李世陽(yáng)

摘 ? 要：高中物理教學(xué)要求以立德樹人為根本任務(wù)，進(jìn)一步提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。高中物理教師要充分挖掘物理教學(xué)資源并有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，努力創(chuàng)造條件提升學(xué)生科學(xué)素質(zhì)。物理概念和規(guī)律的教學(xué)時(shí)可以通過演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)及其他物理資源培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，教學(xué)中巧妙利用信息技術(shù)與高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度融合激起學(xué)生科學(xué)意識(shí)。精心挑選高中物理學(xué)史的教學(xué)資源培育學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。課余時(shí)間的科技活動(dòng)是提升學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要平臺(tái)，是學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造、動(dòng)手實(shí)踐的重要活動(dòng)。

關(guān)鍵詞：高中物理;物理教學(xué);提升;科學(xué)素質(zhì)

高中物理課程旨在落實(shí)立德樹人根本任務(wù)，進(jìn)一步提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，體會(huì)科學(xué)研究方法，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力;引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)以及科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，形成科學(xué)態(tài)度、科學(xué)世界觀和正確的價(jià)值觀[ 1 ]。教師要認(rèn)真研讀《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》，挖掘高中物理教學(xué)資源并有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。下面結(jié)合本人高中物理教學(xué)實(shí)例談?wù)勌嵘龑W(xué)生科學(xué)素質(zhì)的幾點(diǎn)實(shí)踐。

1 ?通過物理概念和規(guī)律的教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

高中物理概念和物理規(guī)律的教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的最重要陣地。教師在教學(xué)過程中要通過物理現(xiàn)象分析、演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)，設(shè)置問題引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)探究的方法，學(xué)生通過認(rèn)知、體會(huì)而抽象歸納得出物理的概念或規(guī)律。

1.1 ?精心準(zhǔn)備演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生積極思考

大部分的物理概念和物理規(guī)律都是通過實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論。高中物理教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)要精心準(zhǔn)備，要有效突破教學(xué)的重難點(diǎn)，同時(shí)又訓(xùn)練學(xué)生的思維能力。因此演示實(shí)驗(yàn)要做好兩個(gè)方面的問題：①實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰，便于學(xué)生觀察;②精心設(shè)置問題，實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考。例如牛頓第三定律中教授作用力與反作用力概念時(shí)，事先準(zhǔn)備好了三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：風(fēng)車（風(fēng)扇固定在小車上）實(shí)驗(yàn)、小車在木板中實(shí)驗(yàn)、兩塊磁鐵的實(shí)驗(yàn)。比如風(fēng)車實(shí)驗(yàn)時(shí)讓學(xué)生認(rèn)真觀察風(fēng)車的運(yùn)動(dòng)情況，實(shí)驗(yàn)前讓學(xué)生思考：風(fēng)扇開啟后風(fēng)車一定會(huì)動(dòng)嗎？改變情景后出現(xiàn)：風(fēng)車在桌面時(shí)沒有動(dòng)，而風(fēng)車放軌道上風(fēng)車后退。及時(shí)追問：為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況呢？實(shí)驗(yàn)結(jié)束后再次提問：是什么力量讓風(fēng)車后退的。通過這樣的問題串形式，可以激發(fā)學(xué)生積極思考，同時(shí)很好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力及思維能力。三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師引導(dǎo)學(xué)生分析、歸納出：空氣與風(fēng)車、小車與木板、磁鐵A與磁鐵B之間力的作用是相互的。接著又分析出直接接觸、間接接觸存在這種作用力，同時(shí)固體與固體、固體與流體存在這種作用力。從而得出作用力與反作用力的概念。高中物理教學(xué)中，學(xué)生通過精心準(zhǔn)備的演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，學(xué)生逐漸形成愛思考、會(huì)歸納總結(jié)的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。

1.2 ?充分利用分組實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力

高中物理教學(xué)中學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力的主陣地。分組實(shí)驗(yàn)分為探究性實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。探究性實(shí)驗(yàn)中學(xué)生通過問題、猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)操作、交流與合作等一系列實(shí)驗(yàn)過程，經(jīng)歷了設(shè)計(jì)科學(xué)的思考問題、制定科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案、動(dòng)手實(shí)踐、歸納總結(jié)的過程，也體會(huì)了科學(xué)探究的方法。例如自由落體運(yùn)動(dòng)中探究自由落體是怎樣的運(yùn)動(dòng)？教師講臺(tái)桌上準(zhǔn)備有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、光電門、照相機(jī)等配套實(shí)驗(yàn)探究組合。學(xué)生通過個(gè)人猜想和小組交流得到科學(xué)探究的方向，然后小組協(xié)作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，師生交流制定科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案。這樣培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)通過分析問題、制定科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案去解決問題。動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案使用的儀器讀數(shù)、操作等問題設(shè)置思考題，及時(shí)提醒學(xué)生規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作。交流與合作中在教師的引導(dǎo)下準(zhǔn)確地表達(dá)自己的觀點(diǎn)并傾聽別人的觀點(diǎn)，最后形成實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。分組實(shí)驗(yàn)激發(fā)了學(xué)生的探究意識(shí)、學(xué)會(huì)了科學(xué)探究的方法，從而使學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)得到較大的提升。

2 ?通過信息技術(shù)與高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深度融合激發(fā)學(xué)生科學(xué)意識(shí)

信息技術(shù)高速發(fā)展，信息技術(shù)與教學(xué)融合的越來越緊密。高中物理教學(xué)中教師演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)引入信息技術(shù)，有助于學(xué)生觀察現(xiàn)象、突破教學(xué)的重難點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)。教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)幾個(gè)方面可以激發(fā)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)：①教師演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，后排的學(xué)生不易觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師可以利用攝像頭投影到屏幕上讓學(xué)生清晰地看到實(shí)驗(yàn)操作過程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，或者直接用手機(jī)投屏的方式讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。②現(xiàn)象短暫的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以用相機(jī)拍攝下來，然后進(jìn)行慢放，讓學(xué)生感受科技的力量。例如超重與失重教學(xué)中學(xué)生稱體重下蹲時(shí)臺(tái)秤示數(shù)的變化太快，學(xué)生來不及觀看。實(shí)驗(yàn)過程用相機(jī)拍攝下來，然后進(jìn)行慢放，學(xué)生可以很清晰地看到臺(tái)秤示數(shù)的變化。又如自由落體的牛頓管的演示實(shí)驗(yàn)中，牛頓管用抽氣泵抽真空后實(shí)驗(yàn)時(shí)鐵片和羽毛下落時(shí)間很短，不容易觀察到現(xiàn)象。這時(shí)候利用手機(jī)直接進(jìn)行拍攝，利用CW系統(tǒng)中教學(xué)助手進(jìn)行視頻慢放，學(xué)生可以清晰看到鐵片和羽毛同時(shí)落地。③使用傳感器有效突破教學(xué)難點(diǎn)，讓學(xué)生體會(huì)科技促進(jìn)學(xué)習(xí)。例如自感現(xiàn)象中演示通電自感和斷電自感時(shí)，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)器材只能看到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，沒有辦法看清楚實(shí)驗(yàn)的過程中通過線圈的電流是怎么變化的。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)器材接入傳感器后，學(xué)生可以在屏幕上看到電流的變化，通電實(shí)驗(yàn)演示器材觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這樣把抽象的物理過程形象化，很容易突破本節(jié)課的難點(diǎn)?；谛畔⒓夹g(shù)輔助的教師演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能激發(fā)學(xué)生利用現(xiàn)代科技幫助學(xué)習(xí)的科學(xué)意識(shí)和學(xué)習(xí)的積極性。這樣不但培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、動(dòng)手能力、分析和解決能力，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生要學(xué)習(xí)科學(xué)、發(fā)展科學(xué)、運(yùn)用科學(xué)的意識(shí)。

3 ?通過高中物理學(xué)史的教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

物理學(xué)史的教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要陣地，教師教學(xué)中可以充分利用物理學(xué)史的特性培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。物理學(xué)史展現(xiàn)的過程，展現(xiàn)的是物理學(xué)家碰到問題積極思索、創(chuàng)新思維、科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、尋求解決問題、進(jìn)行科學(xué)探究的歷程。物理學(xué)史的教學(xué)可以激起學(xué)生建構(gòu)物理模型的意識(shí)及提升建模的能力，從物理學(xué)的角度認(rèn)識(shí)自然現(xiàn)象、分析自然現(xiàn)象，構(gòu)建符合自然規(guī)律的物理情境;學(xué)習(xí)物理學(xué)家科學(xué)研究問題的方法，促使學(xué)生領(lǐng)會(huì)科學(xué)思維的習(xí)慣，從而提升學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)及實(shí)踐能力。因此物理學(xué)史的教學(xué)是提升學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要平臺(tái)。

首先物理學(xué)史的教學(xué)過程是建立物理觀念，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的過程。物理學(xué)的建立和發(fā)展，是伴隨物理觀念形成而建立的過程，也是科學(xué)思維發(fā)展的過程。例如牛頓第一定律研究史，亞里士多德的物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持的觀點(diǎn)持續(xù)了一千多年。伽利略受到教堂擺鐘的啟發(fā)設(shè)計(jì)了理想斜面實(shí)驗(yàn)，教學(xué)中教師重現(xiàn)伽利略的研究過程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行邏輯推理，基于實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)進(jìn)行合理外推，得到物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持，再經(jīng)過笛卡兒的研究得到物體不受外力時(shí)物體將保持原來的速度一直運(yùn)動(dòng)下去。最后牛頓總結(jié)前面科學(xué)家的研究成果抽象歸納出牛頓第一定律。這類的物理學(xué)史教學(xué)，讓學(xué)生體會(huì)物理觀念形成的艱辛，通過重現(xiàn)科學(xué)家的研究過程，培養(yǎng)學(xué)生通過科學(xué)的方法去解決問題，同時(shí)激起學(xué)生的科學(xué)思維。

其次物理學(xué)史的教學(xué)過程是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任感的過程。所有科學(xué)探究過程都是艱苦的。所有科學(xué)理論總是基于在大量實(shí)驗(yàn)而得出的結(jié)論。物理學(xué)家在研究過程中總是真實(shí)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，積極思考差異而抽象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。例如亞里士多德基于生活現(xiàn)象提出重的物體下落的快，輕的物體下落的慢。為了證明亞里士多德的觀點(diǎn)，伽利略在比薩斜塔做了兩個(gè)大小不同的鐵球同一高度同時(shí)釋放，但是兩個(gè)鐵球落地時(shí)間相差一霎間。伽利略通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得出是因?yàn)榭諝庾枇υ斐傻?，物體下落的速度跟鐵球的輕重沒有關(guān)系。這類的物理學(xué)史的教學(xué)讓學(xué)生了解科學(xué)探索的艱難，樹立尊重事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。又如約里奧·居里夫婦通過轟擊石蠟實(shí)驗(yàn)分析和評(píng)論，由于他們對(duì)理論的輕視，失去了發(fā)現(xiàn)中子的機(jī)會(huì)。查德維克在質(zhì)疑中認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)了中子。通過這類物理學(xué)史的教學(xué)讓學(xué)生了解科學(xué)探究是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，平時(shí)的科學(xué)探索要抓住每一個(gè)細(xì)節(jié)，實(shí)事求是分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

4 ?通過物理科技活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力

物理科技活動(dòng)不但是高中物理教學(xué)的延伸，還是學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的課外陣地?？萍蓟顒?dòng)是提升學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要平臺(tái)，是學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造、動(dòng)手實(shí)踐的重要活動(dòng)。為此學(xué)校應(yīng)為學(xué)生提供良好的平臺(tái)：探究實(shí)驗(yàn)、科創(chuàng)活動(dòng)室在學(xué)生課余時(shí)間對(duì)學(xué)生全面開放，為學(xué)生提供實(shí)踐保障。教師定期設(shè)置活動(dòng)或探究項(xiàng)目清單，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，交流合作，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。也可以讓學(xué)生自設(shè)任務(wù)清單進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)。學(xué)校每年都有開展科技活動(dòng)月，活動(dòng)項(xiàng)目包括：模型設(shè)計(jì)比賽、科技創(chuàng)意比賽、水火箭比賽、雞蛋撞地比賽等。這些活動(dòng)有自創(chuàng)項(xiàng)目，也有固定項(xiàng)目，很好地激勵(lì)學(xué)生群體參與科學(xué)實(shí)踐。通過這些活動(dòng)激發(fā)學(xué)生參加科技活動(dòng)的激情，同時(shí)激起學(xué)生的科學(xué)思維并提升實(shí)踐能力。學(xué)生經(jīng)歷活動(dòng)平臺(tái)實(shí)踐和活動(dòng)，學(xué)會(huì)尊重科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)，同時(shí)又運(yùn)用科學(xué)提高自己的認(rèn)識(shí)和能力。

提升學(xué)生科學(xué)素質(zhì)是國(guó)家發(fā)展的需要，也是人的基本素質(zhì)的需求。只要教師充分抓好教學(xué)主陣地、用心經(jīng)營(yíng)教學(xué)過程、積極創(chuàng)造條件為學(xué)生開展科學(xué)活動(dòng)，學(xué)生在不斷熏陶下學(xué)科學(xué)素養(yǎng)一定顯著提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐挈.以高考評(píng)價(jià)體系助推高中物理課程改革[J].中國(guó)考試，2020（6）：10-13，26.