核心素养为导向的初中物理教育教学策略分析

2024-03-01 09:20马磊
数理天地(初中版) 2024年4期
关键词:初中物理核心素养课堂教学

马磊

【摘要】学科核心素养是学生应当具备的、用以适应终身发展和社会发展需求的必备品格和关键能力.以核心素养为导向开展初中物理教学活动,对学生综合能力的发展、主动学习习惯的养成、探究式学习能力和自主分析问题、解决问题能力的发展具有一定的促进作用.本文阐述构建以核心素养为导向的初中物理课堂对学生自主学习能力、探究能力的促进作用,提出用物理知识解释生活现象、自主设计物理实验验证猜想、活用错误资源促进积极思考等策略,以期为科学化、高效化、以学生为中心的初中物理课堂的构建提供一定的参考.

【关键词】核心素养;初中物理;课堂教学

随着教育改革的不断深化,发展学科核心素养逐渐成为初中物理教学的共识,传统的以理论学习指导为主的教学模式必须转换为以培养学生物理探究能力和思维能力为目标的新式物理教学模式.为此教师需要从学生的实际情况入手,将全新的教学理念和教学方法融入初中物理课堂,将讲授式教学改为探究式教学,推动以教师为主体的教学模式向以学生为主体的教学模式过渡,塑造学生的物理学科观念,培养学生的积极探究精神,提升学生的物理学习体验,为理想化的初中物理教育教学格局的形成提供有力支持.

1 以核心素养为导向开展初中物理教学的意义

1.1 提升学生主动学习的能力

在初中物理教学中培养学生核心素养,关键在于通过学习物理知识培养学生的特色思维方式和科学探究精神,这要求教师必须改变教学思路,建立以学生为中心的物理课堂,引导学生主动探究物理问题,并在探究物理知识的过程中引入科学探究方法、思维方式和物理观念等内容,循序渐进,培养学生主动学习物理知识的行为习惯,助力学生发展.

1.2 培养学生探究式学习科学知识的能力

以核心素养为导向开展物理教学活动,在教学中培养学生科学探究物理知识的能力,对学生学习理解物理基本概念、定律和公式具有一定的促进作用.掌握物理实验方法,使学生利用物理实验自主探究物理规律,验证物理公式和定义,并且数据处理和分析能力能帮助学生更加深入地认识物理现象的本质和基本规律,对学生今后学习理解物理知识具有不可替代的促进作用.

1.3 培养学生自主分析解决问题的能力

初中物理概念较为抽象,学习理解难度较大,以核心素养为目标开展物理教学活动,在传授知识的同时培养学生的探究能力、思维能力和物理观念,能使學生在面对物理问题时主动采取措施,多角度分析、思考物理问题,并结合生活经验猜想问题答案,适时引入实验教学法验证猜想,能使学生具备独立分析解决物理问题的能力,为学生今后学习物理知识奠定坚实基础.

2 以核心素养为导向的初中物理教学策略

2.1 物理解释生活,树立物理观念

物理来源于现实生活,是人们对生产生活经验的高度抽象和总结概括.从物理概念、物理公式入手讲解物理知识的教学方式抽象性较强,讲解过程较为枯燥,学生学习理解知识的难度较大,容易出现抵触情绪,影响后续的教学效率和质量.为培养学生的物理观念,促使学生从物理学视角解释自然现象,解决实际问题,教师可反其道而行之,将生活和自然现象引入初中物理课堂,引导学生结合现实性问题推导物理知识,使学生认识到物理知识与现实生活之间的紧密联系,培养学生用物理学视角诠释自然世界的能力,为学生物理观念的形成与发展提供有力支持.

例如 以教科版《八年级物理上册》第五章“熔化和凝固”为例.本节课教学重难点:理解气态、液态和固态是物质存在的三种状态,认识到固态和液态之间可相互转化,了解熔化、凝固的含义以及熔化曲线和凝固曲线的物理意义.教师从生活中物体的熔化和凝固现象出发设计教学活动:“同学们,大家都知道,冬天很冷,水如果放在室外会直接冻结成冰,冰放在室内需要经过很长时间才能化成水,大家说是什么因素导致水结冰又化成水呢?”学生结合生活经验分析问题,给出“温度”这一答案.教师继续提问:“工厂工人们将铁矿石堆放到高炉中,炼成铁水,再将铁水注入模具,做成铁器,导致铁状态发生变化的原因,与水的状态产生变化的原因是否相同呢?”学生认识到温度对物质形态变化的影响.最后教师提出猜想:“铁、水的状态都会因温度变化而变化,那么其他物质的状态是否也会受温度影响而变化呢?”通过问题引导学生探究自然现象中的物理知识,为学生物理观念能力的发展奠定基础.

在培养学生用物理视角分析问题的能力时,教师可引入生活情境问题:“冰放入煮沸的水中能够重新变成水,铁放入煮沸的水中能变成铁水吗?”学生结合情境分析问题,认识不同物质的熔化温度和凝固温度均有差别.教师继续提问:“中国北部漠河冬季气温最低达到-52.3℃,传统的水银温度计能够用来测试漠河的冬季温度吗?”学生结合所学思考,发现水银在常温环境下以液态形式存在,但温度一旦低于-39℃,水银凝固为固态,因此无法用于温度测量工作.教师引导学生根据教材中各类物质的熔化和凝固温度表,自主选择材料尝试制作用于低温环境下的温度测量仪器,学生先后提出使用酒精、煤油等物质制作温度计,教师引导学生结合温度测量范围和材料特性讨论温度计制作方案的可行性,使学生认识到物理知识可用来解决生活实际问题,在学与思中培养学生的物理观念,助力学生成长.

2.2 实验方法融入,培养探究能力

科学探究能力是初中物理核心素养的重要组成部分之一,要求学生具备基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制定方案、获取和处理信息,基于论证得出结论并对结果进行交流、评估和反思的能力.由此可知,培养学生的探究能力与日常观察和物理实验存在密不可分的联系.为此教师可将实验教学法融入课堂环境,创设教学情境,学生在情境中观察物理现象,提出假设,自主设计物理实验验证假设,思、学、实践融合,培养以此学生的科学探究能力,促进学生成长.

例如 以教科版《八年级物理下册》第七章“摩擦力”为例.本节课主要探究摩擦力的概念以及影响摩擦力大小的因素.教师从现实生活入手创设教学情境,引发学生对摩擦力的思考:“小明和大壮是一对好朋友,这一天两人比赛拔河,一人握住钢管的一端,用力向己方拉拽钢管,大壮力气大,小明力气小,大家猜谁会赢呢?”学生纷纷认为大壮会赢.教师又提出问题:由教师“大壮为表示公平,在自己一段的钢管处涂抹肥皂水,大家猜猜现在谁会赢呢?如果将整条钢管都涂满肥皂水,又是谁会赢呢?”在探讨生活化情境的过程中学生认识到摩擦力的存在.教师结合情境内容提出问题:“之前我们学习过力学相关知识,大壮和小明在拔河中分别向钢管施加了力,钢管自然而然地向力量更大的一方移动,涂抹肥皂水为什么会导致大壮的力量变小?哪些因素的存在导致这股力量发生了变化呢?”学生在问题的引导下提出猜想,认为施加的力量的大小和物体表面的粗糙程度都会影响“力”的变化.

为验证猜想,教师将学生分为多个讨论小组,按照实验探究过程布置小组活动任务,首先要求学生结合猜想和假设设计实验方案,为保证实验活动的可操作性,教师提前给定实验器材选择范围,要求学生用教师提供的木板、木块、砝码、弹簧测力计等实验器材设计摩擦力探究实验.其次,教师组织各组学生按照实验设计方案进行实验,探索压力和物体表面的粗糙程度对摩擦力的影响,记录实验数据,分析实验结果.最后教师指导学生依次上台陈述实验过程以及实验结果,师生共同作为评价者,提出问题引导学生思考实验结果中蕴含的物理知识:“怎样确定物体表面光滑或是粗糙?木块上的砝码数量越多,摩擦力是否就越大?在木块开始移动之前,木块所受的摩擦力有多大?”物理实验与反思评价活动相结合,为学生科学探究能力的发展提供有力支持.

2.3 活用错误资源,鼓励质疑

科学思维是初中物理核心素养的组成部分之一,强调培养学生基于经验事实构建理想模型的思维能力和基于证据和科学推理提出批判、质疑,给出创造性见解的能力.为此教师可从物“理教学中的错误资源入手,引导学生自主分析错误,提出质疑的同时,结合所学知识分析错误原因,并纠正错误,师生在围绕错误相互讨论的过程中,能更加深入、全面、系统地分析理解相关物理知识,为学生科学思维能力的发展提供有力支持.

例如 以教科版《八年级物理下册》第九章“液体的压强”为例.本节课主要学习液体压强特点和压强大小计算方法,为培养学生的科学思维能力,教师可在授课中引入常见错题资源,提出错误答案,激发学生的矛盾认知,在解析矛盾的过程中深化学生对压强概念的理解,助力学生成长教师可提出问题.“同学们,我们经过此前的学习认识到液体压强与液体的密度和深度都有一定关系,我现在被一道题困扰了很久,大家能帮助我解决问题吗?例题如图1所示,A、B容器中装有同一种液体,液面a点的压强小于b点的压强,此时如果打开a、b之间的阀门,大家说液体会向哪个容器中流动呢?我认为b点压强大于a点压强,所以液体会向B容器中流动.”

教师将学生分为多个小组,鼓励学生以小组为单位自由讨论问题,教师利用多媒体课件展示液体压强公式:p=pgh,引导学生结合深度、液体密度等变量分析问题.

部分学生从题目条件入手分析问题,发现A、B两个容器的液面相等,且為同种液体,证明液体密度相同,而b点深度大于a点,液体从压强大的一侧流向压强小的一侧,认为教师说法正确.另一部分学生提出反对意见,认为a和b的压强大小属于迷惑性条件,真正决定压强大小的是阀门两侧水体的压强大小,由于两个容器液面相等,阀门两侧液体的高度也同样相等,深度相等,密度相等,所以液体两侧压强同样相等,液体不会发生变化.双方结合所学,分析科学问题,在质疑中重新思考液体压强的内在规律,深化所学.在活动的最后,教师引入实验分析法,在连通器中加入纯净水,并在阀门两侧放置悬浮在水中的不同颜色的小球,开启阀门,验证猜想,深化学生对所学液体压强知识的理解的同时,培养学生的科学探究精神、科学态度与责任意识,保证物理教学活动的有效性,促进学生成长.

3 结语

综上所述,构建以核心素养为导向的初中物理教学模式,有助于培养学生探究物理知识的兴趣,对学生未来学习理解物理知识具有一定的促进作用,为此教师必须从物理知识的特点入手,结合学生的思维认知发展水平设计特色化的物理课堂,引导学生自主参与课堂,跟随教师的脚步一同去发现、思考物理知识的内在含义,尝试运用所学解决生活实际问题,唤醒学生对物理知识的热爱,在积极主动参与物理探究的过程中推动物理教学向高质量方向发展.

参考文献:

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