基于核心素養(yǎng)的高中物理溯源教學(xué)研究

于鋒

摘 要：教師在高中物理教學(xué)中運(yùn)用溯源教學(xué)法，能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生掌握物理學(xué)習(xí)的方法，從而促進(jìn)核心素養(yǎng)的發(fā)展。運(yùn)用溯源教學(xué)法，可以培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識(shí)。

關(guān)鍵詞：高中物理；核心素養(yǎng)；溯源教學(xué)；物理觀念；思維方式；科學(xué)態(tài)度

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2018）23-0059-01

物理是一門自然學(xué)科，物理知識(shí)都是科學(xué)家對(duì)生活中的現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)和提煉而成的。在新課改素質(zhì)教育背景下，教師運(yùn)用溯源教學(xué)法，不僅能提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生掌握物理知識(shí)，還能讓學(xué)生明白物理知識(shí)的內(nèi)涵和外延，掌握物理學(xué)習(xí)和探究的方法，從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。本文就核心素養(yǎng)視角下的高中物理溯源教學(xué)方法進(jìn)行探討。

一、培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念

學(xué)生的學(xué)習(xí)是一個(gè)“錯(cuò)誤——疑惑——轉(zhuǎn)化——鞏固”的過(guò)程，通過(guò)對(duì)物理知識(shí)建構(gòu)過(guò)程的探究，學(xué)生可以完成從“平衡”到“不平衡”再到“重新平衡”的心理認(rèn)知過(guò)程，同時(shí)進(jìn)行概念的建構(gòu)，切實(shí)提升學(xué)習(xí)效率。正如讓學(xué)生了解亞里士多德、伽利略、笛卡爾、牛頓等人，讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)物理學(xué)史意識(shí)到科學(xué)家的偉大，從而培養(yǎng)物理觀念。例如，教學(xué)牛頓三大定律的時(shí)候，教師在引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)到物理知識(shí)發(fā)展的歷程后，可帶領(lǐng)學(xué)生分析牛頓創(chuàng)新之處。第一，牛頓的理論既包括地面物體，也包括空間物體，是物理學(xué)的偉大進(jìn)步；第二，提出物體保持運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)的原因是“慣性”，這也是所有物體都具有的屬性；第三，詳細(xì)論述力才是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的唯一原因。經(jīng)過(guò)這樣的分析，再結(jié)合物理學(xué)史，學(xué)生既能感受人類認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系這一問(wèn)題的曲折過(guò)程，又能明白物理知識(shí)的發(fā)展和演化過(guò)程，進(jìn)而掌握物理知識(shí)的內(nèi)涵，培養(yǎng)物理觀念。

例題：（2013高考山東）伽利略開創(chuàng)了實(shí)驗(yàn)研究和邏輯推理相結(jié)合探索物理規(guī)律的科學(xué)方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有（ ）。A.力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。B.物體之間普遍存在相互吸引力。C.忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快。D.物體間的相互作用力總是大小相等，方向相反。解析：教師通過(guò)溯源教學(xué)法，能讓學(xué)生對(duì)有關(guān)力學(xué)的發(fā)展了如指掌，可見 B項(xiàng)和D項(xiàng)都是牛頓提出的理論，從而得出正確答案A、C。

二、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方式

在高中物理教學(xué)中采用溯源教學(xué)法，可以讓學(xué)生明白人們發(fā)現(xiàn)、認(rèn)識(shí)和總結(jié)自然規(guī)律的過(guò)程，從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)角度研究事物，讓學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維探究物質(zhì)的本質(zhì)屬性以及規(guī)律，基于已有的經(jīng)驗(yàn)和事實(shí)建立物理模型。教師要引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分析、推斷及驗(yàn)證來(lái)掌握知識(shí)，對(duì)于探究中出現(xiàn)的問(wèn)題要基于事實(shí)進(jìn)行科學(xué)分析，要敢于提出問(wèn)題并進(jìn)行驗(yàn)證，從而提升思維能力和創(chuàng)造能力。例如，教學(xué)電磁感應(yīng)知識(shí)的時(shí)候，教師可以創(chuàng)設(shè)以下故事情境：奧斯特在一次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，給導(dǎo)線進(jìn)行通電，導(dǎo)體的周圍可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，隨后科學(xué)家預(yù)測(cè)磁場(chǎng)在一定條件下可以產(chǎn)生電，但是苦于當(dāng)時(shí)的科學(xué)條件，許多科學(xué)家放棄了研究，但法拉第通過(guò)十年的努力，終于發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象。知識(shí)溯源的過(guò)程實(shí)際上是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方式的過(guò)程，這種探究要比學(xué)生單純記憶知識(shí)更有價(jià)值，更能提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

例題：如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一U形金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌平面與磁場(chǎng)垂直。金屬桿PQ置于導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成閉合回路PQRS，一圓環(huán)形金屬線框T位于回路區(qū)域內(nèi)，線框與導(dǎo)軌共面。金屬桿PQ突然向右運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)開始的瞬間，關(guān)于感應(yīng)電流的方向，下列說(shuō)法正確的是（ ）。A.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?，T中沿逆時(shí)針?lè)较?。B.PQRS中沿順時(shí)針?lè)较?，T中沿順時(shí)針?lè)较?。C.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较颍琓中沿逆時(shí)針?lè)较?。D.PQRS中沿逆時(shí)針?lè)较?，T中沿順時(shí)針?lè)较颉＝馕觯罕绢}主要考查電磁感應(yīng)知識(shí)，磁通量的變化會(huì)使線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，由右手定則可以判斷PQRS中感應(yīng)電流為逆時(shí)針，同時(shí)根據(jù)楞次定律可知，T中磁通量減小，所以感應(yīng)電流為順時(shí)針?lè)较颉?/p>

三、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識(shí)

物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)習(xí)和探究的重要途徑，也是提升學(xué)生觀察能力、思考能力、推斷能力的關(guān)鍵方法。教師運(yùn)用溯源教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，不僅能提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ龠M(jìn)學(xué)生動(dòng)手能力和思維能力的發(fā)展，還能讓學(xué)生掌握物理知識(shí)的學(xué)習(xí)方法和技巧，促使學(xué)生形成科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任意識(shí)。

當(dāng)學(xué)生完成斜面實(shí)驗(yàn)并推理出結(jié)論后，會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)：伽利略基本上已經(jīng)將斜面實(shí)驗(yàn)說(shuō)得比較完整了，加上笛卡爾的補(bǔ)充，為什么最后叫牛頓第一定律？?jī)H憑教材中笛卡爾的一段話是很難讓學(xué)生認(rèn)可笛卡爾的貢獻(xiàn)的，所以教師要根據(jù)伽利略和笛卡爾的表述，讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比。一方面，笛卡爾是對(duì)物體不受力情況進(jìn)行的描述；另一方面，笛卡爾認(rèn)為不受力的物體沿著固有的方向運(yùn)動(dòng)，這是將個(gè)別物理現(xiàn)象進(jìn)行了一般化的拓展，而牛頓最終總結(jié)出了物體運(yùn)動(dòng)的原因。這樣，學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)就會(huì)形成科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任意識(shí)。

總之，在高中物理教學(xué)中運(yùn)用溯源法，不僅能提升學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生積極參與物理學(xué)習(xí)活動(dòng)，幫助學(xué)生積累物理知識(shí)，還能促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的有效提升。

參考文獻(xiàn)：

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[2]李元生.高中生物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)初探[J].創(chuàng)新人才教育，2017（12）.