课题论文:《浅谈高中物理学科核心素养的培养方法》

物理学科核心素养是学生在接受物理教育的过程中,通过学习物理知识与技能、思想与方法逐步内化形成的适应个人终身发展和社会需要的,具有物理学科的必备品格和关键能力。

物理高考在考查知识的同时注重考查能力,并把对能力的考查放在首要位置。通过考查知识来鉴别考生能力的高低。高考对五种能力的考查和学科核心素养究竟有怎样的关系?高中物理学科核心素养的培养有哪些方法?下面就此谈两点认识和体会。

一、高考对五种能力的考查与学科核心素养之间的关系

高考考查的五种能力主要包括理解能力、推理能力、分析综合能力、用数学处理物理问题能力、实验能力。而物理学科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。这五种能力是和物理学科核心素养是一一对应关系的。如下图所示:物理观念对应理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学方法解决物理问题能力,而科学思维对应推理能力、实验能力等。

物理学科核心素养与高考考察五种能力的关系图

2019高考已经落下帷幕,我通过一道物理高考题谈谈我的一些浅显的认识。

【真题再现】(2019全国2卷,25)一质量为m=2000kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中,司机突然发现前方100m处有一警示牌,立即刹车。刹车过程中,汽车所受阻力大小随时间的变化可简化为图(a)中的图线。图(a)中,0~t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略,汽车仍保持匀速行驶),t1=0.8s;t1~t2时间段位刹车系统的启动时间,t2=1.3s;从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作,直至汽车停止。已知从t2时刻开始,汽车第1s内的位移为24m,第4s内的位移为1m。

(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线;

(2)求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小;

(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1-t2时间内汽车克服阻力做的功;从司机发现警示牌到汽车停止,汽车行驶的距离约为多少(以t1-t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?

本题字数多,信息量大,并且考查到了“刹车陷阱”问题,需要学生耐心读题、审题、分析过程,从题干和图像中获得有效信息,作出图像并进行多过程的计算,该题涉及运动学、牛顿第二定律、动量定理、动能定理等重要规律。重在考查学生信息加工、推理判断、挖掘隐含信息的能力,对学生的要求较高。本题“司机发现前方警示牌”立即刹车为背景,涉及反应阶段、刹车系统启动极端、刹车系统稳定阶段,非常符合实际,是一道很有创意的题目,认识科学本质,理解科学·技术·社会·环境(STSE)的关系基础上逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感,从该题也能体现“物理即生活,生活即物理”的物理观。通过这样的一道题,考查了学生物理观念、物理思维、科学态度与责任等多方素养,是近些年来高考考查的趋势。

二、提高学生物理学科核心素养的方法

1.注重基础知识——培养物理观念

物理高考注重对考生基本物理概念和规律的考查,通过考查学生运用基本物理概念和规律的情况来鉴别考生能力的高低。因此,加强学科基础知识的教学和基本技能的培养,是我们搞好教学工作的立足点。高一教学主要侧重基本知识能力培养,习题切忌偏难怪。高二学年的教学在重视基础的同时,注重能力培养及提升。通过高一高二基础知识的夯实,高三阶段的学习就会迎刃而解。

2.注重联系实际——体会科学态度与责任

物理学是探讨物质结构和运动基本规律的学科,它注重对物质世界基本规律的探索,绝大多数物理试题其实就是对实际问题的抽象和模型化,以此来考查学生能否应用学到的物理知识来解决实际问题。比如今年物理全国2卷就进行了相应的考查,如果学生平时一味的啃书本,不关注物理知识与社会与生产生活的联系,那么解决实际问题就一片茫然了。因此在平时教学中应将“理论联系实际”作为学科教学的基本目标加以确定,并切实贯彻实行。我们可以将教材中的STSE部分开设专门的选修课程,鼓励学生通过查阅资料、上网等方式进行学习,不仅让学生对于物理知识有进一步的了解,也可以培养学生交流合作的能力。

3.加强实验教学——提升科学探究能力

实验是提高学生思维和实践能力的重要途径。物理学科是一门实验学科,物理高考一贯重视对实验能力的考查。虽然高考考查没有做实验这一环节,但是考纲上明确指出,高考题应该通过考查来区分学生是否真正做实验还是看实验或者是笔上实验。例如讲解测量电阻这节课,教师可以给学生展示基本测量电阻的方法,并且积极创造条件,让学生进行分组实验,讨论测量电阻的多种方法,比如伏安法、半偏法、替代法等等,通过设计性的实验,培养学生灵活运用知识的能力、对知识的迁移能力和实践能力。

物理学科核心素养的培养,不仅仅为了学生能在高考中取得好的成绩,最终目标是为了使学生能够成为对社会有用的人,而如何培养,也是一名教师在教育生涯中要终身研究的课题。

来源︳教研处


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