指向核心素养的高中物理课堂深度教学研究

2024-10-18 00:00安燕坤
数理天地(高中版) 2024年20期

【摘要】高中物理课程注重培养学生的基本技能,而不只是知识灌输.课堂上,实验操作、科研探索与实际案例分析等方式被用于培育学生的自主研究与批判性思考.这种教学风格意在深化学生对物理理论的理解并通过实践活动提升其兴趣,从而加强其解决现实问题的技能,同时为未来的挑战打下坚实的技能基础.本文从“以核心素养为导向的高中物理深度教学的意义,以核心素养为导向的高中物理深度教学的策略”两个方面入手,阐述基于核心素养之下如何开展深度教学,促进学生获取更为全面的发展.

【关键词】核心素养;高中物理;深度教学

高中的物理教学,更加注重培育学生的基本素质,而不是仅停留在知识的传授上.这一方法强调积极引导学生去进行深入探究和动手实践,以此激励学生科学探索的热情和发展其批判性思维.通过实验、以问题为中心的讨论及案例研究,教育者能够提高学生的学习动力和兴趣,并协助学生理解复杂的理论知识.同时,教育不止帮助学生掌握理论上

的知识,也指导学生如何将知识运用在现实问题的处理上.这种教学方式有效地为学生提供了一个扎实的学术基础,并为学生以后在工作和生活中解决问题提供了重要的技能和工具.

1 以核心素养为导向的高中物理深度教学的意义

物理一直以来都是高中阶段的一项重难点科目,同时,高中物理教学正通过强化核心素养迎合教改.重点不仅在于传递知识,也在于培育学生的科学思考和创新技巧.这样的教学方式使得学生们在学习物理法则的同时,能将之用于解读和预测现象,并锻炼科研能力.又如问题解决能力,学生们通过课堂上的情景模拟,学习运用物理定理解决实际问题,提升实践能力并激发创造力.例如,在设计实验及数据分析的过程中,学生们不但学习了物理概念,也提升了操作技能.此外,这种以素养为本的教学提高了学生的学习动力和自学能力,通过将课程内容与学生的日常生活连接,增强了学生的学习兴趣.教师运用项目和探究学习等方式激励学生自主寻找资讯,培养了学生持续学习的习惯[1].物理教学的这一更新不仅增强了学生的科研及其他学科技能,还促进了道德品质的建立,比如诚实和精准.总的来看,这种教学理念不只是提升了学生在物理学上的专业能力,更全面升华了学生的综合素质,为未来的发展打下坚实基础,且这种全方位的能力培养符合未来社会的需求.

2 以核心素养为导向的高中物理深度教学的策略

2.1 确立核心素养目标

发展高中物理教学的关键在于明确其核心素养的内涵,这不仅包含科学的思考方式、实验操作、创新探究精神和解题能力,也注重理论形成的路径、逻辑思维以及理论与现实的联系.教师需同时重视知识传授和学生批判性思维、解决问题的能力以及自主学习技能的培养.

例如 以“重力与弹力”为例,教师应聚焦于理解力的基本概念、进行测量和分析,同时能利用物理原理解释日常现象.教学可以先从学生的生活经验出发,比如探讨体重秤指示的意义及重力影响物体运动的方式.进阶实验环节中,通过观察不同质量物体的自由落体现象,学生能够认识到恒定加速度,并理解重力作用的规律.对于弹力,可以让学生通过实验测定物体挂在弹簧上的伸长情况,从而理解胡克定律,并将其应用于不同的物理场景[2].在进一步的应用问题中,如分析桥梁不同部分的受力差异,学生不仅能运用所学的物理知识,还能认识物理在工程学中的实际价值.总体来说,这种教学方式不止涵盖了基础知识,通过实验和案例分析,更深层次地训练了学生的科学思维和操作能力,同时加强了对学生问题解决能力的培养,使物理学科的核心素养得以实现,与现实世界的联系亦更密切.

2.2 整合课程内容

在高中物理教学中,将理论与实践相结合是至关重要的,尤其是在以核心素养为导向的教学体系中.核心素养的目标在于培养学生的科学思维、问题解决能力、实验技巧和创新精神.这种教学方法不仅涉及知识的传递,更重视学生对物理概念的深入理解和实际应用.

例如 以“圆周运动”为例,这一概念是物理学中的基础且关键的部分,涵盖了力的作用、运动的描述和能量的转换等多个方面.在教学的初步阶段,教师需要向学生清晰地介绍圆周运动的基本理论,包括物体在圆周路径上的速度、加速度(向心加速度)和作用力(向心力).通过公式的讲解,帮助学生建立理论基础.接下来,通过实验来进一步加深学生的理解是关键.例如,可以设计一个实验,让学生观察并记录橡皮绳上挂着的小球在水平圆周路径上运动的情况,测量不同速度下绳子张力的变化,从而验证向心力的计算公式.同时,讨论实验中可能出现的误差和不确定因素,如空气阻力和绳子的弹性,有助于学生理解物理实验的复杂性.在应用层面,通过解决实际问题来深化理解也是必要的.例如,分析过山车在进行圆周运动时乘客所感受到的力.学生可以计算过山车在最高点和最低点的速度和向心力,探讨安全问题和设计参数.这种实际应用不仅让学生运用了圆周运动的理论知识,还能理解物理在现实世界中的应用.总体来说,通过理论讲解、实验操作和实际问题解决的综合教学方法,不仅能够帮助学生掌握圆周运动等物理概念,还能培养学生的科学思维和实际操作能力,真正实现物理教学的核心素养目标.

2.3 注重过程和方法

在教育的新篇章中,高中物理教育致力于学生关键能力的提升,以增强学生的综合素质.这一过程超越了单一的知识传授,更多地强调学生的研究精神、实验技能以及创新和应用思维的培养.教师将增强学生对物理原理的深刻理解和提高学生运用这些原理来解决现实问题的能力放在重要位置.

例如 以“电势能和电势”为例,教学首先解释电荷在电场中储存的能量即电势能,以及单位电荷在电场中某位置的电势.进一步讨论电荷在电场力影响下能量转换的规律,这与电场强度和电荷的相对位置有关.通过实地手动实验,教师指导学生深化对这些理念的理解.例如,在测算电场某两点间电势差的实验中,学生需使用电压计,并根据已知电荷值计算电势能差.实验期间,指导学生注意实验变量的控制,确保得到精确的数据[3].完成理论与实践后,教师会利用常见现象来说明电势能和电势的实际应用,如解析闪电和鸟儿在高压线上停留的电势差现象.这些直观的例子将物理概念与现实生活紧密联系起来.最终,教师还将探讨电势能在新兴技术领域的作用,激发学生对物理知识在科技创新和问题解决中价值的认识.总的来说,深入探究的教学方法让学生对电势能与电势的理解更为全面,通过实验、观察和实践多角度拓展对物理的认识,极大提升了学生的核心素养,也培养了学生运用所学知识解决实际问题的能力.

2.4 多元化评价体系

面对21世纪教育的最新发展趋势,高中物理教学正在不断更新教育理念,注重培育学生的关键能力,不仅是传授物理知识,更重要的是教会学生如何将所学的知识和技能应用于现实生活中的问题解决.课堂内容包括了科学调查、创新思维及实际操作等多个层面.与此同时,学生成绩的评估标准也由传统的考试分数向更全面的评价方式转变,这一方式综合性地反映了学生在理论、实验、问题解决、团队协作和创新能力方面的整体表现.在新的评价模式中,学生平时的课堂参与度、作业表现和小组合作等各方面都将被综合考虑进去,用以促进学生全面能力的均衡发展,以适应未来社会对人才的多元需求.

例如 以“光的折射”为例,教师利用直观的实验来演示光在穿越不同介质时的行为,从而帮助学生准确地把握折射现象和基本原理.学生随后亲自动手,通过实验测量不同角度的入射光和折射光之间的关系,并运用折射率公式来计算数据,旨在增强实验操作技能.掌握了折射定律基础后,教师引入其在生活和技术中的应用案例,如矫正视力的眼镜和光纤通信等,通过集体讨论加深概念理解,同时培养学生的团队合作和沟通技巧.此外,学生被鼓励自行设计简单的光学设备,以提升创新思维和实践操作能力.教学评价方面,将从学生对概念的掌握程度、实验实操能力、问题解决技巧,以及团队合作和创新精神等多维度进行全面评估,构建一个全方位的评价体系.这种评估方法旨在更准确地评价和促进学生的个人发展,为学生日后的成长和发展奠定坚实基础.

2.5 教师专业发展

核心素养导向的高中物理教学强调全面和深入的教育理念,不仅涉及知识传授,也包括学生科学思维、创新及实践技能的培养.教师的成长应包含物理知识和教学理论的提升,并探索如何将课程内容与教学方法有效结合,以促进学生核心素养的发展.教师需深刻理解核心素养的重要性,并不断创新教学方法.物理学习与学生的综合素质密切相关,包括探究精神、批判性思维及问题解决能力.教师可以通过设计探究性学习活动,如翻转课堂和项目式学习,来适应教育环境的变化和学生的需求.

例如 以“认识传感器”为例,这不仅涉及其基本原理、种类及应用场景,还应通过这一主题来增强学生的探究和实践能力.教师可以组织学生进行项目式学习,探索传感器在实际中的应用,如温度传感器在空调系统中的使用,或光敏传感器在智能照明系统中的角色.教师可以设置问题或情景,比如设计一个自动调节室内温度的系统,以此激发学生的好奇心和解决问题的动力.在此过程中,学生需要掌握传感器的工作原理,涉及热力学和电学的知识.学生们将分组进行实验设计,收集材料,并构建并测试原型.这一过程中,学生将体验从理论到实践的转换,并完整地经历科学探究的过程.教师作为指导者,根据学生的反馈提供必要的指导和支持,评估学生的项目进展和理解程度.通过这样的深入教学,学生不仅能学到物理知识,还能学会如何将知识应用于解决实际问题,培养其科学探索和创新实践的能力.总体来说,核心素养导向的教师专业发展要求教师具备深入的教学理解、实践能力和创新意识,以有效培养学生的核心素养,使其能够适应未来社会的需求.

2.6 利用现代信息技术

物理教学在高中阶段,受核心素养的推动,正集成创新的信息技术资源.这一理念重在同时促进科学探索、创造性思考及技能实践,通过多媒体、仿真软件到网络平台等多种信息技术,让教育更具互动性,提升对物理原理的理解及运用.这些手段将抽象的物理原理具象化,有助于学生构建准确的科学概念.线上实验与仿真环境保障了探索的安全与方便,促进了学生在类似真实的环境下进行实践,提高将知识用于实际情境的能力.

例如 以“串联电路和并联电路”为例,教师可以用仿真软件演示串联与并联电路工作的不同.学生有机会直接操控仿真电路,加深对电流流向和分布的理解.通过实际操作改变电路参数,学生能观察欧姆定律在实际操作中的应用[4].提出问题,如“电路调节如何影响灯光的明暗?”可以引导学生去实际操作中寻找答案.仿真实验后,学生可以小组内探讨各类型电路的优劣,并联系实际情境分析最适用的电路类型.借助网络协作平台,学生能撰写报告,共享发现和理解.这种参与式学习不仅能够让学生们在教师的引导下积极探索物理规律,还培养了学生主动学习和应用知识解决问题能力,这对于培养学生的核心素养和问题解决能力至关重要.

3 结语

高中物理教学,以培育关键素养为核心,着重于学生科学思维及实际操作的能力提升.此方法帮助学生深刻掌握物理基础知识与原则,并学习其在现实世界问题中的应用.教育如此,既增强了学生的学科能力,也为其继续教育和职业发展打下了稳固的基础.展望未来,教学策略的不断更新与完善将是关键,以保障学生们能在物理的探究中感受到快乐,挖掘个人潜力,实现自身的成长与超越.

参考文献:

[1]杨连书.高中物理概念的教学策略[J].天津教育,2019(26):121-123.

[2]陆奕斌.基于核心素养培养的高中物理深度教学策略——以自由落体运动教学为例[J].湖南中学物理,2019,34(09):28-29.

[3]江国康.加强高中物理深度教学发展学生高阶思维研究[J].成才之路,2019(23):41.

[4]涂强春.基于深度教学理论的高中物理教学逻辑梳理策略[J].中学课程资源,2019(06):4-6.