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Primary Education

核心素养视域下高中物理课堂导入策略探讨

作者

张颖颖

重庆三峡学院教师教育学院 重庆万州 404120

高中物理课程标准(2017 年版 2020 年修订)将三维目标进一步凝炼为学科核心素养,更新教学内容。更加注重体现物理学科本质,引导学生自主学习,提倡教学方式多元化。教育研究者和教育工作者逐步认识到传统填鸭式教学模式无法满足核心素养的培养目标。James M. Cooper(1992) 提出,导入策略创立情境的目标是引起关注和激发热情 [1]。雷战斌进一步分析高中物理课堂导入注意事项,并提出其具体的应用方法,以增强课堂导入的教学魅力 [2]。胡克亮对微课在高中物理教学中应用的具体方法进行探析,促进学生高效完成任务,培养学生核心素养 [3]。孔令平提出信息技术设置情景导入、多媒体模拟物理实验导入、信息技术展示物理成果导入三种导入策略,提升学生自主学习能力,激发学生学习兴趣 [4]。目前,大部分学者提出导入策略,但对其导入策略的具体实施仍需补充。因此,教师基于核心素养优化高中物理课堂导入策略是重中之重。

1. 基于核心素养开展高中物理课堂导入意义

学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力。旨在培养学生物理观念、提升科学思维和科学探究能力、以及以科学技术发展背后蕴含的人生哲理、精神引导学生树立正确的科学观和价值观,起到课程思政的作用。教师依据核心素养进行导入,有以下四点意义:

(1)重构物理观念形成的认知路径。导入策略正确使用不仅能够打破前概念的桎梏,更引导学生建立学科大概念联结。教师需考虑教材和学生学情设计适合学生的导入策略。新课导入是新旧知识间联系的桥梁,一个适宜的导入策略有利于学生进行高效迁移,做到主动积极构建知识框架。

(2)有效激活高阶科学思维。进一步提升模型建构、推理论证、创新思维三方面的能力。教师利用真实情景创建虚拟模型导入课程,体现互动感,有利于提升学生自主学习能力,激发学习兴趣,提升高阶思维,培养创新精神和实践能力。

(3)进一步奠定科学探究能力发展。教师依据核心素养优化高中物理课程导入,设计问题引导学生独立思考,培养综合能力。引导学生自发设计实验方案,能够培养科学的物理观念和严谨的科学态度,进一步提升科学意识和探究能力。

(4)体现课程思政。习近平总书记在全国教育大会上强调,要把立德树人贯穿基础教育领域。教师依据核心素养优化高中物理课堂导入中应更注重学生品质的发展,通过表演物理学家的故事、讲述物理现象的探索过程、制作简易的科技小作品来引导学生体会科技发展来源于物理,领悟物理知识背后的科学精神。

因此教师基于核心素养优化高中物理课堂导入策略,可有效推动高中物理课堂实现从“知识传送带”到“思维孵化器”、从“孤立学科岛”到“真实世界连接桥”、从“教师独奏曲”到“素养交响乐”的三重跃迁。这不仅激发学生学习兴趣和高阶思维,更利于形成科学的物理观念、奠定探究能力提升基础、具有科学价值观,对培养物理核心素养起一定促进作用。

2. 基于核心素养视域下高中物理课堂导入原则

(1)目标精准原则,符合学科核心素养;(2)发展规律原则,教材内容和学生学情、身心发展规律相匹配;(3)认知冲突原则,引发深度思考;(4)真实情景原则,联系生活实际;(5)科学建模原则,揭示科学本质;(6)互动交流原则,提升自主学习;(7)学科融合原则,打破认知边界;(8)导入时间原则,确保科学性、时间不宜过长。根据学生的学习情况以及身心发展规律设计不同的导入策略,做到因材施教。导入时间过长会导致学生注意力不集中。尽可能选取匹配学科核心素养、认知冲突大且贴合生活的素材,做到科学建模,提升互动感,一定程度实现核心素养的培养。

3. 核心素养视域下高中物理课堂导入策略

3.1 物理学史导入

物理学史是研究物理学知识、理论和方法的发生与发展规律的历史科学。将物理学史运用于课堂导入中,可增加学生学习兴趣,引导学生体悟科学精神,树立正确的科学观,培养严谨的科学态度。有利于学生主动构建知识框架,做到新旧知识间迁移。例如:光电效应定律导入采用情景还原,播放赫兹发现“紫外线增强电火花”现象的历史纪录片片段,进行认知冲突提问,再思维重演。此导入可培养学生科学思维和科学态度。

3.2 情景式导入

利用生活困境、科技前沿、社会议题三个方面进行情景设计,学生自主设计研究方案,提升学生科学思维,培养创新精神和实践能力,激发学生学习兴趣,体会科技发展迅速,领悟科学精神。例如:暴雨后地下车库被淹,分析水泵功率与排水速度;中国空间站机械臂抓取实验,计算关节电机扭矩参数;特高电压输电线路电磁辐射争议,对比手机辐射与高压线数据等。教师依据相关知识设计情景,提出问题,引导学生思考、分析、解决,可提升学生解决问题的能力,做到理论与实际相联系。

3.3 信息技术导入

将课堂中无法呈现、理想情况下的知识,采用相应的技术工具,呈现再课堂中做到突破认知边界,具象抽象概念。做到可视化,激发学生学习兴趣,提升互动感,引导学生自主学习。例如:电场线分布讲解中运用 PhET 仿真实现拖拽电荷观察场线动态变化;平抛运动讲解中运用 Tracke 运动分析实现导入铅球视频自动生成轨迹方程;原子核式结构讲解中运用 VR 虚拟实验室实现操作 ∝ 粒子轰击金箔观察散射等。

3,4 实验导入

教师通过物理原理自制实验教具进行演示实验,直观式教学有利于激发学生学习兴趣。将物理现象带入课堂,便于掌握知识。例如:讲解内燃机原理可以制作等离子大炮来导入;讲解电磁感应现象时利用自制电磁炉给小灯泡通电等。

3.5 新旧知识建构导入

部分教材内容适合新旧知识建构导入,建构概念网络,促进迁移应用。例如:从牛顿第二定律到动量定理,小组竞赛计算汽车减速的制动力来回顾旧知,引入汽车碰撞测试新情景,再进行公式推导以此搭建桥梁。

3.6 新媒体导入

教师通过播放图片、视频的方式进行新课导入。丰富的生活情景图片或存在认知冲突的视频,激发学生学习兴趣,引导学生独立思考出现此类现象的原因,有利于培养学生发散思维、探究能力。例如:讲解声波时,播放网红视频“水杯琴演奏《青花瓷》”,用 Audacity 分析不同水位杯子的声波频谱图,用 Phyphox 采集数据,建立水位高度与基频关系。

参考文献

[1] 杨舒 . 中学物理教师课堂导入有效性的教学反思研究 [D]. 西南大学 , 2013(12):63.

[2] 雷战斌. 对高中物理课堂教学导入艺术的研究[J]. 科学咨询( 教育科研 ),2018,(41):62.

[3] 胡克亮 . 浅析微课在高中物理教学中的应用 [J]. 科学咨询 ( 科技·管理 ),2020,(01):230.

[4] 孔令平 . 基于信息技术的高中物理课堂导入探究 [J]. 科学咨询( 科技·管理 ),2020,(32):234.