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高中物理课程与学生科学素养的整合发展

   2024-04-19 51

摘要:提升学生科学素养是当前高中物理教学的重点课题。文章结合新课标要求和高中物理学科特点,从物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个层面,探索了在高中物理课堂教学中融入科学素养培养的实践路径,为高中物理教学改革提供参考。

关键词:高中物理;科学素养;物理观念;科学思维;科学探究;科学态度

前言:在科技日新月异的时代,培养学生的科学素养已成为教育的必然要求。高中物理是培养学生科学素养的关键学科,在课程目标、教学内容和教学模式等方面都应体现科学素养培养的理念。《普通高中物理课程标准(2017版)》明确提出,高中物理课程应培养学生的物理观念、科学思维、科学探究能力以及科学态度与责任,为高中物理教学指明了方向。本文将围绕这四个维度,探讨在高中物理课堂教学中培养学生科学素养的实践策略。

一、在教学中渗透物理学史,构建正确物理观念

物理观念是学生学习物理知识过程中逐步形成的,从物理学视角对客观世界的概括性认知。高中阶段学生应初步建立物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等基本物理观念。教师应引导学生形成正确的物理观念:

1.教学中融入物理学史,让学生领略物理观念演变的历程,认识其重要作用。比如讲授牛顿定律时,可介绍牛顿、伽利略等科学家的探索过程,体现物理观念革新对学科发展的推进作用。

2.教学中注重概念内涵的系统建构,引导学生在具体情境中把握物理概念,深化对物理观念的理解。比如讲授机械能守恒定律时,可设计小车在不同斜面和弹簧上运动的实验,引导学生领会机械能守恒的内涵。

3.引导学生运用物理观念分析解释自然现象和生活实际问题,体会物理观念的应用价值。

二、创设问题情境,提升科学思维能力

科学思维能力是学生运用物理学思维方式认识事物本质、揭示事物内在联系的能力。主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等。教师应在教学中有意识地培养学生科学思维:

1.引导学生构建物理模型。教学中应注重引导学生抓住事物的本质属性,建立理想模型,比如,讲解匀变速直线运动时,引导学生建立质点模型,抓住速度、时间、位移三个关键物理量的关系。

2.培养学生科学推理与论证能力。教学中应为学生创设推理论证的契机,引导学生基于证据进行推理论证。如研究平抛运动时,让学生根据实验数据推导出抛体运动规律,并用数学方法加以论证。

3.鼓励学生勇于质疑,提出创新见解。面对学生提出的问题,教师要给予鼓励,引导其深入思考,阐述自己的观点。同时要为学生创设开放性问题情境,激发创新思维。

三、开展探究实验,培养科学探究能力

科学探究能力是学生在探索自然规律过程中形成的提出问题、获取证据、得出结论并交流的综合性能力。教师应为学生提供亲自动手和自主探究的机会,指导其掌握科学探究的方法:

1.引导学生发现并提出问题。教学中应为学生营造问题情境,激发好奇心,鼓励学生提出疑问。

2.指导学生制定探究计划。教师应向学生说明探究的目标要求,讨论确定探究方案,包括理论分析、实验设计、数据处理等环节。要鼓励学生设计创新实验方案。

3.培养学生获取证据、形成结论的能力。在学生自主实验的基础上,引导其系统采集数据,分析处理信息,得出合理结论,培养科学探究的技能与态度。

4.注重培养学生交流合作能力。鼓励学生开展小组合作探究,互相交流实验方案和结论,提升团队协作与表达能力。如让学生分组探究影响单摆周期的因素。

四、联系科技前沿,培养科学态度与责任

科学态度与责任是学生在理解物理学与技术、社会、环境关系的基础上形成的,主要包括尊重证据、实事求是、敢于质疑权威、热爱科学、理性看待科技等。教师要注重引导:

1.教学中渗透科学精神。要让学生感悟科学家治学严谨、求真务实的科学品质,培养实事求是的态度。

2.引导学生正确认识科学。科学不是一成不变的,要有敢于挑战权威的批判精神。要让学生正视科学的局限性。

3.加强科技伦理教育。现代科技发展可能带来环境、伦理等问题,要引导学生树立社会责任意识,理性看待科技发展。

4.将物理知识与生活实际相联系。物理学源于生活,又应用于生活。教学中要联系实际,让学生体会物理知识的应用价值,增强学习兴趣和社会责任感。

培养学生科学素养是高中物理教学的内在要求。教师要树立科学素养导向,在教学中注重融入物理观念、科学思维、科学探究、科学态度的培养,优化教学内容和教学方式,最终实现高中物理课程与学生科学素养的整合发展,培养具备科学素养的时代新人。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(2017版).北京:人民教育出版社,2018.

[2]尚志元.在高中物理教学中培养学生科学素养的策略研究[J].中小学教育,2020(36):26-28.

[3]张俊敏.核心素养融入高中物理课堂教学的实践探索[J].中小学教育,2021(2):44-46.

[4]刘儒德.论高中物理核心素养及其培养[J].中学物理教学参考,2017(10):6-8.

[5]施良方.学科核心素养下高中物理教学的思考与实践[J].物理教师,2019(2):11-13.

(作者单位:山西省临汾市第五中学校 吴雪飞)


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