培育核心素养更提倡“物理味”课堂

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  摘 要:物理学科的核心素养必然有物理学科本身的课堂教学特点,为此本文提出培育物理学科的核心素养更提倡“物理味”课堂,根据辩证关系说明了什么是“物理味”课堂,并通过案例分析了坚持以实验为基础,坚持以思维为中心,坚持以情感为纽带的“物理味”课堂方略。
  关键词:核心素养;提倡;“物理味”课堂
  物理学科的核心素养是学生在接受物理教学过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质,是学生科学素养的关键成分。物理是一门带有自身魅力的自然学科。物理的学习最终归于淡化知识与技能,逐步养成内化的带有物理学科特性的品质,而这正渗透着浓浓的“物理味”,体现着“物理范”。因此,培育学生的物理学科核心素养更提倡“物理味”课堂。
  一、什么是“物理味”课堂
  物理课堂究竟应该具有什么样的味道?这还需要分析物理学科的性质和特点。首先,物理是一门自然科学,我们的研究对象是大千世界。传授知识的过程一定不能離开自然现象,这就需要做实验。因此,物理是一门实验科学,而这种实验应该紧密联系学生的生活实际。其次,物理的知识体系具有很强的逻辑性,物理的思维方式也具有很强的逻辑性。教学的过程一定不能离开思维方法的传授。再次,核心素养强调以社会主义核心价值观统领课程改革,着力提升课程思想性、科学性、时代性、系统性、指导性,推动人才培养模式的改革创新,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。因此,物理教学也要有物理教育的功能,要把传授知识与情感教育有机结合起来。
  综上,笔者认为“物理味”课堂应该做好三个坚持:第一,坚持以实验为基础;第二,坚持以思维为中心;第三,坚持以情感为纽带。
  二、坚持以实验为基础
  物理实验教育家朱正元指出:实验教学是中学物理课的灵魂,没有物理实验就没有中学物理教学。以实验为基础的教学,一定要通过新的教学手段和方法,让学生亲身体验物理过程,领悟科学家的研究方法,获得知识与技能,形成科学态度与责任,这也正是物理课程标准要求达到的教学目标。
  分析大量教学案例可以发现,“诱思探究法”是常见的实验教学方法。以粤教版必修1第三章《第四节 力的等效替代》为例,从本课编写的意图可以看出,“列举生活中有关等效和替代的实例”是第一个诱思探究点,学生通过对生活中具有等效和替代的实例的思考,明白“等效和替代”是解决物理诸多问题的重要科学方法,为此,教师要以“物理生活化,生活物理化”的教学追求来打造全新的课堂,激发学生的学习热情。“通过实验探究力的等效替代法则——平行四边形定则”是第二个诱思探究点,它是本课的重点和难点,学生通过小组合作、互动探究等活动得到“力的平行四边形定则”,从中发现这个定则不单是解决“合力与分力的关系”的方法,也是正确理解矢量概念的核心,是以后研究所有矢量关系的基础。为此,教师要以“诱思探究”的教学思想来设计学生分组实验,加强学生实验探究能力和思维方式的培养。“通过制作合力演示仪并演示和另类拔河游戏”是第三个诱思探究点,学生通过创意活动,明白合力随着两个分力的夹角的增大而减小的规律。为此,教师要以“实践与拓展”的教学要求来提升课堂文化,渗透物理科学态度和责任的教育。
  以“诱”促“思”,要求教师坚持以“问题”为主线,围绕问题的发现、分析、解决和生成来组织学生的学习活动,使学生在“知识问题化,教学活动化”中体验学习的乐趣,在此基础上提炼出物理课堂三大核心元素——“情感·探究·思维”,取得“善思则得,善诱则通,诱思交融,百炼成钢”的教学效果。
  三、坚持以思维为中心
  思维是物理学科素养的核心之中的核心,是高中生的必需品格。物理教学中要有两种思维活动:揭示物理学家的思维过程、暴露学生的思维过程。
  1.揭示物理学家的思维过程
  物理学家的思维活动也是一种宝贵的教学资源。它不仅有助于学生加深对物理知识的本质的理解,而且也为培养他们的科学思维方式提供了极好的素材和范例。以卢瑟福建立原子核式结构模型的黑箱思维为例,其思维过程以如下的程序表示:
  第一列表示观察的实验现象,第二列表示分析推理,第三列表示联想类比,第四列表示构建模型。这样的思维过程包含了核心素养“科学探究”和“科学思维”中的三个要素:证据收集、科学推理、模型建构。教师在教学中要结合物理学史的相关内容,让学生在观察实验的基础上通过科学推理得到结论,认识物理实验与科学推理在物理学研究中的作用,在理论推导中要采用类比法,迁移已学知识来解释问题,建构物理模型。
  2.暴露学生的思维过程
  这是教学活动中最重要、最本质的过程。思想应该在学生的头脑里产生出来,教师只是学生的“思想助产婆”。以下面例题的教学为例。
  例题:关于电场强度的两个表达式(1)E=Fq和(2)E=kqr2,下列说法正确的是
  A.在(1)式中,场强E是电荷q所产生的场的场强
  B.在(2)式中,E是电荷q所在处的场强
  C.在(1)式中,E与F成正比,与q成反比
  D.(2)只适用于求真空静止点电荷的电场强度
  选项C是绝大多数同学在初学阶段最易选的一个答案,因为学生会以简单的数学知识作出判断。对于选项A、B题干中两式都把电荷量写成同一字母,学生思维会出现混乱。选项D的内容是绝大多数学生都能记忆的,但不能说明理由。学生因只记忆公式的形式,忽视公式的来龙去脉及推导过程,面对似是而非的选择题选项会显得力不从心。
  电场是非常抽象而又客观存在的物质,它是每一个学生在高中阶段遇到的一个难关,而它的学习还要为磁场的学习打下坚实基础。很多选择题就针对电场的基本性质、概念、规律设置选项。此题要求学生能抛开常规的有形物质所形成的形象思维的干扰,抓住电场对放入其中的电荷有力的作用这一性质展开对电场的探究,从定性了解到定量研究。(1)式是电场强度的定义式,教学时教师要引导学生再次回到场是如何引入的,发挥比值法与试探法等思维方法的作用,要求学生能用物理语言表述场,形成物质观。(2)式为点电荷场强的决定式,它是由电场定义式与库仑定律结合而成。教学时教师要强调库仑力是电场的一种力,可以把库仑定律F=kq1q2r2理解为电场kq1r2的电场力的作用,或者电场kq2r2QUOTE对电荷q1的电场力的作用,这样就让学生明白了库仑力与电场的逻辑关系,从而明白了(2)式的物理意义。   物理思维能力的培养很大程度上都要追究到因果制约上。通过细分物理思维过程,思考物理问题的前因后果,弄清物理规律的本质,才有思维品质的飞跃。这正是“物理味”课堂所提倡的基本做法。
  四、坚持以情感为纽带
  物理学科核心素养已经为我们揭示了要进行观念的转变:由物理教学转向物理教育。笔者认为,物理教育要做好两个方面:一是尊重学生差异,二是提高教學艺术。
  1.尊重学生差异
  尊重学生差异,尊重学生个性发展,教师就要考虑学生不同的物理水平层次和需求,因材施教。 比如问题简单的可请基础薄弱的学生来解答,问题中等的可请基础中等的学生来解答,问题复杂的可请能力强的学生来解答。
  根据新的课程方案,今年入学新生不分文理科。普及高中教育的学生的素质参差不齐,具备良好物理素质的学生不多,但全体学生必须完成必修6个学分,我们在尊重学生差异的同时还要注意全面培养学生。以必修1中《牛顿运动定律》的教学为例。
  牛顿运动定律是物理学基础,运用牛顿运动定律进行受力分析、列式解答是形成物质观、提高科学思维必不可少的基石。但牛顿定律也是很抽象难懂的课程内容,因此我们在教学中提倡:“慢”下来,把牛顿运动定律的知识弄清楚;“屯”下来,才能看清楚学生是不是真正掌握了受力分析的本领;还要“坐”下来,按部就班地画、写、算、查,把解题的动作练实。
  2.提高教学艺术
  教学是一门艺术,教学艺术要不断创造,教师是教学艺术的终极创造者。教学艺术的境界没有最高,只有更高!要有效促进学生的发展和教师的专业成长,最终真正全面实现课程目标,唯有教师不断地进行教学再创造!
  人教版物理教材选修3-4中《波的形成与传播》一课中画了一幅学生在室外从左至右轮流举起一布条的图片,提议教师带领学生到室外做一做。笔者认为,在教室中有序坐着一排一排的学生,如果指导学生牵着手,同一排此起彼伏地按顺序站起来再坐下去,就能产生更好的效果(见图),因为学生亲身形成了波浪,且发现质点(本人)并不“随波逐流”的波动特点,心智都有成功的收获。
  “物理味”课堂对学生来说是“春风化雨,润物无声”,愿我们在新课标引领下努力打造“物理味”课堂,落实物理学科的核心素养。
  参考文献
  [1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.
  [2]张雄飞.诱思探究学科教学论[M].西安:陕西人民出版社,2003.
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