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现状分析:初中物理学科核心素养

时间:2023-07-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:(二)科学思维初中物理是为高中物理及物理能力的提升做铺垫的,因而其内容相对简单,是一门基础课程。而对于初中阶段的学生来说,他们的思维能力还有待提升,以致“科学思维”这一核心素养的培养不如高中阶段具体深入。在物理基础教学中,要有意识地引导学生科学思维的逻辑性、灵活性、创造性、批判性等。在此基础上,达到逐渐提高科学思维的目的。

现状分析:初中物理学科核心素养

(一)物理概念

基于核心素养的概念与《全日制义务教育物理课程标准》,笔者提出了初中阶段应该形成的基本物理概念:

第一,在学科知识方面,学生应该认识到自然界是一个客观的物质存在,它是处在不断的运动变化之中的。这一点概括来说,就是必须具备科学世界观的意识。既然自然界是客观存在的物质世界,那么构成自然界的万事万物,都是有其自身属性的,其属性也是客观的,而真空是物质的特殊形式。此外,物质世界运动变化的规律,说明任何物质都不存在绝对的静止状态,运动和静止是相对的。

第二,探究是获取知识的重要途径,物理学中的概念、定律、原理等的形成,都建立在探究的基础上,牛顿第一定律揭示了宇宙中的相互作用力,例如力可以改变物体的运动状态或者改变物体的形状;在物理世界,能量之间可以通过做功进行相互转化,且在转化过程中能量是守恒的,例如动能与势能的转化等。

第三,在生活应用方面,物理与人类生活密切相关,物理学对于社会的变革与发展起着极大的推动作用。

(二)科学思维

初中物理是为高中物理及物理能力的提升做铺垫的,因而其内容相对简单,是一门基础课程。与此同时,物理也是一门科学课程,具有独特的复杂性和逻辑性。而对于初中阶段的学生来说,他们的思维能力还有待提升,以致“科学思维”这一核心素养的培养不如高中阶段具体深入。但这并不意味着初中物理学科思维不重要,相反,随着学生年龄的增长、心智的发展与成熟,其思维能力有着很大的提升空间,因此,在这一阶段,对学生进行思维能力的发展显得极为必要。在物理基础教学中,要有意识地引导学生科学思维的逻辑性、灵活性、创造性、批判性等。

第一,要引导学生在经验事实的基础之上发挥思维的创造性,将抽象的概念具体化、形象化,通过抽象与具体的转化,建构生动的理想模型,将复杂的概念、定律等简洁化。正如T.S.库恩所说:“科学研究的本质是建立理论和模型以不断加深对自然本质的理解。”初中阶段常见的物理模型有质点、杠杆电荷、理想导体、绝缘体、纯电阻、理想电表、光线、薄透镜、原子结构模型等对象模型;光滑的平面、大小与方向始终不变的力、不计绳长和绳重的绳子、真空环境等条件模型;匀速直线运动自由落体运动等过程模型,此外还有建立坐标系等数学模型

第二,引导学生进行逻辑思维,针对一般的物理现象或原理,进行科学的演绎推理及合理的论证。物理是一门逻辑性较强的学科,因而,科学的推理是物理知识学习关键。推理的过程建立在学生已有经验及知识的基础上,按照一定的逻辑程序,从现象到本质,再从对本质的探究中解决问题,获得新的知识。这一过程,所反映的是人的认知能力提升的过程。

在推理之后,还需进行科学的论证。科学论证的过程,要做到准确、详细,关注知识的产生过程,引起认知冲突,以激发学生对科学严谨性的感悟。在此基础上,达到逐渐提高科学思维的目的。

第三,培养学生的质疑创新思维。质疑与创新符合现代社会对人才的基本要求,既是物理学习所必需的科学态度,也是科学的思维能力的体现。质疑建立在对客观对象的理性思考之上,是深思熟虑之后所提出的,而非脱离客观实际的胡思乱想;创新是基于客观实际的有效探索,具有可行性和可操作性,而非不切实际的随心所欲。无论是质疑还是创新,都要求学生必须具备一定的知识储备、思想的发散性;要求学生能够对客观事物或现象进行准确的把握。质疑与创新虽然是两个不同的概念,但它们之间有着一定的联系,质疑是创新的前提,在知识形成的过程中,对任何事物都进行细致的琢磨,在探索中形成自己的观点,从而不断强化自身的科学思维品质

(三)科学探究

科学探究是指知识的获得方式是在不断的探索中形成的。探究式教学是现代教育理念所倡导的一种教学模式。其最大的优势在于,符合学生的认知规律,能够让学生最真切地体会到知识的形成过程,理解科学概念与科学规律,领悟科学精神。新的课程标准,突出了科学探究在学科中的地位,科学探究的作用在物理学科的学习中表现得尤为明显,科学探究是物理学科核心素养的根本,是物理教学不容忽视的内容。它既是一种精神,也是一种能力,更是一个过程,探究的模式因教学内容的不同而各有差异,但又存在某些共同的要素。(www.xing528.com)

第一,在物理探究的过程中,能够根据生活中的现象与物理学联系起来,在现象与物理知识间建立联系,提出有效且可落实的问题,通过物理语言准确表述出来,口头或书面都可以作为其表述形式。

第二,结合已有的经验与知识储备,或立足于现实的客观对象,进行有效性的推断,提出具有科学依据的假设或猜想,并保证设想的可行性与可操作性。

第三,将建立在事实基础上的假想或猜想付诸现实。即针对所提问题或设想,首先明确实验探究目的,进而选择合适的实验器材,制订切实可行的实验方案,尝试多样化的探究方法,在探究的过程中,不断地发现问题,改善方案,进而促进问题的解决。

第四,在进行实验探究的过程中,需要重视数据的收集,一般来说,要丰富数据的收集途径和手段,以最大限度地保证数据的完整性与准确性。通常,数据收集的途径包括查阅有关资料文献、实地考察、通过实验操作等。除了需要掌握数据收集的方法外,还需要善于将收集的数据信息进行科学归纳与整合,进行信息的加工处理。

第五,将所获取的信息运用于推理的过程,得出最终的结论。将所得结论运用于对之前所提问题或是设想的更进一步描述,或撰写实验报告

第六,呈现探究结果,并展开相应的交流与讨论,在此过程中,需要具备评估与反思的能力。在面对他人质疑时,还应该做到在进一步的论证中查缺补漏,逐步完善探究过程。

(四)科学态度与责任

初中物理是基于物理学的认知及人文素养的培养,以为学生进入物理高一阶段的学习及物理能力的提升打好基础。物理学的发展历程为学生科学态度与责任的培养提供了良好的文化支撑。作为一门科学,物理学的科学本质体现在生活和社会的各方面,也影响着人们的生活和社会的发展,有助于学生人生观价值观的塑造。

对于初中阶段的学生来说,他们的思维较之小学阶段,在敏捷性、灵活性、创造性、批判性等方面都已有较大的发展,并且已初步形成抽象思维的能力,能够理解并掌握一些简单的抽象的物理概念与规律,能够借助思维对一般的假设性问题进行合理的推理;与此同时,还应具备一定的运用能力,能够对生活中的某一现象运用物理理论进行分析。值得一提的是,初中生的逻辑思维,以经验性成分为主,也就是说,他们的抽象逻辑思维建立在以往经验的基础之上,或是以具体事物为依托,由此难免会表现出主观片面性,极容易陷入臆断之中或想当然。

随着物理学习的不断深入,学生基于物理学习的兴趣也由直接兴趣转为更高层次的间接兴趣,这也就意味着,学生不再仅仅是因为对象本身或结果而感兴趣,其更加热衷于知识建构的过程。这种兴趣会对物理学习产生更为持久的影响,深化物理知识的形成与认知。

物理核心素养所体现的是教育目标的细化和科学化,在初中物理教学中,立足于学生发展的目标,在因材施教教育方针的指导下,运用科学有效的教学策略,促使学生在获得知识的过程中,得到基于物理概念、科学思维、科学探究、科学态度与责任的协调发展。

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