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浅谈基于新课程标准下的物理教学

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  2018年1月,教育部正式发布了 《普通高中物理课程标准(2017年版)》。整体上看,2017版课程标准进一步强化了物理学科的育人功能,反映了物理课程与教学论的最新成果,在思想性、科学性、时代性、整体性均明显增强。
  其中2017版课程标准强调高中物理课程应以促进学生物理学科核心素养的养成和发展为目标。这里的高中物理学科核心素养,主要包含“物理观念”、“科学思维”、“实验探究”、“科学态度与责任”四个方面,虽然核心素养是从这四方面提炼的,但在实际教学中,这四个方面却是相互融通、密不可分的一个整体。
  可以说物理教学的过程,就是学生经历科学探究,掌握科学方法,训练科学思维,形成物理观念,养成科学态度,学会担当科学责任的过程。从曾经的三维目标到现在的核心素养,其内涵都是希望学生全面发展。因此基于学生核心素养提升的教学,应在继承与发展的原则上、融入学科核心素养内涵,根据不同的教学目标,采用有效的教学模式。
  从基于学生物理学科核心素養提升的角度来看,这个教学过程便存在如下不足。第一,实验中没有有效地控制变量,如软垫有一定的高度,使得两个鸡蛋下落的高度不同。从“科学思维”的维度来看,教师还应清楚为什么要学习控制变量法,若不控制变量,我们得到的结论会有什么问题,这与培养学生的科学推理、科学论证等能力有什么关联。第二,教师的问题缺少迷惑性,学生已知结论(掉到桌面上的鸡蛋先破),导入实验变成简单的验证性实验,这不能有效进行“以惑为诱”、“以问促学”的教学,从“科学态度与责任”的维度来看,这样的教学设计很难激发学生进行科学探索的欲望和学习的兴趣。第三,鸡蛋破了,这是对资源的浪费,从“科学态度与责任”维度看,这样的教学设计不利于让学生形成保护环境、珍惜自然资源的社会责任感。
  基于以上分析,我们可以将教学过程作出如下调整:教师拿出鸡蛋,告诉学生这节课的内容与这枚鸡蛋有关,讲的过程中“不小心”将鸡蛋掉到地上。根据生活常识,学生们认为鸡蛋一定破了,这时教师捡起鸡蛋,大家发现没有破。在这里产生悬念,使学生的认知产生了冲突。学生想了解为何鸡蛋没有破?为何这与日常经验得的结论不一样?这时教师再弯腰拿起软垫,告诉大家由于鸡蛋掉到软垫上,所以没有破,这突出了软垫的缓冲作用,为学生学习动量定理作了很好的铺垫。再者,从资源保护角度看,这样的设计能有效培养学生的科学态度与责任。
  而在物理实验教学中,新课程标准将以往的“物理实验”改变为“物理实验与科学探究”,使物理实验有了更广泛的内涵,即包括:提出问题;设计实验;收集、处理、分析数据;形成实验结论和进行表达交流等一系列过程。因此在教学中既要发挥教师的主导作用,又要突出学生的主体地位,充分调动学生的积极性和主动性,使学生积极主动的参与实验。课本让学生看,实验让学生做,思路让学生想,疑难让学生议,错误让学生析,并且多给学生提供独立设计实验的训练机会,最大限度地发挥学生的探索潜能,培养学生的实践能力和创造能力。在实验教学中,授以学生实验的基本方法,在学生已经掌握基本仪器的使用方法与物理规律、物理原理的基础上让学生自行设计实验方案,自行完成实验探究过程。
  下面以“实验:电池电动势和内阻的测量”为例
  首先“电动势”这一概念是非常抽象的,提升了学生的理解难度。即使学生能够理解书本中所阐述的观点,但究其根本仍是一知半解,解决问题时思路也是模糊不清。给学生的感觉是虽然电源离我们生活很近,但电动势好像离我们很远,学生只是在无条件地接受这方面的知识,却缺乏了体验与感受。
  因此在电池电动势和内阻的测量这一节我们将之前的问题生活化、情景化,比如虽然干电池的外观标注的是“1.5V”但测量结果有些大于1.5V,有些小于1.5V;有些电池测量其电动势虽然只比1.5V小一点,但是已经不能使小灯泡发光等等,这很明显的体现出在一个个的问题面前,教师不能再做单项的知识传输工作,而是要带着学生去探索,在实践过程中去解决问题,培养其科学精神,面对这些问题,可以采用分组实验,让学生自己查阅相关资料,用实验去回答自己的一个个困惑,在此学生需要做出的准备工作如下:
  (1)学习必要的物理、化学知识;
  (2)准备必要的实验材料及仪器设备;
  (3)练习必要的实验操作技能;
  (4)初步设计实验方案。
  学生预计的成果:得出重要结论、撰写实验报告、制作视频素材对外交流。
  在设计实验的过程中,培养了学生的多元化思维,在实践中创新,同时学生的动手能力得到了锻炼。这些都是中学物理核心素养中不可或缺的因素。学生查阅了许多相关资料,再到化学老师处了解干电池内部的化学反应情况,这样将实验数据情况分析结合电场电流知识、化学反应知识等,他们大胆地推理解释了学习生活中出现的那些现象。也将之前抽象的问题通过实验融入到了生活实际中去,加深了对基础概念的理解。在整个科学探究过程中体现了从日常观察到设计实验研究,从“实践”出发进行猜测推理,不断创新,如对闭合电路欧姆定律、电动势、非静电力等恒定电流中的概念有了更深入的掌握,对干电池的工作原理有了较深入的了解,尤其是平时遇到的那些疑问都得到了解决。在整个实践过程中又使学生的科学思维得到培养与完善,是发展核心素养的有力武器。长期以来我们在物理教学中过分依赖“接受式学习”,把接受式学习置于中心地位,从而造成学习者创造力不足的弊端。课外拓展实验在培养学生科学思维、实验探究等方面都有其独特的优势,对发展学生的核心素养有着不可替代的价值。
  最后我认为教师应站在为了学生的发展,为了国家强大、民族兴旺,为了全人类文明进步这样的高度进行物理教学,为全面实现物理课程的功能做出努力。在教学中,应注重如何让学生形成物理自然观,认识自然、理解自然;使学生具有科学思维特质,懂得推理、善于论证、勇于创新,成为科技探索者。同时善于发现、并能有效解决问题;能实事求是、追求真理,能为我国“嫦娥”飞天、“蛟龙”深潜、“量子纠缠”探索等成就感到骄傲,有更好为社会发展和人类进步做出努力的境界与负责任的襟怀。
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