淺談發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)的教學(xué)策略

范玉峰

（寧夏回族自治區(qū)銀川市第二十四中學(xué)，寧夏銀川 750011）

引 言

物理學(xué)科核心素養(yǎng)，是學(xué)生在接受物理學(xué)科的教育過程中所逐漸形成并發(fā)展的物理學(xué)科知識(shí)、實(shí)踐能力、科學(xué)情感、態(tài)度和價(jià)值觀。這是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)所獲得的具有物理學(xué)科特征的，以滿足個(gè)人終身學(xué)習(xí)和社會(huì)發(fā)展需要的思維品質(zhì)和關(guān)鍵能力。物理學(xué)的核心素質(zhì)主要包括：物理概念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探索、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。物理核心素養(yǎng)的四個(gè)方面是相互關(guān)聯(lián)和共同發(fā)展的。如何在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，是每位教師都要思考的問題。

一、讓學(xué)生體驗(yàn)物理知識(shí)的發(fā)生過程

在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過程中，應(yīng)重視物理概念的形成過程、物理基本定律的發(fā)現(xiàn)過程、物理基本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和操作步驟、數(shù)據(jù)的收集和處理步驟，以及解決物理問題的思維過程。

（一）讓學(xué)生體驗(yàn)核心概念的形成過程

物理的核心概念是物理學(xué)大廈的基石。學(xué)生必須充分理解這些概念的內(nèi)涵并進(jìn)行適當(dāng)?shù)赝卣?，才能建立物理知識(shí)體系。在教學(xué)中，要求教師提供豐富的物理素材，營(yíng)造出生動(dòng)、直觀、具體的物理場(chǎng)景，并通過實(shí)驗(yàn)設(shè)備的演示、多媒體的展示和教學(xué)思路的設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生在特定的物理情境下進(jìn)行觀察、分析、比較、概括，以理解、掌握物理概念。

例如，在“加速度”的教學(xué)中，日常生活中幾乎沒有與加速度相對(duì)應(yīng)的詞語，學(xué)生頭腦中更不會(huì)自發(fā)地形成“加速度”的概念。加速度的概念具有動(dòng)態(tài)的特點(diǎn)，對(duì)學(xué)生來說，比較抽象，難以理解。一般來說，概念課的教學(xué)方法主要有兩種：一是教師直接給出概念或定義，通過鞏固練習(xí)以加深學(xué)生的理解；二是教師提供大量數(shù)據(jù)，或相關(guān)物理現(xiàn)象，先引導(dǎo)學(xué)生歸納、概括出共同點(diǎn)，然后給出概念，并進(jìn)行鞏固練習(xí)以加深理解。實(shí)際教學(xué)中宜采用第二種方法，因?yàn)樗菑囊椎诫y，從現(xiàn)象到本質(zhì)，從形象到抽象的過程，符合學(xué)生的思維發(fā)展規(guī)律，更容易被學(xué)生接受。這樣引導(dǎo)學(xué)生用探究的方法，經(jīng)歷加速度概念的建立過程，是學(xué)生掌握加速度概念的最有效途徑。

（二）讓學(xué)生探尋物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程

物理規(guī)律是物理學(xué)中的魂，是物理學(xué)大廈中的支柱。物理教學(xué)中，重演重要物理規(guī)律的探索和發(fā)現(xiàn)過程，對(duì)學(xué)生深刻理解物理規(guī)律，領(lǐng)悟發(fā)現(xiàn)規(guī)律過程中使用的方法，體驗(yàn)探索和發(fā)現(xiàn)的樂趣，感受科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的信念和科學(xué)精神有積極影響，從而可以激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化的動(dòng)機(jī)和熱情。在核心規(guī)律的教學(xué)中，教師必須盡可能按照規(guī)律發(fā)現(xiàn)過程來設(shè)計(jì)教學(xué)，即提出問題、猜測(cè)假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析論證，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，讓學(xué)生經(jīng)歷和體驗(yàn)這些規(guī)律發(fā)現(xiàn)的生動(dòng)過程。

例如，在“自由落體運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)中，教師應(yīng)從生活實(shí)踐出發(fā)，結(jié)合學(xué)生在實(shí)際生活中的觀察，初步了解自由落體運(yùn)動(dòng)，并通過解讀亞里士多德和伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究，結(jié)合伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，得出自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。接著，教師可以通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生自主探究自由落體運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律。讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上理解、掌握自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。

（三）讓學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。物理教學(xué)中，要通過教師的引導(dǎo)，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)儀器，并親自動(dòng)手操作，記錄分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，最后進(jìn)行評(píng)估交流[1]。這樣才能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中充分動(dòng)手操作、動(dòng)腦思考和動(dòng)情感受，才能逐步形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。另外，教師還可以為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)器材，或引導(dǎo)學(xué)生自主尋找實(shí)驗(yàn)器材，鼓勵(lì)學(xué)生在課外自主設(shè)計(jì)、完成一些小實(shí)驗(yàn)。課堂中的演示實(shí)驗(yàn)，也要教師通過精心設(shè)計(jì)讓學(xué)生參與進(jìn)來。

（四）讓學(xué)生親歷物理問題的解決過程

解決物理問題，是學(xué)生物理思維的形成、發(fā)展、提升的重要環(huán)節(jié)。教師要在習(xí)題課的教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生從讀題、審題入手，確定研究對(duì)象，分析物理過程，建立物理模型，尋找隱含條件，再選擇適用規(guī)律，建立方程，求解并展開討論。解決問題的每個(gè)步驟都應(yīng)讓學(xué)生充分參與，而不是教師在講臺(tái)上“表演”，學(xué)生“當(dāng)觀眾”。同時(shí)，教師應(yīng)要求學(xué)生按上述程序展示問題的解決過程，體會(huì)物理問題解決過程中的每個(gè)細(xì)節(jié)，整體著眼，局部著手，讓物理解決問題的思維方式在學(xué)生大腦中固化，從而內(nèi)化為學(xué)生的思維習(xí)慣。

二、挖掘物理教材，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神

在物理教材中，有許多如《科學(xué)漫步》《科學(xué)足跡》《STS》等介紹物理學(xué)中重大發(fā)現(xiàn)，以及描述偉大科學(xué)家的科學(xué)生涯、可貴品質(zhì)的小欄目。比如人教版高中物理選修3—2中第3頁《科學(xué)足跡》中介紹的“偉大的科學(xué)家法拉第”就是很好的素材。材料介紹了法拉第的家庭出身、生活的時(shí)代背景以及法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象過程中遇到的挫折和困難，法拉第堅(jiān)持自己的理想信念，最后成功驗(yàn)證了“磁生電”設(shè)想，開創(chuàng)了人類的電氣化時(shí)代。這樣的偉人事跡，會(huì)激勵(lì)、影響學(xué)生的人生，讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)家對(duì)自然現(xiàn)象、自然規(guī)律的信念，從而激發(fā)學(xué)生努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化的熱情和社會(huì)責(zé)任感。

三、滲透物理思想，加強(qiáng)科學(xué)方法的教育

物理學(xué)科中有非常多的思想方法和研究方法，比如理想模型法（質(zhì)點(diǎn)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)等）、理想實(shí)驗(yàn)、外推法（伽利略的自由落體運(yùn)動(dòng)的研究）、比值定義法（密度、電場(chǎng)強(qiáng)度、電阻等概念的定義）、控制變量法（探究加速度與力和質(zhì)量的關(guān)系）、微元法（瞬時(shí)速度的定義）、等效替代法（力的合成與分解）、逐差法（利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器求物體的加速度）、放大法（觀察物體的微小形變）、整體隔離法(解決連接體問題)，等等。教師應(yīng)將這些方法滲透于物理教學(xué)之中，幫助學(xué)生內(nèi)化為自己的方法，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

四、貼近生活，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

在物理教學(xué)中，教師要關(guān)注全體學(xué)生，立足于對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，物理教學(xué)應(yīng)貼近學(xué)生的生活，要引導(dǎo)學(xué)生從身邊熟悉的生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)、探索和理解物理規(guī)律，并將物理知識(shí)和科學(xué)研究方法與學(xué)生的社會(huì)實(shí)踐及生活應(yīng)用相結(jié)合，讓學(xué)生體驗(yàn)物理在生活和生產(chǎn)中的實(shí)際應(yīng)用。這不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，而且能引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，提高科學(xué)探索能力。例如，在“動(dòng)量定理”的教學(xué)中，教師必須引導(dǎo)學(xué)生去觀察生活中的現(xiàn)象，如從高處跳下時(shí)雙腿為什么要彎曲一下，如何用物理理論去解釋這種現(xiàn)象；再如在“摩擦力”的教學(xué)中，讓學(xué)生觀察人走路時(shí)鞋底與地面的摩擦力的方向如何，汽車行進(jìn)的過程中前輪和后輪的摩擦力的方向如何等。在物理教學(xué)中，學(xué)生不僅要學(xué)習(xí)基本的物理知識(shí)，而且要了解生活中的哪些現(xiàn)象可以用什么物理知識(shí)來解釋，同時(shí)要用物理知識(shí)來指導(dǎo)生活，讓物理知識(shí)服務(wù)于社會(huì)生活。

結(jié) 語

隨著物理課程改革的逐步推進(jìn)，一線物理教師要適應(yīng)這一轉(zhuǎn)變，必須以發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀為主導(dǎo)；以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，形成應(yīng)用科學(xué)方法的行為為重點(diǎn)；以理解科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的關(guān)系為背景，滲透科技意識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展打下良好基礎(chǔ)，從而完成立德樹人這一根本任務(wù)。