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增强物理观念,培养核心素养

发布时间:2019-02-21  点击量:

作者:杨日新
  【摘要】物理观念是学生进行物理学习必备的核心素养之一,物理观念是学生对物理规律的总结和升华。物理观念主要由物质、运动、能量等观念構成,教师引导学生进行高中物理学习的过程中,要让学生学会运用物理观念去进行实际问题的分析和解决,形成正确的物理探究方法,具有初步的物理意识。通过所学的物理知识在生活中进行应用和实践,对自然与生活中的物理现象进行描述,从而提升学生物理知识的同时,培养学生的物理核心素养。
  【关键词】物理理念教学策略核心素养
  学校教育很重要的功能,就是立足学生的终身发展和社会需要,培养学生良好的素养。当今世界各国教育都在聚焦对于人的核心素养的培养。教育部在2014年首次提出了培养学生“核心素养”的教育目标,由此,新课程改革开启了新的时代,发展学生个性特长,促进学生自主学习,培养学生的核心素养成了教学的主要目标。下面就结合高中物理学科特点,就在高中教学中如何培养学生的物理观念与大家进行探讨。
  一、创设教学情境,培养学生物理观念的意识
  物理观念主要包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等,侧重三维目标中的知识与技能方面。主要是让学生通过物理的学习,形成正确的物理观念,并能运用物理观念进行具体问题的分析和实际物理现象的探究,从而运用科学的物理观念进行自然界物理现象的分析和解决。然而,物理知识概念具有比较高的抽象性,学生理解起来不是很容易,这就要求教师要给学生进行具体教学情境的创设,让学生从具体的现象中进行物理知识的理解,从而增强学生的物理观念,提高学生的学习效率。
  比如,在进行有关运动学知识学习的时候,由于初中物理为了便于学生的理解,将运动中的速度概念进行了简化,对速度的概念、公式和单位进行了阐述,并设置了比较多的体验活动,理论分析相对要少的多;学生进入高中以后,关于运动学知识有了全新的体系,更注重学生的理解过程,在初中的基础上加入了加速度概念,并且速度也从变化量上进行探讨,具有大小和方向,这就给学生的学习和理解带来了一定的困难,因此教师可以结合教学内容给学生进行具体情境的创设,比如,物体的平抛运动,在竖直方向上物体受重力的作用做自由落体运动,在水平的方向上,物体做匀速运动,那么平抛运动就是二者运动轨迹的矢量合成,教师可以通过多媒体给学生进行运动的演示,让学生通过直观的观察,从而掌握物体运动的本质,让学生通过具体的事物进行知识的理解,从而帮助学生建立科学的物理观念。学生的物理观念来源于物理知识,但是并不等同于简单的进行知识的记忆,而是在知识积累的基础上,对物理知识进行的提升和概括,可以让学生透过事物的表现看本质,进行物理知识的迁移。
  二、运用物理观念,提升学生的问题解决能力
  面向学生未来的发展,中学物理教学必须要以具体知识为载体,引导学生通过高水平的思维活动,形成物理基本观念,即从“知识为本”转向“观念建构”。也就是说,物理观念是从物理学的角度进行问题的发现,分析和解决的思想,物理观念是一个学生物理综合水平以及物理知识运用能力的具体体现,以学生的物理基础知识和物理思想方法为基础,存在于学生的意识中,是学生物理核心素养的重要组成部分。因此,高中物理教师要引导学生进行物理观念的运用,将物理观念有机的融入到学生知识的学习,问题的解决过程中,将物理概念、公式、定理有机的统一起来,帮助学生形成正确的物理思想方法,活跃学生的思维,培养学生的创造能力。
  教师在教学的过程中,要给学生进行物理观念的渗透,让学生运用物理观念进行问题的分析和解决,从而提升学生的实际问题解决能力。比如,2018年全国1卷18题:如图,abc是垂直面内的光滑固定轨道,ab水平,长度为2r,bc是半径为R的四分之一的圆弧,与ac相切于b点。一质量为m的小球。始终受到与重力大小相等的水平外力的作用,自a点从静止开始向右运动,重力加速度大小为g。小球从a点开始运动到其他轨迹最高点,机械能的增量为()。
  A.2mgRB.4mgR
  C.5mgRD.6mgR
  本题涉及到运动学和功和能知识,如果学生运用运动学知识进行问题分析和解答的话,会比较复杂,学生需要先算出从a到b时物体的速度,然后在算出从b到c的运动速度,最后求出物体最高点时候的高度和速度,从而得出物体的机械能,这样显然比较复杂。因此,教师可以引导学生从能量观念进行问题的分析,在ab段,物体机械能增加2mgR,在bc段,重力势能增加mgR,水平力做功转化为物体重力势能,物体速度不增加,方向变为竖直向上,做上抛运动,速度为零的时候上升2R,竖直方向动能转化为重力势能,同时物体也做向右的匀加速运动,水平方向动能增加2mgR,因此答案为5mgR。通过物理观念的实际运用,学生更能从复杂的物理问题中抓住本质规律,选择适合的物理观念进行问题的解决,往往能力起到事半功倍的效果,有效的提升学生的物理观念运用能力。
  三、开展教学活动,践行物理观念
  物理学习的主要目的就是让学生学以致用,能够运用所学的知识去实践中进行生活和自然现象的阐述与解释,能够在实践中进行知识的灵活运用,将知识转化为实践能力。高中物理教师要结合教学内容,注重学生开展各种教学活动,让学生在活动中感悟物理的思想,体验物理知识发现的过程,从而增强学生的实践能力,让学生亲身的感受物理学的魅力,提高学生的创新能力,践行物理观念,促进学生核心素养的发展。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。”教师引导学生在实践中进行物理知识的构建,物理规律的探究和总结,才能不断的提升学生的思维能力,让学生掌握物理的思想。现行的高中物理教材中有很多学生活动的内容,这就是要引导学生进行体验性活动,让学生在活动中进行物理知识和思想的感受,体验物理知识与生活实际的联系,不断的提升学生的各项能力,培养学生的物理核心素养。
  比如,在学习了“牛顿第三定律”以后,教师可以组织学生在生活中进行知识的实践,诸如,拔河、行驶的玩具车、螺旋桨直升飞机空中盘旋等。有的学生用两个弹簧秤进行牛顿第三定律的探究,将两个弹簧秤连接在一起放置在水平的桌面上,首先是一个同学用力拉A弹簧秤,再是另一个同学用力拉B弹簧秤,最后是两个同学一起拉,学生发现,无论是那种情况两个弹簧秤的读数是一致的。还有的学生从多角度进行两个弹簧秤作用力的探究,斜向、竖直摆放,结果两个弹簧秤的读数也是一致的。这就让学生得出在静止的状态下,一对相互作用力的方向相反,大小相同。那么,在不同的运动状态下,弹簧秤的读数还会一致吗?学生又在汽车加速起步阶段,运动行驶阶段进行两只弹簧秤对拉情况的探究,最后发现读数是一致的,通过学生的亲手实践,让学生更容易的理解牛顿第三定律。
  总之,在素质教育的前提下,高中物理教师在教学中,要转变教学理念,以学生的核心素养发展为教学目标,让学生通过物理知识的学习,帮助学生掌握物理的探究思想方法,从“物理观念”“实验探究”“科学思维”“科学态度与责任”四个维度培养学生的学科核心素养。帮助学生掌握物理学习的关键能力和优秀品格,为学生进行终身学习奠定基础。
  参考文献:
  [1]顾明远.核心素养:课程改革的原动力[J].人民教育,2015,(13):17.
  [2]彭前程.积极探索基于核心素养理念下的物理教学[J].中学物理,2016,(3):1.
  [3]徐卫兵.注重“物理观念建构”教学培养学生物理学科素养[J].物理教师,2017,(7):5.


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