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基于核心素养下渗透当今物理学家故事和当今科学发展的物理学科教学
摘要:基于核心素养的新课程,改变之前的课程内容以知识为中心,过分强调学生对知识的记忆的现状,为了实现核心素养的提升,加强了课程内容与社会生活实践以及当代中国科技发展的联系。改革开放以来,我国科学发展进步神速,在各个方面都跻身世界前列。本文旨在核心素养的要求下,结合当今物理研究对社会发展的巨大贡献,浅谈中国科技发展在学科育人的作用,并对核心素养下的物理学科教学策略提供一点建议。
关键词:学科教学;科技发展;中学物理;核心素养
一、核心素养要求下的高考命题策略
物理核心素养是以学生为主体,为实现学生的全面发展,它是核心素养在物理学科上的具体化,是物理学科的本质和育人价值的具体体现。1而且在最近几年的高考中也有以中国科技发展为背景的新题型:2019年的嫦娥登月,STM扫描隧道显微镜原理和构造的考查。我们要改变原有课程形式过于注重知识传授的倾向,强调形成积极主动的学习态度,使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。
改革开放以来,我国制造业持续快速发展,建成了门类齐全、独立完整的产业体系,GDP超越日本跃居世界第二,日新月异的发展都缩影印着中国不断前行的脚印。最近几年高考物理试题在考查考生的知识和能力的同时,也在认真落实物理核心素养,高考各卷中都出现了以中国优秀传统文化和中国高科技相关内容为背景的试题。2, 3
但是在传统教学过程中,教师在教学上课或者备课时,往往脱离现实世界和学生的实际,而以自己已往的经验来组织安排教学,就知识讲知识,严重偏离核心素养的要求。高中物理对学生本来就具有一定的难度,在这样的课堂学生容易疲劳。而渗透当今科技发展和当今物理学家学习和生活事迹,让他们看到榜样的力量,而且也会激发起他们的好奇心,坚定他们学好物理的信念,使他们发至内心地乐于学习,并在学习中有较好的学习体验。4
二、基于核心素养的物理学科教学教学案例
今天的物理教材,过于强调物理理性思维,缺乏对学生感性思维的培养,让学生过早的认识到物理的困难,却没有让学生树立物理学习的兴趣。物理有很多的概念、公式的建立都凝聚着无数物理学家的智慧。在物理教学过程中,要有意识地讲述物理学家的逸闻趣事,不仅可以让学生了解这些物理知识的来龙去脉,还能增强学生对物理学家的热爱、景仰,增强学生对物理学的喜爱。下面我以自由落体为例谈一下如何在教学过程渗透当今科技发展和物理学家的故事的。5
“自由落体运动”的教学设计
环节一:概念的引入
教师体温:在日常生活中,我们会看到这种现象:把小石头和羽毛同时从同一高度由静止开始释放。观察哪个先落?
(演示:硬币代替石头和纸张代替羽毛)
学生观察结果:硬币先落地
古希腊哲学家亚里士多德就有类似的发现。他通过观察物体下落的现象,发现出:物体越重,下落得越快。在我们今天看来,他这个说法是否正确呢?
教师提问:是不是重的物体一定比轻的物体下落得快呢?
教师活动:演示牛顿管演示实验。
学生活动:小组交流讨论影响因素。
教师活动:多媒体上播放《加油,向未来》,《阿波罗登月》视频片段在没有空气阻力的影响下,羽毛和铁制品是否真的下落的一样快?
学生活动:通过仔细观察,得到了在没有空阻力的情况下,羽毛和铁片下落一样快的认知。
教师活动:总结看来,在没有空气阻力的作用下,一切的物体下落的确实是一样快的,物理学家就要把这种有普遍性的运动作为研究对象,抽象为物理概念“自由落体运动”,那么谁能说下我们要研究的自由落体运动的定义或是条件?
学生活动:回答问题给出自由落体运动定义。
环节二:自由落体运动的规律探究?
1.教师提问:自由落体运动是匀加速还是变加速?
2.实验探究:教师以探究小车速度随实践变化的实验为例,让学生说出这个实验目的是什么。需要哪些实验器材,对比今天的对自由落体运动的研究,引导学生说出实验仪器和实验原理,设计实验步骤。
3.教师分配工作:回答实验器材的同学(2名同学)负责器材组装;回答实验步骤的同学(2到3名同学)负责操作;回答注意事项的同学负责监督实验过程;回答实验原理的同学负责记录实验数据。
4.将纸带上的数据通过手机投屏展示给同学们,分组确定自由落体运动是否为匀变速运动。再通过手机投屏展示各组同学的数据处理过程。
学生活动:利用已学的科学方法就行计算,得出结论举手示意完成,利用手机投屏分享计算过程
5.教师活动:计算重力加速度g的大小?
6.如所PPT展示不同地方的重力加速度并试探找寻规律,猜想出现这种现象的原因和重力加速度的方向。
环节三:自由落体运动公式
找同学回答匀变速直线运动的常用的公式
引导学生,将公式中的初速度和加速度分别用0和g表示,就得出自由落体运动的基本公式
环节四:用手机软件Sensorkinetics软件测自由落体加速度。6, 7
1.提问:知道手机是怎么知道人走的步数的吗?
2.介绍手机中的加速度传感器。
3.找一名通过抓尺测量反应时间最短的同学上到讲台,准备接住自由落体运动的手机。
4.分析软件所得数据。
环节五:教师总结
环节六:教师布置作业。
三:结束语
物理本来就是有趣的,有用的。但是很多老师在教学中把物理本来的魅力给慢慢磨灭掉了,在未来教学中我们要多上有益于培养学生核心素养的课,把当代的科技发展和生活实例引入物理课堂,让学生乐于学习物理,在物理学习中充满幸福感。对于教师自身而言,应该多读书,增加自己的知识面,提升自己课堂的魅力。
参考文献:
[1]梁小康. 将物理学史与中学物理实验课堂相融合的教学模式初探. 硕士, 江西师范大学, 2015.
[2]黄素晶, 基于核心素养下高中物理课堂融入物理学史的原则. 中学理科园地 2019,15 (05), 32-33.
[3]韦叶平, 基于物理学史开展真实探究教学的实践研究——以“划时代的发现”教学为例. 物理教师 2019,40 (11), 27-29.
[4]罗成; 朱行建, 新课程高考“物理学史料题”历时分析——基于2007—2016年高考试卷的数据统计. 教育测量与评价 2017, (01), 58-64+41.
[5]陆奕斌, 基于核心素养培养的高中物理深度教学策略——以自由落体运动教学为例. 湖南中学物理 2019,34 (09), 28-29.
[6]宋艺华; 王晓盟; 丁益民, 利用智能手机传感器改进中学物理实验教学. 中学物理教学参考 2019,48 (04), 37-38.
[7]饶迪; 程敏熙, 用智能手机传感器测量重力加速度的新方法. 大学物理 2019,38 (01), 37-38+52.

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