高中物理教材中科學(xué)探究素養(yǎng)的呈現(xiàn)方式及教學(xué)實(shí)踐

摘 要：基于新課程改革與實(shí)施的背景下，高中物理教師在開展教學(xué)實(shí)踐設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)作為開展教學(xué)工作的主要內(nèi)容.讓學(xué)生通過觀察物理現(xiàn)象以及開展物理實(shí)驗(yàn)的方式，對(duì)世界產(chǎn)生更加清晰的認(rèn)識(shí)，從而獲得科學(xué)精神以及文化素養(yǎng)的提升.基于科學(xué)探究在教材中的呈現(xiàn)方式，本文從創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、開展分組教學(xué)，提升分層教學(xué)效果、結(jié)合生活實(shí)際，培養(yǎng)科學(xué)探索素養(yǎng)、開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，鍛煉學(xué)生操作能力、優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)，促進(jìn)科學(xué)思維培養(yǎng)五個(gè)方面進(jìn)行教學(xué)方案的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生可以更好地掌握物理知識(shí)，并獲得科學(xué)探究素養(yǎng)的提升.

關(guān)鍵詞：高中物理；科學(xué)探索素養(yǎng)；呈現(xiàn)方式；教學(xué)策略

中圖分類號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-0333（2023）30-0089-03

收稿日期：2023-07-25

作者簡(jiǎn)介：馬育英（1969.9-），女，甘肅省隴南人，本科，中小學(xué)高級(jí)教師，從事高中物理教學(xué)研究.

基金項(xiàng)目：本文系甘肅省隴南市禮縣教育科學(xué)2021年度“中小學(xué)教學(xué)研究”專項(xiàng)課題“高中物理教材中科學(xué)探究素養(yǎng)的呈現(xiàn)方式及教學(xué)實(shí)踐”（課題編號(hào)：LXJY（2022）JD403）

高中物理教材上的知識(shí)具有基礎(chǔ)性，需要學(xué)生對(duì)其進(jìn)行熟練掌握.教師要結(jié)合教材進(jìn)行具體教學(xué)方案的設(shè)計(jì)，幫助學(xué)生更好地掌握物理知識(shí)，并獲得科學(xué)探索素養(yǎng)的提升.教師還要基于實(shí)際的物理現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的教學(xué)猜想以及假設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到實(shí)驗(yàn)探究過程中，通過相互交流，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)以及觀察分析能力的提高.

1 高中物理教材中科學(xué)探究素養(yǎng)的呈現(xiàn)方式

1.1 顯性與隱性

高中物理知識(shí)在教材中有顯性與隱性兩種形式.教師在開展教學(xué)時(shí)，需要引導(dǎo)學(xué)生了解物理知識(shí)結(jié)構(gòu)，從而獲得科學(xué)探究素養(yǎng)的提升.針對(duì)顯性部分的物理知識(shí)通常從字面含義上就可以看出，如“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”等，學(xué)生會(huì)從“探究”兩個(gè)字上面意識(shí)到科學(xué)探究的具體目的.相較于顯性表達(dá)方式，隱性表達(dá)的方式更加具有難度，需要學(xué)生對(duì)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)細(xì)品味，從而真正了解學(xué)習(xí)目標(biāo).隱性探究知識(shí)不體現(xiàn)在“探究”兩個(gè)字上，而是蘊(yùn)含在物理知識(shí)內(nèi)容中，如“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系”“力的合成和分解”“相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性”等.

1.2 整體與局部

物理學(xué)習(xí)的過程中，需要學(xué)生基于物理知識(shí)與及探究問題對(duì)未知內(nèi)容進(jìn)行探索分析.科學(xué)探究的過程中就會(huì)涉及到多個(gè)要素，但是教學(xué)時(shí)間有限，教師在開展本節(jié)課程講授時(shí)，無(wú)法做到面面俱到.教師需要針對(duì)教材中的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重難點(diǎn)劃分，注重調(diào)整整體科學(xué)探究活動(dòng)開展與局部科學(xué)探究活動(dòng)的教學(xué)比重，從而增強(qiáng)學(xué)生的信息處理、實(shí)驗(yàn)操作、科學(xué)分析等能力，實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的有效落實(shí).

1.3 實(shí)驗(yàn)與理論

物理是一門具有較強(qiáng)探究性及實(shí)驗(yàn)性的學(xué)科，教師在開展具體教學(xué)方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的有效結(jié)合.對(duì)于不同的物理知識(shí)，開展理論教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比重各不相同.例如，教材上“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”“相對(duì)論時(shí)空觀與牛頓力學(xué)的局限性”等更加偏向于理論知識(shí)的掌握.“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”等需要通過開展實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行知識(shí)的探究，從而使學(xué)生掌握豐富的理論知識(shí)，促使學(xué)生獲得科學(xué)探索素養(yǎng)的提升.

2 高中物理教材中培養(yǎng)科學(xué)探究素養(yǎng)的教學(xué)策略

2.1 創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

運(yùn)用具有趣味性的教學(xué)方法使教學(xué)內(nèi)容以更加直觀的方式呈現(xiàn)出來，幫助學(xué)生更好地理解物理知識(shí)內(nèi)容，從而獲得科學(xué)探索素養(yǎng)的提升.高中階段的物理知識(shí)相較于初中階段的物理知識(shí)難度更大，需要學(xué)生具備良好的物理觀念以及知識(shí)基礎(chǔ).教師需要結(jié)合學(xué)生的興趣偏好以及學(xué)習(xí)情況進(jìn)行教學(xué)方案的設(shè)計(jì).在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問題情境，牽引學(xué)生的思維意識(shí)，使學(xué)生可以獲得知識(shí)遷移能力以及應(yīng)用能力的提升^[1].教師需要善于利用學(xué)生的好奇心進(jìn)行教學(xué)方案設(shè)計(jì)，使學(xué)生可以保持良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)行學(xué)習(xí)探究.

以人教版物理必修第一冊(cè)《摩擦力》為例，通過對(duì)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生掌握探索自然現(xiàn)象的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生勇于探索的科學(xué)精神.在對(duì)本節(jié)“摩擦力的增大與減小”這部分知識(shí)進(jìn)行探索研究時(shí)，教師需要將問題教學(xué)的方式引入到課堂中，引導(dǎo)學(xué)生思考：“為什么人們?cè)诙旖Y(jié)冰的路面上行走容易摔倒？”運(yùn)用本節(jié)課程所掌握的物理知識(shí)進(jìn)行回答，并思考：“如何讓人在冰面上行走可以不摔倒？”通過設(shè)置層層遞進(jìn)的課堂問題，讓學(xué)生可以對(duì)“摩擦力”的相關(guān)知識(shí)掌握得更加扎實(shí)，并獲得科學(xué)探索素養(yǎng)的提升.教師需要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)本節(jié)課程的知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)，分別說出“摩擦力大小的決定性因素以及分類”“增大和減少摩擦力的方法”，讓學(xué)生可以通過物理學(xué)科的學(xué)習(xí)，以物理的視角看待生活中的各種現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)物理教學(xué)目的的達(dá)成.

2.2 開展分組教學(xué)，提升分層教學(xué)效果

高中生已經(jīng)具備一定的學(xué)習(xí)能力和知識(shí)基礎(chǔ)，教師在開展教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)以及實(shí)驗(yàn)操作能力.通過開展分組教學(xué)的方式，使學(xué)生可以獲得能力上的逐步提升，增強(qiáng)分層教學(xué)的效果.在高中物理知識(shí)框架體系中，知識(shí)都是按照由基礎(chǔ)到拓展、由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由具體到抽象的發(fā)展過程.在開展實(shí)際教學(xué)工作時(shí)，需要教師給予學(xué)生更多自我探索、深度學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生可以不斷提升自身的認(rèn)知能力以及科學(xué)探究素養(yǎng).分組學(xué)習(xí)相較于自主學(xué)習(xí)的優(yōu)勢(shì)在于集中多個(gè)學(xué)生的智慧，使問題得到多種方式的解決，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)自身全面素質(zhì)的提升.

以人教版必修第三冊(cè)《閉合電路的歐姆定律》為例，為了讓學(xué)生可以對(duì)“歐姆定律”這一物理概念產(chǎn)生更加深刻的理解與認(rèn)識(shí)，教師需要引導(dǎo)學(xué)生在課程開始前對(duì)“靜電場(chǎng)中的能量”“電路及其應(yīng)用”的相關(guān)電路知識(shí)進(jìn)行復(fù)習(xí)，從而為開展本節(jié)課程學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).學(xué)生需要采用分組教學(xué)的方式探究“閉合電路的歐姆定律”，從而使整體教學(xué)質(zhì)量得到提升^[2].小組成員之間需要自主完成串聯(lián)電路實(shí)驗(yàn)操作，然后結(jié)合教材上的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行循序漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)探究.通過結(jié)合生活實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生積極參與到“讓小燈泡發(fā)亮”的物理實(shí)驗(yàn)，鍛煉學(xué)生的自主探究能力.讓學(xué)生在不同的物理?xiàng)l件下探究“閉合電路的歐姆定律”，增強(qiáng)學(xué)生的思維能力以及科學(xué)探究能力.

2.3 結(jié)合生活實(shí)際，培養(yǎng)科學(xué)探索素養(yǎng)

物理與生活實(shí)際之間存在著密切的聯(lián)系，通過學(xué)習(xí)物理知識(shí)可以使學(xué)生對(duì)于自然現(xiàn)象和生產(chǎn)生活中現(xiàn)象有更加清晰的認(rèn)知.教師需要結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行教學(xué)課程的設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)探究素養(yǎng)^[3].利用生活化的教學(xué)方法開展物理知識(shí)講授符合學(xué)生的認(rèn)知水平，可以使學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，實(shí)現(xiàn)自身全面發(fā)展的教學(xué)目標(biāo).

以人教版必修第三冊(cè)《靜電的防止與利用》為例，在開展本節(jié)課程講授的過程中，教師需要借助生活現(xiàn)象來對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行深入探究，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升.在對(duì)“靜電的防止與利用”相關(guān)知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)探索時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考“在氣候干燥的北方秋冬季節(jié)，人在脫外套的過程中會(huì)出現(xiàn)哪些現(xiàn)象？”學(xué)生會(huì)根據(jù)自己真實(shí)的生活經(jīng)歷進(jìn)行回答，如“頭發(fā)會(huì)立起來”“用手接觸金屬材質(zhì)的物品會(huì)出現(xiàn)觸電的感覺”等等.通過結(jié)合學(xué)生的真實(shí)生活體驗(yàn)來對(duì)“靜電的防止與利用”這一物理知識(shí)的內(nèi)涵.教師利用生活中常見的現(xiàn)象來解釋抽象難懂的物理知識(shí)，可以使整體的教學(xué)效果得到顯著提升.運(yùn)用物理知識(shí)來解釋生活現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生已經(jīng)具備良好的科學(xué)探究素養(yǎng)，有利于實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的教學(xué)目標(biāo).

2.4 開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，鍛煉學(xué)生操作能力

高中物理教師在開展教學(xué)工作設(shè)計(jì)時(shí)，要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和科學(xué)探究素養(yǎng).教師通過開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，幫助學(xué)生更加牢固地掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)，并獲得科學(xué)探究素養(yǎng)的提升.在實(shí)驗(yàn)操作的過程中，學(xué)生可以直接觀察到物理現(xiàn)象，從而產(chǎn)生更加真實(shí)的感受，有利于促使學(xué)生形成正確的物理觀念以及思維品質(zhì).教師需要在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程中，幫助學(xué)生更好地掌握物理課程內(nèi)容，從而提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)成績(jī)，使其科學(xué)素養(yǎng)得到顯著提升.

以人教版選擇性必修第一冊(cè)《光的折射》為例，本節(jié)課程內(nèi)容具有較強(qiáng)的抽象性，采用理論知識(shí)講解方式無(wú)法使學(xué)生獲得直觀的學(xué)習(xí)感受.為此教師采用信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合的方式，讓學(xué)生可以對(duì)“光的折射”產(chǎn)生更加直觀的感受，從而獲得物理知識(shí)的積累，增強(qiáng)自己的科學(xué)探索能力^[4].教師需要在課前導(dǎo)入環(huán)節(jié)，帶領(lǐng)學(xué)生觀看關(guān)于“光的折射”的視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考“為什么筷子放到水里會(huì)出現(xiàn)彎曲的現(xiàn)象？”并要求學(xué)生事先準(zhǔn)備好一杯清水以及一雙筷子，讓學(xué)生按照教材上的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行自主操作，并結(jié)合視頻中的操作方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)還原.通過親手實(shí)驗(yàn)的方式，從而對(duì)“光的折射”這部分知識(shí)進(jìn)行有效掌握.相較于教師直接將“光的折射”相關(guān)物理結(jié)論以及概念告知學(xué)生，學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的方式更加具有說服力，可以使學(xué)生對(duì)“光的折射”物理知識(shí)產(chǎn)生理解記憶，促進(jìn)整體教學(xué)質(zhì)量的提升.

2.5 優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)，促進(jìn)科學(xué)思維培養(yǎng)

教師在開展物理教學(xué)評(píng)價(jià)時(shí)，通常將學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)以及對(duì)知識(shí)的掌握情況作為開展教學(xué)工作的唯一標(biāo)準(zhǔn)，這導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行死記硬背，并不理解各種物理現(xiàn)象產(chǎn)生的原因以及過程.這種單一方式的教學(xué)評(píng)價(jià)，會(huì)使學(xué)生逐漸喪失學(xué)習(xí)興趣，從而不利于自身核心素養(yǎng)的有效提升.基于素質(zhì)教育的背景下，教師開始注重學(xué)生全面素質(zhì)的提升^[5].對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，注重培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)探究能力.

以人教版必修第一冊(cè)《實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》為例，教師在對(duì)學(xué)生在本節(jié)課程上的表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重學(xué)生在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”過程中的綜合貢獻(xiàn)程度以及學(xué)習(xí)情感態(tài)度，關(guān)注學(xué)生科學(xué)探究能力以及邏輯思維品質(zhì)的提升.

綜上所述，在探索高中物理教材中科學(xué)探究素養(yǎng)的呈現(xiàn)方式及教學(xué)實(shí)踐時(shí)，需要充分考慮學(xué)生的興趣偏好以及學(xué)習(xí)能力，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行教學(xué)方案的設(shè)計(jì)，使學(xué)生在不斷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)練習(xí)的過程中，逐漸養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，促進(jìn)自身科學(xué)探究素養(yǎng)以及實(shí)踐操作能力的提升.基于核心素養(yǎng)的教學(xué)要求，教師需要注重引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行知識(shí)的探索與分析，保障學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)探索的過程中，獲得科學(xué)探索素養(yǎng)的有效提升.

參考文獻(xiàn)：

[1] 張鐘靈.高中物理教學(xué)中問題情景創(chuàng)設(shè)分析[J].學(xué)周刊，2023，544（16）：44-46.

[2] 李暉.新時(shí)代高中物理網(wǎng)絡(luò)教研模式實(shí)踐探索[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)，2023（14）：84-86.

[3] 李志珩.高中物理力學(xué)解題技巧分析[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)，2023（14）：90-92.

[4] 李蓉蘭.高中物理教學(xué)中學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí)的培養(yǎng)[J].基礎(chǔ)教育論壇，2023，443（09）：70-71.

[5] 徐曉東，劉宇虹，吳劍南.教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型促進(jìn)高中物理糾錯(cuò)教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的實(shí)證研究[J].中國(guó)電化教育，2023，436（05）：56-64.

[責(zé)任編輯：李 璟]