李登舉
2017年天津市啟動了高考招生改革試點工作,公布了新的課程方案、課程標準以及教學指導意見。同時,在指導意見中明確指出高中教學應是基于核心素養(yǎng)的教學。物理的核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任四個方面。教師要做好教材分析工作,將物理的核心素養(yǎng)融入教學之中,形成高中物理的思維體系。
在新課標下就要求我們更重視教材分析,不能只是教教材而是用教材教,更要重視物理規(guī)律之間的關系。比如,牛頓運動定律之間的關系,牛頓第一定律研究物體不受力的情況,牛頓第二定律研究的是物體受到外力的情況,但是這兩個定律研究的都是一個物體,而牛頓第三定律研究的是一對物體,它有著不可替代的意義和價值。
那么,如何開展基于物理學科核心素養(yǎng)的高中物理教學,讓學生形成完整的物理思維體系?我認為,主要包括以下四個方面:
一、基于物理學科核心素養(yǎng)設定教學目標和內(nèi)容
新課程背景下,核心素養(yǎng)的目標培養(yǎng)應分四個方面:物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任。每一個教學環(huán)節(jié)都應該體現(xiàn)多個培養(yǎng)目標,而不是單一的、割裂的。
如,我們在講勻變速直線運動時,由于本章公式較多,學生記憶公式存在難度。特別是勻變速直線運動的速度與位移的關系,很多學生將V2-V02=2ax記憶成2ax=V2-V02,看似只是將等號兩邊互換位置,其實說明學生沒有形成良好的物理觀念。
在研究勻變速直線運動的速度與位移的關系時,位移是自變量,速度是因變量,這就要求在教學設計和實際教學中引起足夠重視,以免給學生造成錯誤的引導。在引出這對關系時,人教版《高中物理必修1》第二章第4節(jié)例題給出的條件應該是已知子彈在槍筒中的運動為勻加速直線運動,子彈的加速度是已知量,槍筒的長度也是已知量,這樣學生再推導公式就不會出現(xiàn)將公式顛倒的問題。
二、教學設計和教學實施過程中應重視情景創(chuàng)設
現(xiàn)在教師的情景創(chuàng)設多是為了創(chuàng)設而創(chuàng)設,沒有更好地貼近學生實際生活,解決學生物理學習的“最后一公里”問題。因此,只有將情景創(chuàng)設更貼近學生已有認知,學生才能更好地接受物理概念和規(guī)律。
如,在“牛頓運動定律”這一章中,牛頓第一定律是一節(jié)概念課,特別是“慣性”這個概念,學生在初中已經(jīng)學過這一知識點。那么如何創(chuàng)設好物理情景,讓學生在已有認知的基礎上進一步深入研究?如,教師坐在行駛汽車的副駕駛位置手持攝像機錄制窗外的景物,學生通過鏡頭體會窗外場景的變化。當汽車突然急剎車時,學生做出前傾的動作,此時教師適時地引入物理概念。同時在牛頓第一定律的應用上,我們習慣研究物體在不受力的作用下速度與時間的關系,會采用傳感器記錄物體的速度,但是因為實驗器材的局限性,一般都存在較小的摩擦力,造成實驗數(shù)據(jù)處理后的速度與時間圖像并不是一條平行于時間軸的直線。
因此,我們可以變換一下設計問題的情景,可以嘗試地做位移與時間圖像,在位移與時間圖像上能擬合出一條傾斜的直線,說明物體在不受力的作用時,做勻速直線運動。在教學中,情景創(chuàng)設至關重要,恰當、有效的情景創(chuàng)設能幫助學生更好地理解物理概念和規(guī)律,進而提高課堂效率。
三、要重視科學探究能力的培養(yǎng)和信息技術的應用
隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展,信息技術在教學上的應用越來越普遍。
比如,現(xiàn)在很多的教學APP能支持課堂投屏和互動。在使用Pad教學中,可以將學生的書寫結果直接投到一體機上進行對比講解,同時可以在同一個局域網(wǎng)下,實現(xiàn)學生和教師的網(wǎng)上互動。教師可以將Pad上的圖片、PPT、視頻、微課等共享給學生,學生可以通過學生終端進行接收、存儲,然后隨時隨地地觀看;課堂測驗時,學生利用學生終端上傳測驗題的答案(客觀題,學生可以直接點選項;主觀題,學生將答題結果拍照上傳),教師可以時時掌握學生的上傳情況(客觀題,計算機直接統(tǒng)計處理結果;主觀題,教師在課堂上有針對性的點評),有利于教師在課堂上時時反饋。
雖然信息技術在教學中的應用可以提高效率,但是在物理課堂上的使用也要注意不能過分依賴?,F(xiàn)在很多教師喜歡用播放視頻來代替物理演示實驗,如利用自由落體運動求加速度,這個實驗的結果是有誤差的。如果利用視頻來代替實驗,學生就沒有辦法分析實驗中誤差的原因,也就沒有辦法根據(jù)誤差產(chǎn)生的原因提出對實驗的改進。很顯然,這種做法失去了信息技術的利用價值,同時也缺少了學生的探究過程。
由此可以看到,信息技術對教學有很大的促進作用,但是信息技術是一把“雙刃劍”,如果利用不好會適得其反,在教學過程中我們要利用現(xiàn)代化的科學技術來提高學生的科學探究能力。
四、通過問題的解決促進核心素養(yǎng)的達成
物理是一門自然科學,它的結論和規(guī)律是要應用于生活中,能夠解決生活中的問題,不只是為了考試,這就要求我們在教學中要將現(xiàn)實生活中遇到的問題引入課堂。
如,在講磁場的磁現(xiàn)象時,在電流的周圍存在著磁場,就可以利用以下的生活情景帶著學生進行分析。在安裝空調(diào)過程中,如果在墻上打孔,需要避開墻內(nèi)的電線。這時,可以用紙盒來模擬墻壁,在紙盒內(nèi)部布上電線和電源并通電,然后再利用小磁針或者傳感器來探測哪里的磁場最強,進而找到電線的位置。
再如,在講牛頓第三定律時,向?qū)W生介紹“力的作用是相互的”“作用力與反作用力大小相等,方向相反,且作用在一條直線上”,進而讓學生探究短跑運動員的起跑過程,分析出短跑運動員如何在較短時間內(nèi)更快提速。
(責任編輯 ?徐德明)