学生的知识吸收效果,难以实现核心素养教学任务。为此,在核心素养导向下优化初中物理教学的过程中,教师应整合多种学科教育方法,从多维度对学生思维发散与实践探究的过程进行引导,采用教学示范的方式组织物理实验教学,鼓励学生以小组为单位验证不同的物理定理。同时,教师应要求学生比较不同小组的实验结果,尝试采用不同方式解答自身的疑难问题,围绕学生的兴趣点展开互动交流,辅助其探究物理知识的奥秘。
以北师大版八年级上册第二章第三节《学生实验:探究——物质的密度》为例,本课主要让学生了解密度的概念、公式和单位,学会利用密度表分析不同液体密度的大小,尝试用天平和量筒等实验器材测量固体和液体的密度。在实际教学中,教师应设计“水和盐水区别”的物理实验,带领学生从观察外表入手进行分析,对比同样体积下两种液体质量的差异,并灵活变换物理实验条件。同时,鼓励学生合作交流,发挥不同教学方法的优势,拉近其与物理知识之间的距离。
(七)鼓励自主学习,塑造良好的学习品质
与初中阶段的其他教育科目相比,物理课程的探究性与理论性更强,只有充分利用学科课程特征,才能提升教学设计的针对性与有效性。因此,在核心素养导向下开展初中物理教学的过程中,教师应鼓励学生采用自主探究的方式理解课程内容,不断拓展其自主思考空间,使其以更加轻松的状态参与物理学习活动。教师还可以将同一章节的知识点进行划分,要求每位学生预习一个核心知识,采用汇报演讲的方式完成物理教学,给予其更多畅所欲言的机会。
以北师大版八年级下册第九章《机械和功》为例,教师应将授课内容分为定滑轮、动滑轮和杠杆等几个部分,鼓励学生依据自身兴趣选择学习内容,利用互联网教育平台自行搜集学习资料,并在汇报中向学生提出问题,使其获得更全面的物理知识,确保其自主探究过程更加合理、高效,从而塑造良好的物理学习素养。
三、结语
综上所述,在核心素养导向下优化初中物理教学,有利于培养学生求真务实的科学精神,促进其思维认知与实践能力的同步发展,增强其对物理知识的理解与应用意识。为此,教师要适时转变教学方法,深入解读物理核心素养的内涵,灵活调整教学目标,鼓励学生利用物理知识解释生活中的物理现象,为提高物理教学的实效性奠定基础。
(宋行军)