基于核心素养的物理情境教学策略研究

作者: 王秀文

摘要:在物理学科教育工作过程中,“压强”是非常重要的一个章节,对学生以后的物理课程知识学习、题目求解等方面均具有重要意义。同时,素质教育理念和新课程改革均明确提出要重视学生的核心素养培养,这对学生的学习和成长均具有重要价值。因此,在初中物理“压强”这一章节的教学工作过程中,教师不仅需要注重课程知识点的教学和指引,还需要注重培养学生的物理核心素养,实现高质量的初中物理教学,促进初中生对物理课程知识的深度学习和理解。

关键词:小学教育;音乐欣赏;项目式学习;实践路径

中图分类号:G633.7文献标识码:A文章编号:1673-8918(2025)08-0125-04

在当前教育改革的浪潮中,核心素养的培养已成为教育教学的重要目标。物理作为一门自然科学的基础学科,其教学不仅仅是知识的传授,更是学生思维能力、实验能力和解决问题能力等多方面素养的综合培养。情境教学策略作为一种有效的教学方法,能够将抽象的物理知识融入具体的情境中,使学生在解决实际问题的过程中深化对物理概念的理解,提升物理核心素养。

“压强”作为物理学中的核心概念,在科学技术和生产生活中有着广泛的应用。它不仅涉及力学的基本原理,还与学生的日常生活紧密相连。在“压强”的教学中,通过创设丰富多样的情境,如利用生活中的实例引导学生探究压力的作用效果,可以激发学生的学习兴趣,培养他们的观察、实验和推理能力。同时,情境教学还能够使学生在实际操作中积累经验,提高问题解决能力,从而更全面地理解和掌握“压强”的概念及其在实际中的应用。

本文探讨基于核心素养的物理情境教学策略,并以“压强”教学为例进行深入分析,旨在通过对情境教学策略在“压强”教学中的应用进行实证研究,分析其在提升学生物理核心素养方面的效果,进而为物理教育教学实践提供有益的参考。

一、 基于核心素养的物理情境教学概述

基于核心素养的物理情境教学,本质上是一种将物理知识与实际情境相结合的教学方法,旨在通过模拟或体现真实生活场景的学习环境,促进学生核心素养的发展。

首先,物理情境教学法注重培养学生的核心素养,即让学生在物理学习中吸收并内化具有物理学科特色的素质。此教学方法认为,物理教育的目的不仅仅在于知识的传授,更在于塑造学生必备品格和关键能力。核心素养的培育纠正以往教育中“重视知识、忽视能力、忽略情感态度和价值观”的偏差,成为实现立德树人根本任务的关键目标。

其次,深度教学理念是物理情境教学的另一理论基础。深度教学强调为理解而教、为思想而教、为发展而教、为意义而教,区别于注重知识的简单记忆与重复训练的浅层教学。在物理学科中,指向核心素养培养的深度教学,应是基于真实问题情境,能够触动学生的情感和态度,促成学生核心素养的生成转化。

最后,物理情境教学策略还涉及情境类型学的分析框架,该框架从辨别参数、内容参数、装扮参数的角度对教学情境进行分析,以说明当前教学情境的特点和对学生物理学科核心素养的考查要求。这有助于教师创设更加有效的教学情境,提升教学策略的针对性和实效性。

因此,基于核心素养的物理情境教学策略旨在通过创设真实、相关的学习情境,促进学生在物理学科知识、技能、情感态度和价值观等方面的全面发展,其理论基础涵盖核心素养的内涵、深度教学理念以及情境类型学的分析框架,借助于此教学方式,可以更好地培养学生的物理核心素养,为学生的终身学习和全面发展奠定坚实的基础。

二、 基于核心素养的物理情境教学的现实意义

(一)深化学生对物理概念和规律的认识

传统的初中物理教学效果不理想,主要原因之一就是学生对相关物理概念和规律的认知理解并不深刻,甚至容易出现混淆、记错等问题,对学生的高质量物理学习极为不利。而基于核心素养的物理情境教学能深化学生对物理概念和规律的认识。物理学领域有复杂抽象的概念、原则和法则,常让学生感到难以理解。情境教学法可以将抽象的物理知识转化为具体可感知的情境,让学生在亲身体验的环境中观察和体验,从而更深刻地理解物理的本质。在此教学模式下,教师可以设计一系列与物理原理和规律密切相关的实验和实践活动,激励学生积极参与,使其从被动学习转变为主动探索和实践。在这些精心构建的情境中,学生可以通过亲身操作、直观感受和深入思考,与物理知识建立直接的联系。学生可以观察实验现象,记录和分析数据,探讨物理规律,并与同伴进行交流,这个过程不仅促进学生思维能力的提升,还帮助学生构建更深层次的物理知识体系。因此,学生在未来的学习或实际应用中,将能够更自信地面对各种挑战。

(二)助推学生物理核心素养的培育和发展

在新课程标准下,情境教学法因其显著的时代性和实用性,已经成为促进学生物理核心素养提升的关键动力。该方法通过创造多样化和多维度的物理环境,使学生在实际操作和探究中获得物理知识和技能。其不仅建立在坚实的理论基础之上,还巧妙地将实际情境整合到学习过程中,培养学生的实验技巧、观察力和操作技能,为学生建立坚实的物理实验基础。同时,情境教学特别强调学生的主动探索精神和合作学习的态度。在情境的引导下,学生通过自我提问、分析问题和寻找解决方案,在激发其思维活力的同时,还可以激发学生的创造力和创新潜力,显著提高解决问题的能力。此外,情境教学还能够扩展学生学习的范围,鼓励跨学科和跨领域的综合学习。教师作为引导者,可以帮助学生将物理知识与其他学科知识和现实生活中的应用相结合,从而扩展学生的知识视野,并锻炼学生自身的综合思维和实际应用能力。

(三)强化学生解决实际问题的能力

物理学科的核心追求在于将理论知识转化为解决现实世界难题的钥匙,践行“知行合一”的教育理念。鉴于此,物理教学亟须强化理论与实践的桥梁,着重培养学生的知识迁移能力,以彰显物理教学的深远意义。为达成这一目标,教师应当从日常生活的点滴中汲取灵感,构建生动的物理教学情境,以此深化学生对新知的理解与内化,提升物理教学的实效性。这不仅能够有效增强学生的应用意识与实践操作能力,促使学生灵活地将理论知识与现实生活情境对接,从而更好地适应社会发展的步伐,而且还能够激发学生对物理知识的浓厚兴趣,进而以更加饱满的热情投入物理学习与探索的征途中。

三、 基于核心素养的物理情境教学策略——以“压强”教学为例

(一)生活情境导入,点燃学习热情

在初中阶段物理课程教学工作中,“压强”非常重要,同时也是历年以来物理中考的重要考点之一。诸多学生之所以在学习过程中出现困难,主要是因为此章节知识点相对抽象,并且一度影响初中生的学习兴趣。因此,在基于核心素养的物理情境教学工作中,教师应善于利用情境,降低学生学习难度,从而达到更好的教学效果。课堂伊始“压强”概念的引入,就可以借助生动的生活情境。课堂中,教师可提出一系列疑问,诸如“为何窄小的针头能穿透皮肤而不觉疼痛?”或“为何宽大的鞋底能均匀分散重力,行走舒适?”这些问题将学生的目光引向日常生活中的物理现象,激发其探索未知的热情。通过情境导入,学生不仅能够感受到物理与生活的紧密联系,还能在无形中培养起对物理世界的浓厚兴趣,为后续深入学习奠定情感基础。

教师还可以巧妙地利用学生日常生活中的现象,设置认知冲突,以激发学生的好奇心和探索欲。例如,教师可以展示一段视频,画面中,一位小朋友在沙滩上玩耍,他分别用平掌和指尖去压沙滩,结果指尖处的沙滩凹陷得更深。此时,教师可以提问:“为什么指尖压出的坑比平掌压出的坑更深呢?”这样的问题能够迅速引起学生的注意,因为他们可能自己也有过类似的体验,但从未深入思考过其中的原因。课堂中认知冲突的设置,能够激发学生的求知欲,促使他们主动寻找答案,为后续的学习打下良好的基础。

(二)深化概念理解,构建物理模型

概念理解与构建物理模型在初中生物理学习中至关重要。概念是物理学科的基石,可以帮助学生把握物理现象的本质,而物理模型则是将抽象概念具体化的工具,其可以简化复杂现象,使学生能够更直观地认识和解释物理世界。通过构建物理模型,学生能够将理论与实际相结合,提高问题解决能力,培养科学思维和创新能力,实现核心素养的全面提升。“压强”教学中,深化学生对压力、受力面积及压强三者关系的理解至关重要。通过分组实验,如利用不同重量的书本压在相同面积的海绵上,观察并记录海绵的形变程度,学生得以直观感受压力作用效果的变化。在此基础上,教师可以引导学生构建压强的物理模型,明确压力与受力面积的比值即为压强的定义。通过画图、讨论等互动方式,学生得以深入理解压强概念,为后续的高质量学习提供助力。

譬如,教师可以利用多媒体教学和实验教学,引导学生明确影响压力作用效果的因素有压力的大小和受力面积大小。采用控制变量法,分别研究这两个因素对压力作用效果的影响。为学生提供小桌、海绵、砝码等器材,让学生自主设计实验方案。例如,在压力相同时,改变受力面积,观察海绵的凹陷程度;在受力面积相同时,改变压力大小,观察海绵的凹陷程度。通过实验,学生得出结论:压力的作用效果与压力大小和受力面积大小有关。当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显;当压力相同时,受力面积越小,压力的作用效果越明显。这种带有直观感受的引导不仅能够加深学生对压强概念的理解,还能激发学生对物理世界的探索兴趣,为后续深入学习压强知识奠定良好基础。

(三)实验探究过程,强化科学思维

实验探究是压强教学中不可或缺的一环,通过体验实践学习过程,可以加强学生对课程知识的认知和理解。初中物理教师可以设计一系列实验,如改变物体形状、重量及受力面积,观察并记录压力作用效果的变化。在实验过程中,教师应鼓励学生提出问题、猜想假设,并设计实验方案进行验证。通过数据分析、逻辑推理,学生得以培养起科学的思维方式,提升解决问题的能力。同时,实验探究还能增强学生的动手能力,使其在实践中深化对压强概念的理解。

例如,教师可以创设一个与“压强”相关的实际情境,如深海潜水器在深海中承受巨大水压的情境,让学生探讨如何设计潜水器以承受这种压力。情境模拟活动要求学生运用物理知识解决实际问题,培养其问题解决能力和创新思维。在此活动中,学生需要考虑多种因素,如材料的抗压性、结构设计等,这不仅可以加深学生对压强概念的理解,而且提高学生应用知识的能力。

(四)定量分析应用,提升数据处理技能

压强教学中,定量分析的应用同样重要。教师应引导学生掌握压强定义公式的应用,通过计算、比较和分析实验数据,深入理解压强与压力、受力面积之间的定量关系。此外,教师还可设计一些计算题,如给定压力和受力面积,要求学生计算压强,或给定压强和受力面积,要求学生推算所需压力。这些练习不仅能巩固学生的压强概念,还能提升其数据处理和计算能力。

例如,在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验中,教师为学生提供小桌、海绵、砝码等器材,引导学生运用控制变量法进行实验设计和数据分析。明确在探究压力作用效果与压力大小的关系时,需保持受力面积不变,改变压力大小,观察海绵的凹陷程度;在探究压力作用效果与受力面积的关系时,需保持压力大小不变,改变受力面积,观察海绵的凹陷程度。还可以通过一些生活中的例子来加深学生对控制变量法的理解,比如,用身边的器材做实验,探究压力效果和压力和受力面积关系时,可以将一个圆柱形的玻璃杯、一块海绵和水作为实验器材。先将空玻璃杯平放在海绵上,再倒扣在海绵上,比较玻璃杯陷入的深度,此时控制了压力不变,改变了受力面积。接着,将空玻璃杯平放在海绵上,不断往里加水,观察玻璃杯陷入的深度变化,此时控制了受力面积不变,改变了压力。在这一实验操作学习过程中,学生能够知悉压力作用与哪些因素相关,后续对压强计算公式的理解和记忆也可以变得更加深刻。

(五)优化教学评价,培养学生核心素养

教学评价本身是不可缺失的教学环节,对最终的教学效果会形成直接影响,在“压强”这一章节的教学工作中亦是如此。因此,在基于核心素养物理情境教学工作过程中,教师需要结合章节教学内容,采用多元化的教学评价,从而促进学生核心素养提升。

经典小说推荐

杂志订阅