以“核心素养为导向”的物理思维教学实施策略——贯彻物理思维在日常教学中的应用

期刊: 学子 DOI: PDF下载

朱舰宇

厦门双十中学 361009

摘要

以核心素养为导向制定物理课程教学目标,针对学生核心素质的实际发展水平,通过整合各类教育资源,创造与核心素养目标相吻合的问题情景,科学、合理地安排学生的科研探索与教学活动,使学生可以利用物理思维处理新的问题,培养学生物理思维。本章将对物理思维在课堂教学中的运用进行探讨,力求培养学生的学习兴趣、开拓思维,并训练学生独立学习的能力。


关键词

高中物理;核心素养;思维教学

正文

引言:高中物理课堂是开展新课程改革培养学生物理学科素养的主要阵地。高中物理教师需要正确认识到核心素养的基本概念逐步完善对物理课程教学载体的选取创新物理课堂教学模式凭借形式多样启发性更强的课堂教学方式启发学生的物理探索意识培养学生的物理思维能力进而促进学生全方面发展。

1高中物理核心素养的内容及内涵

高中物理核心素养主要包括物理观点、科学思维、实探究、科学态度与责任四大层面在指导物理教育中起到关键作用。在实际的课堂教学中要实现学生思维素质和综合创新能力的全面培养就必须让学生了解物理的基本概念和理论知识。但是由于部分教师对基础概念课程不够重视或者习惯性地使用框架课程不利于学生对基础知识的巩固学习。实践探索能力和综合创新意识是高中生必须具备的关键素质[1]。因此教师要善于将物理课程与现实生活联系起来引导学生独立思考或与他人讨论问题从而改变了传统高中教学模式以兴趣为导培育了学生的物理核心素养。

2传统教学方式存在的不足

2.1学生对理论体系掌握不足

高中阶段所学习的物理知识需要结合教材内容展开分析可以结合教材的主要内容进行分类但是不同章节之间的知识都有一定的联系。在这之中不同类型的物理理论知识都可以在生活中进行展现但是因为物理教的整个过程是结合章节内容进行开展学生无法自行对知识体系进行分类同时由于当前物理教师主要讲解理论知识以至于学生无法将物理知识与实际生活相互结合无法提升教学效果无法提升物理课堂的实效性

2.2演示实验实际作用较小

在高中物理教学活动中通常将实践活动与物理理论课程相互结合但是以往的高中教学人员未足够重视实验教学的价值。未选取恰当的教学形式通常情况下主要运用较为简单的实验进行演示无法对理论知识进行充分的解析导致学生无法通过观看教学实验更深层次的掌握课本内容同时针对课程内容未进行详细的研究[2]。高中阶段的物理教师对演示实验的重视程度不足特别是不能正确的控制物理实验的变量因此不同发挥出演示实验的价值。

2.3学生动手实践机会较少

在进行高中物理教学时需要在教学过程中培养学生的探究能力只有如此才可以提升学生的专业能力。但是由于学生所面临的高考压力比较大导致教师在传输知识时忽视了对学生实操能力的锻炼学生没有足够的时间去进行物理实验展开物理实验活动。

3“核心素养为导向的物理思维教学实施策略

3.1课堂延伸到生活使物理课堂更高效

高中物理实验教学不能仅仅局限于教材中的认识和教师课堂上的授课而是应当将课堂延展到生活中。使得学生能够将生活中的一些有关物理现象或者是物理知识的内容融合到课堂中解答学生对于生活中问题的困惑从而使学生对物理的基本知识有比较直接的认知与理解。老师还要指导他们有意识的去发掘日常生活中的一些物理实验的信息[3]

比如钓鱼的时候眼睛看到的鱼和实际鱼的位置不同这是由于光的直射造成的。此外引导学生对生活中的物理知识进行观察自行搜寻一些资源进行实验以此来提升自己的综合素质。再比如让学生思考在没有时钟之前的古人是采用什么样的计算时间的方法?古时候古人都是用水滴或者是日晷进行时间的记录和认识。并且在科技的进步和发展中时间对于我们日常生活有着重要的作用我们现在不仅有精度极高的光电计时器还有手机、手表时间无处不在。

3.2课堂纪律管理保证教学进程

在开展高中物理教学过程中可以运用合作教学的形式引导学生主动参与到物理课程学习中来可以有效减少教师的授课压力但是也不代表教师可以完全松弛下来。教师需要密切关注每个小组学生的学习进度随时指出小组讨论中存在的问题对学生错误的行为进行纠正。第一教师在授课之前需要制定科学的管理制度倘若有学生出现违规行为需要及时进行制止并督促学生进行改正从而确保实验可以有序开展。第二教师可以运用分层的形式下方任务给予组长一定的管理权利让其自行管理自己小组的纪律分担教师的压力锻炼学生的管理能力。

比如在学习《匀变速直线运动的研究》这节内容时教师可以让学生亲自动手去体验实验器材引导学生通过小组交流掌握速度变化的主要规律并帮助学生认识打点计时器的基本结构以及具体的使用方法让其更清晰地了解瞬秒速度的主要概念及其运算方法。在教学前老师可以事先提示学员们在与自己同学谈论的过程中要特别注意并总控好自己的声音才不会对其他同学们造成负面影响。当小车、打点计时器、电源等教学实验器具的发放或者收回时老师也可以由小组长作为代表进行领取的方式并且在进行实验后由组员们收拾完成后归还给老师[4]

3.3以留白式教学引发自主探究

培养学生的物理核心素养主要是培养自主探究能力所以老师应积极开展留白型课堂教学针对班级孩子的学情在课堂上留有探究空白让他们出现问题后尝试自己解决不但可以培养他们的探索意识和自主学习能力还可以提高课堂效果。比如在课堂教学《摩擦力》中老师准备了水、米饭、漏子、木棍、瓶子等实验工具引导孩子开船和米饭依次倒入瓶子中然后把木棒插入瓶子内尽量插入的更深一点。进行这些操作时老师让他们抬起木棒即可观测到插入装满米饭的瓶子内的木棒同时提着一瓶子米饭而装满水的塑料桶却没有把木棒抬起。老师利用这种有趣的方法诱导学生思考造成这个实验发生的因素让其对静摩擦力产生进一步的了解逐步培养学生的物理思维能力[5]

又如可以运用图解法展开教学活动:如图1所示在匀速转动的水平圆盘上沿半径方向放着用水平轻绳相连的物体ABAB质量都为m。它们分居在圆心两侧与圆心距离分别为RA=rRB=2rAB与盘间的动摩擦因数μ相同重力加速度为g。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力当圆盘转速加快到两物体将要但还未发生滑动时分析两物体所受的摩擦力如何变化及何时相对圆盘滑动。

在转动过程中两物体都需要向心力来维持一开始是静摩擦力作为向心力当摩擦力不足时绳子的拉力就会来做补充速度再快当这个力的合力都不足以提供向心力时物体将会相对圆盘发生滑动分析过程非常复杂我们可以用图片1.png图像来详细分析整个变化过程,以及绳上的力,两物体的向心力这总计五个力在一张图表中的表现,让学生有茅塞顿开的感受。

图片2.png

再比如,竖直方向的圆周运动是同学们觉得很困难的一种模型。模型可分为绳类、杆类、凸桥类。这三类模型有相同点,也有不同点,主要是受力方向有所不同。一般情况下,学生对于这三类模型,在最高点和最低点时的情况会掌握较好,但是对于其他位置,就完全是一头雾水。教师可以利用此模型培养学生的物理核心素养——科学思维,让学生用物理的思维方式去分析问题、解决问题。教师可以设置一个内壁光滑的圆管模型(等同杆类模型),如图4,在A点给小球初速度v0,小球恰好上升到最高点D,速度减为0。教师针对这个过程可引导学生分析小球在各个位置的受力情况,画出图表,学生会发现在力的变化过程中,到C点刚好无弹力作用,也就是在C点力的方向发生了变化。进而把模型拓展到图5,可知杆类模型可以看做是凸桥模型和绳类模型的综合体。此外还可以拓展把初速度v0增大到v1,让学生用图去分析各个位置的小球受弹力情况——如图3,发现弹力为零的点会上移到C各个位置受到的弹力大小的变化情况也会一目了然。继续拓展到初速度增大到v2画出图解会发现只有圆管外壁有弹力此时的杆类模型等价于绳类模型让学生更容易掌握该难点。

图片3.png

评析:图解法比较易于找到相应的临界状态切中要害快速解题。

3.4创设实验情境带动学生们的实验兴趣

构建出具有趣味性的实验教学环境创建出轻松的实验氛围可以更好地展现出物理实验教学的价值。物理属于理科科目学生在学习中会遇到较多的抽象知识教师在授课中需要运用恰当的手段将抽象的知识点具体化讲解首先需要引导学生主动融人到教学环境中来。

例如教学可以模拟出乒乓球喷泉的趣味性活动运用教学工具构建出真实情况下的喷泉。此实验需要运用的工具有:一条尺寸较长的塑料管一个乒乓球。具体的实验过程如下:首先需要将带有喷头的玻璃管从皮塞上拔下来将其接在塑料管的下面将未防止玻璃管的一头放进提前装满水的水盆中将盆子台到对应的高度这是由于塑料管的喷口相对较小则会喷射出较高的水柱将乒乓球放在水柱上则可以观察到悬空的乒乓球了。此项实验主要涉及动能以及机械能将其进行转化可以形成能量。学生在日常的生活过程中经常会观看到喷泉并被其吸引但是对其产生的原理为进行详细的了解但是通过教学的实验活动可以激发出学生的学习兴致同时可以将学生遇到的生活问题进行解答提升学生的学习能力。

3.5设计问题开展趣味实验教学

结果导向教学也是锻炼学生解题能力的有效教学形式同时可以提升学生的提问水平锻炼学生的解题能力可以对学生进行全面的引导。在不同的学习阶段以及在不同的生活环境条件下老师创设问题引导的实践课题使学生通过实际操作得到问题的结论可以帮助学生积极地进行探索学习观察从而增加学习体验。在开展的趣味实践活动中老师会学给学生打造一些有结果问题引导的实践课题同时让学生积极激发出自己的想象力进行实验同时自主创造问题对实验的内容内阁加以阐述增加实践的兴趣从而促进了学生自主学习。

比如在学生牛顿运动定律这节内容时在开展探究加速度、力与质量的关系的相关实验中教学可以先将不同情况下所运用的牛顿定律公式列举出来。同时提出对应的问题:如足球在运动的过程中球的速度变化与什么相关?在确保足球不改变的状况下加速度与力的变化对足球的运用有什么影响呢?两个质量有差异的球在哪种情况下会进行相同的运动?通过指导学生将结构做出出发点可以对设定的问题提出假设带着疑问进行试验可以提升学生的理解能力。

结论

高中物理教育应秉承核心素质与教学思想的正确引导重视对学生物理观念、科学思维、实探究、科学态度等物理学科核心素质的有效训练以探究为媒以思考为翼拓展学生对物理知识的理解视野锻炼学生对物理学科的实际运用技能从而促进高中生物理学科核心素养的整体提升。课堂互动、导学结合也成为老师创新进行物理课堂活动教育的有力抓手。教师也应学会针对物理学科特点和学生基础素质的发展特点调整物理课堂教学知识与练习方法以建设更有效、优质的物理课堂教学。

参考文献

[1]王芳.物理实验教学中培养学生科学思维有效策略[J].文理导航·教育研究与实践2020(12):20-21.

[2]吴明全.高中物理有效教学策略的实施[J].百科论坛电子志2020(13):968.

[3]韩萍.高中物理教学中提升学生抽象思维能力的策略探讨[J].新课程研究(中旬-单)2020(6):100-101.

[4]刘信生鲍包康宏.基于可视化物理教学突破物理思维障碍策略与实施——家庭电路和安全用电教学为例[J].中小学实验与装备202030(5):21-23.

[5]陈闯康向伟.思维导图在高中物理复习课堂中的实施策略[J].软件(电子版)2020(1):134.


...


阅读全文