中國學生發展核心素養指出:學生發展核心素養,是指學生應具備的、能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。其中,有九大素養:社會責任、國家認同、國際理解;人文底蘊、科學精神、審美情趣;身心健康、學會學習、實踐創新。研制中國學生發展核心素養,根本出發點是全面貫徹黨的教育方針,踐行,落實立德樹人根本任務。
物理學是一門以觀察、實驗為基礎的自然學科,與人類生活、社會、科技的發展息息相關。培養學生的物理學核心素養和關鍵能力才是中學物理課程的價值所在。聚焦物理核心素養,提高物理教學質量,必須從以下幾個方面入手。
一、弄清物理學科的本質
物理是科學學科,而不是工具學科。物理以感知為基礎,需要有從具體到抽象的一個過程、方法和態度,不是簡單地給出學生一套邏輯規則。它從起始階段就扎根于活生生的認識過程中,需要從豐富的感知中進行科學的概括和抽象。
建構主義觀點認為:科學本質上是一種科學探究活動。它強調科學知識是暫時的、主觀的、建構性的,它會不斷地被修正和推翻。所以科學的本質不在于已經認識的真理而在于探索真理,無論科學知識發生怎樣的變化,但這種科學精神和科學方法的運用是始終如一的,它們才是科學的本質。所以物理教學從本質上講,就是讓學生體驗科學研究的過程與方法,培養學生的科學精神、科學能力和科學情感。
二、認識和理解物理學科的核心素養
學生發展核心素養不是抽象的,它必須通過物理學科課程的學習來落實。因為物理學科要研究本學科能為學生發展核心素養做什么,所以在此基礎上還必須制定出本學科的核心素養。
從學科本質出發,對照學生發展核心素養框架體系的要求,明確本學科對學生發展核心素養的貢獻。物理學科核心素養具有明顯的學科特點。物理學科核心素養包括:物理概念與應用、科學思維與創新、科學探究與交流、科學態度與責任。
核心素養是對三維目標的深化和發展,特別是對過程與方法、情感態度價值觀目標的具體化。一句話,教師要從“學科教學”轉向“學科教育”。物理教師要明白自己首先是教師,其次才是教物理學科的教師,要明白教學究竟要把學生帶向何方。這是從“知識核心時代”走向“素養核心時代”的必然要求。
三、在教學中落實物理學科的核心素養
課堂教學實現由“重知識”向“重過程”的轉變,把培養學生的關鍵能力和科學態度放在首位。
《課程標準》過程方法目標與學生能力的關系:經歷觀察物理現象的過程,能描述所觀察物理現象的主要特征,能在觀察中發現問題,具有初中的觀察能力和提出問題的能力。通過參與科學探究活動,能通過實驗收集數據,會利用多種渠道收集信息,有初步的信息收集能力。經歷信息處理過程、從信息中分析歸納規律的過程,有初步的分析概括能力。能書面或口頭表述自己的觀點,能與他人交流,有初步的信息交流能力。學習科學家在科學探索中的研究方法,并能在解決問題中嘗試應用科學研究方法。
所以學生的能力與過程方法是不可分離的,關鍵能力必須通過一定的科學訓練才能得到,良好的思維習慣和科學態度在具體的教學過程中得以體現。
(一)重視物理概念的形成過程,培養學生科學思維能力。
物理學是一門以物理概念為基點,以物理規律為主干,經過科學思維建立起來的具有嚴密邏輯結構的實驗學科。其特點決定了在物理學科的教學中能夠有效地培養學生科學思維能力。
例如:力的概念的形成:首先,搜集大量現象:人擲鉛球、運動員舉杠鈴、馬拉車、雞啄米、磁鐵吸引鐵釘、手提書包;接著,分析概括歸納上述現象的共同點:兩個物體,一個動作;最后,用恰當的物理語言定義:力是物體對物體的作用。
學生所經歷的過程是搜集資料、分析歸納,所用到的方法是概括歸納法,培養的能力是分析概括能力。
(二)重視實驗原理的教學,培養學生科學探究與交流能力。
在物理實驗教學過程中落實實驗原理的教學,首先要創設實驗情境,讓學生提出科學探究問題,之后放開實驗思路,讓學生設計多樣化實驗方案,再對實驗中出現的現象進行交流評估拓展實驗。
例如:聲音的產生與傳播:可以采用兩種不同的教學過程:一種是直接實驗,教師敲擊音叉、拔動鋼尺發聲,讓學生觀察現象得出結論。一種是教師和學生一起選擇實驗器材,設計實驗方案,并讓學生體會所用的科學方法,培養學生嚴謹的科學態度和分工合作分析解決問題的能力。
(三)充分利用作圖原理的技能訓練,培養學生解決問題的良好思維習慣。
作圖題,不僅僅是一種技能,更多的是反映一種思維方法和思維過程。不能為了作圖而作圖,而應該把其變為解決問題的一種策略和習慣。
例如:很多學生會作光的折射圖,但不會解釋“有經驗的漁民叉魚時魚叉為什么不是正對他看到的魚?應該怎樣叉魚?”這一生活問題需要學生先畫折射光路圖,然后按照一定的思維方法來完成或說明。教師應該讓學生學會通過一步一步的光路圖來解釋,這樣就能讓學生深刻認識到光路圖是解決問題的基本工具。
所以,作圖題,不是教會學生如何作圖,而是教會學生如何利用作圖來解決實際問題。如分析力學問題時先習慣畫受力分析圖,分析電學問題時先習慣畫電學分析圖,分析杠桿問題時先習慣畫杠桿示意圖等。
(四)聯系生活實際,培養學生學以致用的科學態度和強烈的責任心。
物理教學不能“為知識而知識”,而應將知識作為育人的載體,充分挖掘知識建構過程中蘊含的情感因素和內在價值。
例如:牛頓第一定律、慣性定律的教學:可以通過播放一則交通事故的新聞及事故現場的視頻,提出一系列問題:為什么速度快就比較容易發生車禍?為什么對車輛要限速限重?高速公路有時會發生追尾事故,如何求出汽車行駛時的安全車距?(了解人在正常情況下的平均反應時間)為什么不允許酒后開車?為什么乘坐飛機或汽車時要系好安全帶?除了交通事故外,汽車行駛時還會給我們帶來哪些負面影響?(環境污染、能源危機等)如何做一個文明司機?如何在大街上行走?為什么在道路上要遠離、避讓運輸危險品的車輛?讓學生感悟到任何技術是“一把雙刃劍”,學會辯證地看問題,學會理性地思考問題。
物理核心素養的養成、培育并非易事,而是一項長期而艱巨的工程。它需要我們教師在日常教學中從點滴做起,切實把“新課標”理念貫徹于課堂教學之中,有目的有意識地培養學生的科學精神、態度和價值觀,重視方法、技能的提高和訓練,使學生養成良好的科學行為和習慣,進而潛移默化地提高學生的物理學科核心素養,讓物理教學質量百尺竿頭更進一步。