高中物理课堂中核心素养的培养与提升
程丽双
公主岭市第六中学校
引言
物理学作为自然科学重要分支其教学不仅关乎知识传授,更肩负培养学生科学素养重任,新课程改革背景下高中物理教学逐步从知识灌输转向核心素养培养,强调学生物理思维方式养成、科学探究能力提升以及应用物理知识解决实际问题能力培养。然而现实教学中物理课堂仍然存在重结论轻过程、重知识轻能力等问题,制约着学生核心素养发展。探究旨在探讨高中物理课堂教学中如何有效培养学生核心素养,提出相应教学策略与方法为一线教师提供参考。
一、激发物理探究意识,培养科学思维方法
物理学本质上是一门探究性学科,培养学生探究意识与科学思维能力应成为物理教学首要任务,教师应当通过创设富有挑战性问题情境,引发学生认知冲突激发探究欲望。例如讲授牛顿运动定律时设计为何宇航员在太空中感受不到重力等现象引入,让学生产生疑问并主动思考,此类问题既贴近生活又具有一定深度,能够有效唤醒学生求知欲。开展各类实验活动时,教师应转变角色由知识传授者变为引导者,鼓励学生自主设计实验方案、独立操作实验器材、认真记录实验数据并分析实验结果。教师应当适当引入开放性实验如探究影响单摆周期因素,让学生自行确定变量、控制条件体验完整科学探究过程,通过这种方式学生能够逐步掌握观察—猜想—实验—验证—结论科学探究基本路径,形成规范科学思维习惯。
物理学习中科学思维培养尤为重要。教师应引导学生掌握分析综合、归纳演绎、类比迁移等思维方法,在教学过程中教师应当采用思维导图、概念图等工具帮助学生梳理知识结构,明确概念间逻辑关系。例如学习电磁感应现象时,引导学生通过实验观察总结感应电流产生条件,再通过多种实验情境验证结论最终归纳出法拉第电磁感应定律。教师还应鼓励学生通过类比思考理解新知识,如将电场与引力场进行类比帮助学生理解电场概念,培养学生批判性思维也十分必要,引导学生质疑、验证、推理不盲目接受结论。
二、构建物理知识体系,强化学科核心能力
构建完整物理知识体系需要教师引导学生建立概念间联系网络,使零散知识点形成有机整体,在高中物理教学过程中教师应注重知识纵向贯通与横向拓展,帮助学生梳理知识脉络,明确概念间内在逻辑关系。以人教版第三章相互作用——力第一节重力与弹力为例,教师应当采用概念图方式组织教学内容,引导学生将重力概念与质量、引力常数等基本物理量相联系,同时将重力与万有引力定律建立关联,进而拓展至地球表面重力场分布规律。在弹力教学中教师应引导学生认识弹力产生机制,将微观弹性形变与宏观弹力表现联系起来,并将弹力与胡克定律关联形成完整认知框架,教师还应当帮助学生将重力、弹力与牛顿运动定律联系起来,理解力作为物体间相互作用表现从而构建起力学知识网络。
在实际教学案例中教师应当通过创设电梯问题情境引入重力与弹力关系探究,先请学生思考:站在静止电梯内感受到体重,电梯匀速上升或下降时体重感受,电梯加速上升或下降时体重感受变化。学生经历亲身体验后教师引导分析各种情况下人受到力情况,帮助学生理解重力恒定性质以及弹力随相对运动状态变化特点。接着设计实验环节使用弹簧测力计与小车组合,模拟电梯运动情形测量不同运动状态下弹力变化,学生通过实验数据分析自主总结弹力与加速度关系,建立数学模型。教师进一步引导学生将该模型应用于解释生活现象,如过山车失重感、宇航员太空失重状态等。这种教学不但能提高学习兴趣和课堂效率,更能帮助学生形成积极的人生态度和正确的价值观,为学生的未来发展奠定坚实基础。
三、优化物理教学策略,提升综合应用水平
优化物理教学策略应基于学生认知规律与物理学科特点,采用多元化教学方法激发学习兴趣提高学习效率,传统物理教学往往局限于公式推导与习题训练,忽视学生思维发展与能力培养难以满足核心素养培养需求。现代物理教学应转变教学理念,从知识传授向能力培养转变注重创设问题情境,引导学生探究学习,以电路教学为例教师应当采用问题导向式教学模式,引导学生经历问题提出—分析讨论—实验验证—总结反思完整学习过程。物理教学应充分利用信息技术,如电路模拟软件可直观展示电流分布、电位变化等抽象概念,虚拟实验平台则可弥补实验条件限制,让学生进行多种电路设计与测试。教学评价也应突破传统纸笔测试局限采用多元评价方式,包括实验操作考核、作品设计展示等全面评估学生知识掌握程度与能力发展水平。
人教版必修三第十一章电路及其应用第四节串联电路和并联电路教学中,教师应当通过设计家庭电路故障排查情境导入课程,先呈现家庭电路故障情景:一户家庭发现部分电器无法工作推测可能存在电路问题。教师引导学生思考:“如何判断是串联电路还是并联电路故障?电路故障可能出现哪些现象?如何有效排查故障?”学生分组讨论后教师引导归纳串并联电路特点与区别。接着进入实验环节学生动手搭建简易串联与并联电路,测量电压、电流分布验证基本规律,并模拟断路、短路等常见故障观察现象并分析原因。实验后学生利用所学知识解决导入问题,分析家庭电路故障原因并提出解决方案,教师进一步引导学生拓展思考:为何家庭电路采用并联方式而非串联方式?不同用电器功率要求如何通过电路设计满足?学生通过分析比较深入理解串并联电路应用价值与局限性。最后教师布置开放性作业:设计一个多功能台灯电路要求包含亮度调节、定时关闭等功能,学生需运用串并联电路知识完成设计并制作模型。
结论
高中物理课堂中核心素养培养需要系统规划与全面实施,通过创设探究情境、开展实验活动激发学生探究意识,通过思维方法训练、科学精神培养提升学生科学思维水平,通过知识体系构建、能力系统训练强化学科核心能力,通过多元教学策略、丰富应用情境提升综合应用水平。物理教学应坚持以学生为中心注重过程与方法,关注情感态度与价值观才能真正实现核心素养培养目标。未来物理教学改革应进一步深化课程内容、教学方法等方面变革,构建更加科学高效物理教学体系,全面提升学生物理学科核心素养。
参考文献
[1] 赵志勋 . 高中物理核心素养的内涵与培养途径 [J]. 中外交流 ,2020(15):0067-0067.
[2] 谢生永 . 基于核心素养下高中物理课堂教学提升策略探析 [J].学苑教育 , 2024(12):10-12.
[3] 赵娜. 高中物理学科核心素养的提升策略探究[J]. 课堂内外(高中版), 2024(1):67-69.