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基于大概念落实核心素养视角的高中物理单元教学研究
摘要:物理学科作为一门以实践性为主的自然学科,在学生的基础教育阶段有着理科思维培养的举足轻重的作用。而大概念落实下的物理核心素养的培养办法,具有促进学生学习主动性与深刻理解知识的优势。在强调素质教育的今天,大概念学习将成为未来高中物理教学的重要方法。
关键词:高中物理,大概念学习,教学实践
引言:随着信息时代的快速发展,教育理念需要转变,要面向以适应当今社会的发展需求为目标。传统的教学模式以教师讲授为中心,无法合理调动学生学习兴趣和主动性。因此,创新教学方法已经成为促进学生全面发展的关键。基于大概念落实的核心素养培养方法,已经在高中物理教学中得到了广泛应用。本文旨在从物理核心素养视角下探索如何优化高中物理实践教学。
一.大概念落实核心素养视角的物理教学概念
大概念落实高中物理核心素养包括以下几个方面:
物理观念和应用:学生应该掌握物理学的基本概念、原理和定律,理解物理世界的运行规律,能够正确运用物理理论解释现象。
科学的思维与创新:学生应该具备质疑和创新的能力,对结论提出批判以及创造性见解,应该能够建立符合实际情况的物理模型,科学推理、科学论证,利用模型解决各类物理问题,进行物理推理和预测,并强调批判性和创造性思维。同时应该能够将所学到的物理知识应用于实际生活和工程技术中,理解物理与现实生活之间的联系。
科学的探究与交流:涉及提出物理问题、设计实验、获取和处理信息、基于证据得出结论等,强调探究过程中设计和进行物理实验的能力,能够独立操作实验仪器、收集数据、分析结果,并得出结论。能够运用数学方法对物理问题进行计算和推导,掌握解决物理问题所需的数学技能。
科学态度和责任:养成学生对于科学的基本兴趣态度和责任心。具有科学的价值观与实践精神,具备组织合作意识以及社会责任感。
因此在教学中,教师需要选择与课程内容紧密相关且能引起学生兴趣的项目主题。例如,可以围绕力学、光学、电学等核心概念设计项目,如制作简易的太阳能热水器、设计并制作小型电动车等,发电机等。在项目开始前,教师应明确项目的目标和任务,确保学生清楚知道他们需要做什么,以及完成这些任务的意义。这种学习方式也有助于培养学生的动手能力和物理素养。在学习过程中,教师可以组织学生进行团队协作,共同完成任务。通过团队协作,学生可以相互学习、取长补短,提高学习效率。同时,教师还应鼓励学生进行交流和分享,让他们展示自己的成果和收获。
二.基于大概念落实核心素养视角的高中物理教学实践
1.引导学生培养对待物理的热情态度
学生对于物理的兴趣和爱好,主要来源于生活中的实例与实践。因此,为了使得学生能够更清楚的掌握物理知识的理论和概念,必须让其知道所学物理内容同现实生活的紧密练习,从而激发起他们的探索欲。高中阶段的学生,其基本的探索欲望和兴趣方向尚处于发育过程中,因此这一阶段需要教育环境的引导,有意识的培养他们热爱物理,热爱科学的基本态度。在学习相关物理知识概念时,多注重引入实际生活中的案例,充分向学生介绍这些物理概念深化与发展后,能够具体体现在实际生产生活中的哪些地方。在这些能够亲眼看见的实际案例中,学生对于物理学中知识概念的认识更加清楚直观。学习物理的用处也可以得到最直接的展现。因此,知识就是力量不是一句空话,学生对于物理的热情和积极性也不会凭空产生。因此应当对学生的热爱物理,热爱科学的态度进行合理引导。
以动量守恒定律的实验为例,通过实验,学生能够理解和应用动量守恒定律。教师介绍动量守恒定律的概念,并解释其重要性及应用场景。课前准备一个推车和两个小球,其中一个小球静止,另一个小球具有一定速度。实验过程中,学生观察教师对小球进行实验,记录小球的运动情况。 教师将具有一定速度的小球碰撞到静止的小球,让学生观察碰撞后的运动情况。学生观察碰撞后小球的运动情况,并根据观察结果讨论动量守恒定律是否成立。学生尝试写出动量守恒定律的公式,并结合实验数据进行验证。教师引导学生总结实验结果,讨论动量守恒定律在现实生活中的应用。学生设计类似实验来验证动量守恒定律,并分享实验结果和结论。通过这个案例,学生可以通过实验亲身体验动量守恒定律,从而更深入地理解物理知识,并培养实验设计、数据分析和推理能力。
2.组建小组合作式学习的高效课堂
从目前小组合作的实践案例中可以看出,由不同类型的学生所组成的学习小组更有利于发挥各个成员的优势,补足各个成员的短板。因此,小组合作探究应当具备帮带作用。由班里学习成绩靠前的学生担任每组的组长,并依据课堂表现和不同学生之间的特点进行适合性调整。举例说明,可以由前十名同学担任每组组长,由十到二十名担任副组长,三十到四十名,四十到五十名担任三号,四号,五号组员等。而依据不同学生特点,则应当合理兼顾每个小组的上课活跃度,学生之间的和谐关系等进行适合性调整。在这样的小组搭建下,可以设计物理实验:迷你火箭的搭建。
学生分成小组,每个小组的目标是设计并制作一个可以飞行的迷你火箭。他们需要考虑火箭的结构、推进力的来源、稳定性和飞行轨迹等因素。
小组成员分工明确,根据各自的兴趣和专长,负责设计、材料采购、制作、测试等不同的任务。小组成员共同讨论并确定火箭的整体结构,绘制草图和制作模型,包括火箭的外形、燃料部分和控制系统等。根据设计方案,小组成员合作制作迷你火箭,选取合适的材料,并按照步骤逐步完成火箭的组装和装配。在指导老师的监督下,小组对设计的迷你火箭进行飞行测试,观察其飞行轨迹、稳定性和高度等表现,并记录相关数据。小组成员共同分析测试结果,总结经验和不足之处,讨论可能的改进措施,并根据反馈意见进行修正和改进。每个小组将他们设计制作的迷你火箭进行展示,分享制作过程和飞行测试结果,并向其他小组提供反馈和建议。学生将有机会在小组中合作,发挥团队精神和创造力,锻炼实践能力和问题解决能力,同时深入理解物理学中的一些基本概念和原理。
结语:
大概念落实下关于高中物理核心素养的培养教学,对于高中物理教学有着明显的优势。通过实践学习,学生能够主动参与、深入理解物理知识,并培养解决问题和合作的能力。这样的学习模式需要教师和学校共同努力,提供必要的支持与指导。我们希望本研究对于高中物理教学的改进和发展提供有益的借鉴和启示。
参考文献:
[1]黄绍福.基于物理学科核心素养的大单元教学研究课例[J].广西物理, 2022, 43(4):119-121.
[2]田久彬.基于核心素养的高中物理大单元教学[J]. 2020.
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