显化科学方法,提高中学生的物理学科素养论文_曹瑞芳

显化科学方法,提高中学生的物理学科素养论文_曹瑞芳

陕西省榆林市清涧中学 719000

摘 要:基于学科核心素养的物理教学,要求高中生具有科学思维、科学态度责任感,能够认识科学的本质,用科学的思维方法认识和改变世界。而在应试教育中科学方法比较隐性地呈现,不被老师和学生所重视。本文通过案例法,研究显化物理方法的教学方式和对高中物理教学的作用,旨在提高教学效果,提高中学生的学科核心素养。

关键词:科学方法 高中物理 学科核心素养

高中物理的学科核心素养是:物理观念、科学思维、实验探究和科学态度与责任。要求高中生具有学习物理的好奇心和求知欲,能够正确地认识科学的本质。

在上海教育出版社高中物理必修一课本绪论部分写到:“高中物理是一门自然科学,它所研究的是物质的基本结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律以及所使用的实验手段和思维方法。”由此可见,科学方法是要求高中学生学习物理必须掌握的。

科学方法:指认识世界、进行探索、研究和解决问题的方法,是人们在认识世界、改造客观世界的实践活动中总结出来的正确的思维和行为方式,是人们认识、利用和保护自然的有效工具。

科学方法是学生学习物理知识的必备手段,可以帮助学生更好地理解概念、规律,更好地研究问题,提出创造性的研究方案。而在高中教材中,没有单独的科学方法学习,都是隐性地附在教材边缘的小字部分或者“多学一点”栏目,没有引起师生的重视,不做统一要求,所以导致同一方法需在高中阶段应用多次,但每次都是模模糊糊点到为止。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆笔者认为,将主要的科学方法显化,课前提前讲解或者附录在课本后面,以便学生查用,有利于学生掌握,成为他们的思维工具,应用于学习、生活中。

高中阶段主要用到的科学方法有:比值定义法如密度、速度、加速度、电场强度、电阻等;乘积定义法如功、重力势能、动能、动量、冲量、电功率等;理想化方法如质点、点电荷等客体模型,绝热容器、细绳、轻杆等条件模型,简谐运动、平抛运动等过程模型;控制变量法;实验归纳法如平行四边形定则、电荷守恒定律等;假说科学方法如研究光电效应等;演绎推理法如动能定理的得出等;等效法如等效电阻等。将这些科学方法显化,作为学习的工具,可以降低学习规律的难度,也可以帮助学生更好地产生创造性思维,提高学习能力,提高教学效率。

案例:“控制变量法”教学实践研究。

在牛顿第二定律得出之前,学生已经参与了“探究加速度与力、质量的关系”实验,为了让学生更好地设计实验,在初中学习基础上,强化一下控制变量法,这样学生就有更多的经历设计实验方案,而不是陷入一团困惑中。所以应该指出,自然界不存在孤立的物体,每个物体的运动或者所处的状态,都会受到很多个因素影响。当我们研究的问题受到多个因素影响时,一次性根本解决不了问题。于是,我们要有适合的研究方法,叫控制变量法:即每一次实验只改变某一个可能的影响因素,而控制其他物理量不变,从而研究被改变的这个单因素对研究问题所带来的影响,然后分别用同样的控制思想加以研究其他因素,最后再综合分析处理,加以解决。那么,问题是运动的加速度与哪些因素有关呢?力是改变运动状态的原因,是产生加速度的原因,而加速度描述是物体运动状态变化快慢的物理量,而质量是物体保持原来运动状态的本领大小的唯一量度,所以加速度和力、质量都有关系,那么到底有怎样的关系呢?这就需要用到控制变量法,即保持质量不变的情况下,研究加速度和力的对应关系;然后保持力不变的情况下,研究加速度和质量的对应的、定量的关系。在两组实验基础上,利用图像法综合处理,分析得出结论。这样,学生思路很清晰,重点研究怎样设计实验方案、平衡摩擦力、处理数据和分析结果等。以后学生遇到此类问题,有很清晰的思路。

所以,科学方法显化,有利于降低实验难度,有利于学生更好地分清主次,也有利于学生遇到生活问题时设计研究和解决方案。这样,为学生的创造性思维提供了思维的台阶。

总之,基于学科核心素养的高中物理教学时,需要教师面对不同类型的教学内容时,关注其中的科学方法,适时、适量、适度、适当地给学生设定不同层次的教学目标,给以学生不同的台阶,设置不同的难度,不同程度地拓宽学习内容的广度,不同程度地挖掘教学内容的深度,以便学生学到自己所需,提高物理学科素养,并学以致用。

参考文献

[1]普通物理课程标准[s].中华人民共和国教育部制定.人民教育出版社,2017年版。

[2]束炳如 何润伟 普通高中课程标准实验教科书,共同必修1[M].上海:上海科技教育出版社,2007:绪论。

[3]李鄂春 科学方法应用于高中物理重点概念和规律的教学研究[D],2005。

论文作者:曹瑞芳

论文发表刊物:《教育学》2019年1月总第164期

论文发表时间:2019/1/10

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