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例谈物理学科核心素养在课堂教学中的落实

2021-11-04 13:04:56课改前沿访问手机版3184
学科核心素养是学科育人价值的集中体现,是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。对于物理学科来说其核心素养主要包括“物理观念”、“科学思维”、“科学探究”、“科学态度与责任”四个方面。
1.物理观念
“物理观念”是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识;是物理概念和规律等在头脑中的提炼与升华;是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。“物理观念”主要包括物质观念、运动与相互作用观念、能量观念等要素。
“牛顿第一定律”这一节课,通过穿越时光隧道回到两千多年前,聆听亚里士多德的故事配音,激发学生学习兴趣。然后展示亚里士多德的观点:物体的运动需要力来维持。把学生分成两组进行辩论。从而展开物体的运动到底需不需要力来维持的争论,并举出事例来加以说明。这种设计极大的促进了学生正确物理观念的形成。
又比如教材对“圆周运动”部分的设计处理,由曲线运动的条件、受力与转弯的关系到圆周运动、向心运动、离心运动,整个环节都体现出运动与相互作用观。
2.科学思维
“科学思维”是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式;是基于经验事实构建物理模型的抽象概括过程,是分析综合、推理、论证等方法在科学领域的具体运用;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑和批判,进行检验和修正,进而提出创造性见解的能力和品质。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。
还拿“牛顿第一定律”这一节课来说,老师的教学情景的创设让人耳目一新,采用演示实验导入课题,弹簧片弹击后薄板飞出而金属球竖直落入容器中,使学生立即进入学习情境。最后又通过学习到的知识进行了解释,前后呼应。教学过程采用问题导向,问题的提出渐进深入,三个实验为主线,清晰自然。先让学生观看身边的现象(视频展示)学生骑自行车,让学生思考人对车不施加动力后,车为什么会停下来?学生找原因后,由老师提出问题:要想让物体在水平面上运动得更远,你有哪些办法?让学生思考发现初速度和阻力都会影响物体在水平面上运动的距离,为探究实验中的控制变量埋下伏笔。两个演示实验环节让学生充分参与,亲自实践,“锤头松了如何解决”设计了撞锤头和撞锤尾的冲突,吹小球的实验,通过塑料球和金属球在吹气情况下的明显差异,很自然的得出影响惯性大小的因素,直观生动。这些设计都充分调动了学生的思维,引导学生进行科学分析。
3.科学探究
“科学探究”是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释,以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。“科学探究”主要包括问题、证据、解释、文流等要素。
该节课伽利略理想斜面实验的探究过程,让学生经历了实验+科学推理的研究方法。实验探究过程充分发挥了学生的主体作用。让学生在合作交流中顺利地完成了实验方案设计,在自主合作中培养了动手能力和观察能力。在交流实验结果的基础上让学生大胆推理,培养学生科学的研究方法——实验+推理。
4.科学态度与责任
“科学态度与责任”是指在认识科学本质,认识科学·技术·社会·环境关系的基础上,逐渐形成的探索自然的内在动力,严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度,以及遵守道德规范,保护环境并推动可持续发展的责任感。“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、社会责任等要素。
牛顿第一定律的得出再现物理规律的发现历程,感受正确规律得出的曲折性。这部分教学设计既充分挖掘了过程与方法,又有科学态度与责任的教育。通过探究实验伽利略的理想斜面实验,初步体会物理学科中一种重要的研究方法:理想实验法。课堂最后的小结反思画龙点睛、耐人寻味,总结亚里士多德、伽利略、牛顿等人的贡献,都重要。通过物理学史的教育让学生感受牛顿是站在两位巨人的肩上才得出牛顿第一定律。指出亚里士多德的观点错误的根本在于:只认识到了力使静止的物体运动起来,没有认识是力使运动的物体静止。并得出了力和运动的正确关系:力是改变物体运动状态的原因,同时对亚里士多德做出辨证而科学的评价。最后,从历史长河中进行总结科学家的科学品质,为学生明天的学习指明了方向。本节课带领学生乘坐了一次穿梭时空的列车。从今天回到昨天,再拉回今天,最后展望未来、放眼明天。