聚焦核心素养,优化物理课堂
王怀鹏
摘要:在新一轮课程改革稳步推进的背景下,高中物理教学应聚焦核心素养,吃透其内涵,积极采取措施,将核心素养有效渗透至教学之中,使学生牢固掌握所学知识,进一步提升课堂教学质量。
关键词:高中物理 核心素养 课堂教学
以往的高中物理教学将知识传授作为重点,对学科核心素养培养重视不足。随着新一轮课程改革的深入,课程标准明确提出要在教学中培养学生的物理学科核心素养。因此,教师应积极提高认识,做好对课程标准的学习,将学科核心素养培养纳入教学重点,实现课堂教学的进一步优化。
一、注重引导,提升物理观念
物理观念是从物理角度对物质、运动、相互作用、能量等内容的认识。通过引导,使学生在夯实基础知识的同时,对物理有个全面的认识,养成运用物理知识分析和解决问题的意识,实现物理观念的提升。教学中,教师应围绕具体教学内容,引导学生联系生活实际,这样既能降低学生对物理知识的陌生感,使其认识到生活中蕴含着诸多物理知识,又能很好地激发其运用物理知识分析和解决问题的热情,增强学习物理的积极性。
例如,在讲解“平抛运动”时,为了引导学生分析,可设计以下生活情境:一种筛选小麦种子的设备可简化成如图1所示的装置。小麦由上部漏斗加入,经过风轮恒定风力作用由静止做匀加速运动后从洞口水平吹出,便可将饱满的种子和干瘪的种子区分开,达到筛种的目的。如忽略所有阻力,要求学生运用所学知识进行分析,得出相关结论。
根据题干信息,可将种子的运动过程分为两个阶段。第一阶段,种子加速时在装置中运动的位移相同,由牛顿第二定律以及运动学公式可知,F=ma,s=v2/2a,即,F一定时,种子的质量m越大,加速度a越大。运动相同位移s,加速度越大,对应的速度也就越大。饱满种子质量大于干瘪种子质量,飞出的速度较大。第二阶段,飞出后种子做平抛运动,由平抛运动知识可知,种子在空中运动的时间由高度决定,所有种子高度相同,在空中的飞行时间相同。在水平方向上,谁的速度大,谁飞得较远。显然,N为饱满种子,M为干瘪种子。
二、加强训练,培养科学思维
科学思维是学生学习应具备的重要思维。在科学思维指引下,学生在分析问题时能够更好地把握问题的本质,并进行科学的设计,提高分析问题的效率,更快地得出正确结论。培养科学思维的方法多种多样,其中加强训练、不断纠正错误是一种有效的方法。为此,教学中,教师应围绕常见的物理模型设计相關问题,要求学生在题设条件范围内运用物理知识进行分析,尤其需保证在分析过程中注重证据以及思维的合理性和缜密性。训练后,要求学生多进行反思,正确认识分析问题时思维上存在的问题,经过不断的训练、纠正,有效地实现科学思维的培养。
例如,在讲解“库伦定律”时,可给出以下问题情境:两个带电小球的半径均为R,带电量分别为q1与q2。当两个球心相距为3R时,则其相互作用的静电力F的大小为( )。
D.不确定
对此,一些学生不加思索地认为使用“库伦定律”可判断A项正确。但是,因为两个球的球心距离并未远大于其半径,所以不能将其看作点电荷。学生出错的原因在于对“库伦定律”成立的条件理解得不够深入,要想得出正确结果,需要注重运用科学思维,结合实际情况进行分析。由电荷的同排异吸性质可知,由于两个小球的电荷性质不确定,因此当带同种电荷时,两球电荷的距离会大于3R,此时;当带异种电荷时,两球电荷的距离会小于3R,此时。因此,正确选项应为D。
三、创造机会,鼓励科学探究
科学探究是巩固旧知与发现新知的重要途径,鼓励学生参与探究的过程,不仅能加深印象,而且能更好地培养分析、探究、协作等能力。为此,教学时,教师应敢于放权,将学习、探究的自主权交给学生,在活跃课堂氛围的同时,使学生更好地掌握所学知识。同时,围绕相关内容设计探究问题,为学生提供科学探究的机会,并做好探究过程的跟踪,督促学生认真完成探究任务,相互交流、分享探究经验,评估、反思探究过程,围绕探究问题提出新的思路与方法。
例如,在“探究平抛运动特点”实验教学中,要求学生使用频闪摄影法探究平抛运动在水平方向的情况。给出如图2所示的运动图像,经探究可知x1、x2、x3、x4满足的关系为:____。若频闪周期为T,以下计算水平速度误差最小的是( )。
对学生而言,用频闪摄影法探究平抛运动与教材中的实验不同,在激发其兴趣的同时还能加深其印象。根据所学知识可知,平抛运动的水平方向是匀速直线运动,而怎样使用x1、x2、x3、x4进行表达以及控制误差,则需要学生认真思考。通过测量与分析得出,探究满足的关系为x1=x2-x1=x3-x2=x4-x3。以全程为研究对象实验误差最小,根据频闪周期运用 计算水平速度的误差最小,正确选项为D。
四、讲究方法,养成科学态度
科学态度是重要的物理学科素养。教学中,教师要使学生养成科学的态度,认识到物理知识的局限性与优点,通过合理应用物理知识,围绕问题提出解决办法,促进社会可持续发展。教学中,既要播放教学视频,又要注重设计生活情境,引导学生运用所学物理知识解决生活中的问题,并能提出合理化建议,在提高其物理应用能力的同时,增强科学态度与责任。
例如,要求学生分析如下情境:沥青混凝土路面经过汽车的长时间碾压,会出现一些凹坑,请分析汽车过凹槽时凹坑的受力以及其给行车带来的影响。
汽车轮胎过凹坑可看作做圆周运动,由圆周运动的知识可知,凹坑对轮胎的压力为N,设汽车的质量为m,速度为v,N-mg=mv2/R,即,N=mg+mv2/R,可以看出凹坑受到的压力大于汽车轮胎上的分力。因此,为避免凹坑进一步扩大造成安全事故,要么控制车速,要么及时修补凹坑。
在新一轮课程改革稳步推进的背景下,高中物理教师应积极转变认识,正确处理知识讲解与学科核心素养培养之间的关系,吃透核心素养内涵,通过核心素养在日常教学中的渗透,促进物理课堂的优化,使得学生更好地掌握所学知识,显著提升核心素养。
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