核心素养下高中物理教学目标设计探究

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核心素养下高中物理教学目标设计探究

摘要:核心素养背景下,在高中物理教学中,教师要想提升高中物理教学成果,就要在教学设计环节苦下功夫。本文以高中自由落体运动为例,探讨了如何基于核心素养设计教学目标,以期为广大高中物理教师提供参考。

关键词:核心素养;高中物理;教学目标

引言

核心素养是学生在接受教育活动过程中所表现出的最关键、最基础的个人素养。学生的核心素养不仅为教师的教学实践、教师的教学方式指明了方向,还展示了其个人的知识积累、学习能力和学习态度。因此,如何利用核心素养建立科学的物理教学体系,使学生参与学习、主动学习,成为现代物理教学必须解决的课题。

一、结合生活经验,培养物理观念

在物理学习环节,学生的学习观念决定了其日后的学习能力。在参与教学活动的过程中,学生如果能够对当前的课程要求、教学目标形成比较明确的认知,就会以更高的积极性参与到教师的授课活动中。但在高中物理教学中,部分班级面临着发展与要求之间的矛盾,即为了降低学生的学习压力,加快学生的学习进度,教师会采取“教师引导,学生听课”的教学模式,在忽略学生主观能动性的情况下开展物理教学活动。由于缺乏物理认知,学生无法对教师的教学内容及时做出反馈,导致物理教学停留在背概念、记公式的肤浅层次[1]。要想在核心素养背景下开展高中物理教学,教师就要结合生活环境、教育资源等多方面因素,调整教学形式,为学生设立科学的教学目标,从而培养学生正确的物理学习观。在物理教学中,物理观念是帮助学生从物质的视角理解运动、能量等基本观念的重要因素。教师应结合当前教学内容大胆探索,培养学生的物理观念,从而为后续的物理教学奠定坚实的基础。以高中阶段的“自由落体运动”的相关教学为例,在下发教学任务前,教师应结合学生的学习能力与整体教学进度制定教学目标,帮助学生理解自由落体运动的具体定义,使其明确哪些因素的参与会影响到物体的下落快慢。在教学环节,教师可引导学生利用生活经验或模拟实验进行论证。比如,部分学生对以前学过的“两个铁球同时落地”仍有深刻印象,认为物体的下落不受重量的限制,但受生活观念的影响,也有一部分学生会提出“下落物体”的形状、大小、重量可能会影响到物体的下落速度。此时,教师可让学生裁剪两张大小不一的白纸,在同一高度同时放下,使白纸做自由落体运动。在观察自由落体现象的过程中,学生会发现两张白纸的下落速度存在差异。在这种实验结果下,学生个人猜想与实验结果之间形成矛盾。但教师此时不应直接为学生解答,而是要求学生对白纸下落速度的差异进行科学假设:两张白纸不同的下落速度是否与白纸的形状有关?通过课题与实验内容相结合,学生养成了关于“物体与运动”的科学素养,从而为后续的教学活动奠定了坚实的基础。

二、利用实验器材,提升物理技能

核心素养下的物理教学包含学生使用物理器材的能力。传统的教学模式注重学生的记忆、背诵,在忽略了学生探究思维培养的情况下,将物理教学转化为单纯的传输机器,导致教学目标与教学进度脱轨。教师合理应用物理实验器材,能在提升学生物理认知的同时,使学生从科学的角度对已发生的物理现象进行探究,并提出对应的假设。在相关猜想的支撑下,学生能够利用多元思维寻找深化物理学习的路径,提升自身物理学习的能力与技能[2]。打点计时器是研究自由落体运动必须用到的实验器材(见图1)。在条件允许的情况下,教师可让学生分组利用打点计时器进行相关的物理实验,通过科学的物理记录,使实验活动向现实化、实效化转变。在这一环节的教学活动中,教师应设立“帮助学生理解自由落体运动是一种初速度为0的匀加速直线运动”的教学目标,并加入打点计时器的相关教学内容。在开展教学的过程中,教师可将学生分成不同的学习小组;在开展教学活动前下发学习任务,让学生进行自主探究,观察自由落体运动的运动特点。此时,由于缺乏对应的实验器材,学生会通过模拟实验进行学习探究,并得出不同的结论:自由落体运动是匀加速运动;自由落体运动是变速运动(见图2)。在授课环节,教师可利用打点计时器引导学生学习,在帮助学生理解匀加速运动的同时,要求学生利用打出的点推导匀加速运动的基本特点。在测量点与点之间的距离、距离差距后,学生能够对匀加速运动产生明确的认知,并自觉将自由落体运动归结到匀加速运动中,并能通过对点位的观察理解“初速度为0”的具体含义,从而增强物理学习意识,掌握打点计时器的使用方法。

三、深化物理探究,培养科学思维

传统的高中物理教学模式强调“学生听课,教师讲课”。为了节约教学时间,在设置了对应的教学目标后,教师会提出相关教学问题,并直接对教学问题进行解答。在这种模式下,学生并不能产生“绝知此事要躬行”的求知意识。由于得到教学结果的过程极为轻松,学生很容易对教师产生依赖心理。要想提升学生的物理核心素养,教师在设计教学目标时,要先全面了解学生,引导学生形成适合于当下、受用于未来的物理思维。对于学生已经产生的学习疑问,教师应改变平铺直叙的教学方式,引导学生进行多元探索,帮助学生拓展物理知识。在高中物理教学中,教师的教学目标应适当深化。如果学生已经产生了较为明确的科学思维,教师应发挥自身的引导作用,以培养学生科学思维、明确自由落体运动的具体定义为教学目标,从而增强学生的学习意识。在物理教学环节,教师不仅要帮助学生掌握对应的物理技能,还要帮助学生理解自由落体加速度、加速度的方向等相关概念。以纸片实验为例,在开展相关实验之后,学生会对自由落体加速度的相关定义产生疑问。由于两张形状、大小各不相同的纸片落地速度不同,学生可能会认为物体的下落速度直接受到物体形状的影响。此时,教师应带领学生进行拓展实验,利用真空管进行二次实验(见图3),在抽空空气后,两张纸片将保持相同的下落速度,同时落到地面。在排除空气因素的情况下,学生能够进行更为全面的推导,如物体的下落速度是否受到外界因素的影响,空气阻力与物体下落速度之间有什么关系。此时,学生会注意到实验中的局限性——纸片的重量较轻,受空气质量的影响较小,受风力、阻力的影响较大。此时,教师可引导学生改变实验方式——将纸片揉成纸团,测量其下落速度;在真空管中投入羽毛和纸片,测量不同质量较低的物体的下落速度。在排除客观因素的影响下,学生对自由落体运动的认知将更为全面。此时,教师应及时进行自由落体运动的相关补充——在地球上的不同位置,重力加速度的大小也存在差异。通过物理学习,学生在研究物理规律的过程中能抽象出自由落体的物理模型,在观察实验现象的同时,拓展物理思维。

四、结语

核心素养下的高中物理教育应以物理教学内容为主,以提高学生的认知观念为目标,开展多元化的教学铺垫。在设计教学目标的过程中,教师应从科学素养、物理技能、教学观念等几个方面出发,提高学生的物理学习积极性。

[参考文献]

[1]边宗虎.浅谈核心素养背景下高中物理教学课堂提问的策略[J].课程教育研究,2019(44):193.

[2]王勇.基于核心素养培养的高中物理教学方法与策略的研究[J].文化创新比较研究,2019,3(28):113-114.

作者:丁贵荣 单位:甘肃省天水市秦州区平南中学