核心素養初中物理教學實踐策略
時間:2022-04-03 03:32:49
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摘要:核心素養導向的初中物理教學是基于物理學的科學價值,通過物理課堂教學,培育學生物理學科核心素養的過程.本文討論了核心素養導向的初中物理教學基本架構,主要的實施策略有(1)創設真實問題情境,緊扣核心內容實施教學;(2)強化實驗探究能力,鑄造學生終身受益的品格;(3)借力問題解決過程,學習運用物理思想方法;(4)緊扣現代生活實際,培養學生社會責任感.
關鍵詞:核心素養;導向;初中物理;教學架構;教學實踐
基礎教育改革已步入核心素養時代,物理教學實施過程中,如何深刻理解初中階段物理學科核心素養的內涵?如何結合學科自身特點以及初中學生的年齡特點,推進落實核心素養的培育與提升?這需要我們物理教育工作者深入思考與積極探索.
1核心素養導向的初中物理教學架構
1.1初中物理核心素養的要義解讀核心素養是綜合性、整體性的教育目標,課程實施中各分學科都具有相對的獨立性,因此需要將核心素養總目標落實到具體的學科層面.核心素養導向的初中物理教學,要求結合物理學科特點、內容、定位和學段特點,將核心素養總目標在初中物理教學中具體化、明晰化,可以理解為初中物理核心素養.初中物理核心素養是指學生在接受物理教育過程中,逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力,是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特征的品質.[1]初中物理核心素養包括“概括理解”、“實驗探究”、“實踐運用”和“求實創新”四個維度.“概括理解”是學生在進行物理知識學習的過程中表現出的能力;“實驗探究”是指學生在觀察、實驗和科學探究過程中表現出的能力;“實踐應用”是指在應用物理知識解釋自然現象和解決實際問題過程中表現出的能力;“求實創新”是指學生在學習與問題解決中要有證據意識,能夠合理地進行知識遷移以期有新的思考和發現,具有質疑和實證、知識遷移的能力.[2]四個維度各自包含相應的要素,共同組成初中物理核心素養體系框架,如圖1所示.1.2核心素養導向的初中物理教學架構圖初中物理課程作為科學教育的重要組成部分,具有豐富的學科教育價值.它綜合反映了人類在探索自然、探索世界過程中取得的偉大成果,不僅含有探索大自然的知識成果,而且含有探索者的科學思想、科學方法、科學態度和科學精神等.[3]核心素養導向的初中物理教學就是立足于學科教育教學,深入挖掘物理學內在的科學價值,理解物理學蘊含的教育意義,以學科知識為學習活動載體,通過創設問題情境、建立核心概念、學習科學方法、應用方法知識、解決實際問題、體驗科學精神等物理學習過程,培育學生的核心素養,使其逐步發展并形成認識世界的物理思維品質,研究問題的實驗探究方法,解決問題的科學態度能力,對待問題的求實創新精神.其教學架構如圖2所示.
2核心素養導向的初中物理教學實踐策略
2.1創設真實問題情境,緊扣核心內容實施教學.問題往往產生于真實、具體的情境之中,產生于奇異的現象與引起矛盾的說法之中,產生于對現象的深刻思考之中.創設情境的目的在于通過生動的情境,讓學生發現和提出問題,喚起他們的認知思維,激發學習內驅力,使學生進入探索者的角色,經歷設想、體驗、實踐、反思等過程,運用物理知識和方法自主開展探究活動,嘗試解決問題.初中物理教學的實施要圍繞核心內容展開,包括核心知識、核心能力以及科學態度.圖3實驗操作例如,蘇科版物理“氣體的壓強”一課的教學,首先要解決的問題是如何讓學生感知大氣壓強的存在?如果教師直接告訴學生:我們大家都無時無刻受到大氣壓強的作用,并且大氣的壓強很大.學生對此會毫無感覺,沒人會信服.如圖3所示,教師在易拉罐中注入少量水,放在酒精燈上加熱,待罐口出現白霧時迅速將罐口堵住,撤去酒精燈讓易拉罐慢慢冷卻,不一會,伴隨著一聲聲清脆的金屬彎折聲,易拉罐一下、一下地被無形之手壓扁了.學生興奮,驚詫,疑惑,思考…真實的情境,真切的體驗,學生迅速進入了探索者的角色.緊接著問題是:大氣壓強有多大?顯然,直接告訴學生1標準大氣壓的數值,是一種無效的教學方式.解決這個問題分兩步,第1步:模擬馬德堡半球實驗,請班上最強壯的兩位男生上來進行演示實驗,盡管使了最大的力,兩位男生還是沒能將抽了氣的兩金屬半球拉開,學生們直觀感覺到大氣壓強確實很大.第2步:設計實驗估測大氣壓的值,實驗原理是什么?研究的思想方法是什么?如何測量壓力、受力面積?如何選擇實驗器材?師生共同圍繞著核心內容展開討論,推進教學活動.測量大氣壓值的實驗過程,涉及的核心概念是大氣壓強,培養的核心能力有分析與綜合的能力,實驗能力,利用數學工具解決物理問題的能力等,而興趣、態度、合作等則是重要的科學精神.2.2強化實驗探究能力,鑄造學生終身受益的品格.實驗探究教學的實質是使學生通過類似科學家科學探究的經歷,來理解物理概念與物理規律的本質,培養學生的科學探究能力,鑄造終身受益的品格與素養.探究學習重視知識的獲得過程,把學習方法和科學研究方法的獲取放在重要的地位.在實驗探究的過程中,學生主動參與,動手動腦,相互協作,經歷失敗與挫折、成功與喜悅,在不斷嘗試的過程中,開拓了視野,發展了能力,不僅掌握了知識,更重要的是體驗到了科學探究的樂趣,理解了科學的本質,養成了良好的科學態度.例如在“光的直線傳播”教學中,教師通常安排學生實驗,用激光小電筒分別照射彌漫著煙霧的空氣、滴有牛奶的水和透明玻璃磚,觀察光在氣體、液體和固體中的傳播現象,在此基礎上引導學生得出結論.若教師再追問兩句,就能把探究活動引向深入,學生的體驗與收獲就完全不同了.(1)光真的是沿直線傳播嗎?圖4師生共同討論設計實驗方案:讓光線對準三個小孔照射,如果這三個小孔是一直線的,那么就證明光線是沿直線傳播的.教師讓學生在光路上隨機放置幾個帶小孔的紙板,一束光線穿過這些小孔,再將棉線也穿過小孔并拉緊拉直,如圖4所示,由此證明了光線真的是沿直線傳播的[4].教師繼續追問下列問題.(2)光始終沿直線傳播嗎?一石激起千層浪,迷茫、疑惑、質疑、反駁,學生的思維被有效激發起來,嘗試著進行實驗探究.師生互動合作探究,教師拿出一個盛有水的玻璃缸,里面的冰糖還沒完全溶化,學生打開激光筆照射冰糖水,一條彎曲的光路軌跡清晰呈現在大家眼前.再攪動冰糖水使之變得均勻,光路變成了一條直線.物理知識是學生學習活動的載體而不是終極目標,重要的是在獲取知識的同時,學生經歷反思、質疑、分析、論證、批判、評價等一系列思維活動,學習了物理方法,領悟了物理思想,這些經歷真正可以使學生終身受益.2.3借力問題解決過程,學習運用物理思想方法.心理學研究認為,問題解決是由一定的情景引起,按照一定的目標,應用相應的知識與技能,經過一系列認知活動和思維操作,使問題得以解決的過程.學習過程中,學生經常會遇到各種各樣、大大小小的問題,教師要主動為學生提供面對問題、分析問題和解決問題的機會,激發他們學習的熱情,培養良好的思維習慣,嘗試運用物理知識與方法,借助問題的解決,促進物理核心素養的形成.例如在“測量小燈泡額定功率實驗”的教學中,在教材“伏安法”實驗方案的基礎上,教師根據學情進行必要的拓展延伸.如果電流表壞了,另外提供一個電阻箱,一個單刀雙擲開關,如何繼續完成該實驗?圖5師生互動交流,設計了如圖5所示的實驗電路.在這過程中,需要明晰實驗依據的原理是什么?如何判斷小燈泡是否正常工作?需要測量哪些物理量?如何測量小燈泡正常工作時的電阻?這些問題的解決,運用了科學研究中一些重要的思想方法:如轉換的思想、控制變量的思想、等效替代法以及反思與評價的方法等.如果教師改變實驗條件,提供的是滑動變阻器和單刀開關,該如何測量?如果換成定值電阻和單刀雙擲開關,又該如何測量?如果是電壓表壞了,情況又如何?“測量小燈泡額定功率實驗”這個問題的變化形態有很多,教師根據教學目標和學生學習情況,可以多角度、分層級實施教學.這一典型問題的解決,讓學生像科學家那樣“獨立嘗試用各種方法研究問題”,有利于學生理解掌握科學研究的思想方法,促進學生終身發展的行為習慣與關鍵能力的養成.2.4緊扣現代生活實際,培養學生社會責任感.新課程標準強調,義務教育物理課程應注重與生產、生活實際及時展的聯系,加強課程內容與學生生活、現代社會和科技發展的聯系,關注技術應用帶來的社會進步和問題.教學中,教師應努力喚起學生對身邊生活世界的細微觀察和積極關注,把握物理與生活的結合點、交叉點,挖掘生活中的教學資源,關注時展,把所學的知識與方法遷移到實際問題的解決之中,體驗物理學習的意義與價值,樹立起正確的價值觀.例如在學習“能源與可持續發展”單元后,教師安排了一個綜合實踐活動“調查家庭生活能源利用現狀及建議”.請學生在家長的配合下,對家庭主要能源的消費結構、節能措施等方面進行調查分析,并提出相應的改進建議.首先,學生對日常消耗的主要能源進行分類,排在第一位的是家用汽車的耗油量,接著是家用電器的用電量、管道天然氣,少數家庭使用太陽能熱水器;其次,調查家庭中已經使用了哪些節能環保產品,如LED節能燈,能效1級、2級的家用電器等;再查看家庭成員平時在節能方面的一些生活習慣,例如是否讓電視機通電待機,調節空調溫度的高低等;最后有針對性地提出改進建議和措施.在調查的基礎上,教師組織學生對這些數據信息等進行分析統計、討論評估,提出可行的改進方法和建議.這樣將物理學習與學生生活、社會發展的熱點問題緊密聯系起來,實現物理知識方法的遷移應用與融合,體現了物理學科教育在立德樹人中的積極作用,有利于培養學生的社會責任感.培育學生核心素養的落腳點在日常學科教學之中,以核心素養為導向是教學發展改革的大方向,我們每一位從事物理教學工作的教師,都應轉變觀念,加強研究,積極探索落實核心素養的策略方法,擔當起學生核心素養發展的轉化者和促進者.
參考文獻:
1江蘇省基礎教育質量監測中心辦公室.江蘇省中小學教學研究室,江蘇省義務教育學科核心素養與關鍵能力框架(試行)[M].南京:鳳凰傳媒集團,2017:153-156.
2教育部.義務教育物理課程標準(2011版)[S].北京:北京師范大學出版社,2012.
3吳志明.促進深度學習的問題驅動[J].中學物理教學參考,2017(12):4-6,10.
4王高.物理核心素養培養淺探[J].物理教師,2015(12):15-19.
作者:吳志明 單位:江蘇省太倉市實驗中學
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