核心素养视角下高中生物理建模能力培养研究

     核心素养视角下高中生物理建模能力培养研究                  摘要：在科学技术蓬勃发展，国际竞争日趋激烈的今天，科学教育的重要性日益彰显。科学教育是公民科学素养和创新能力培养与发展的重要途径。大量研究发现，中学生不具备对模型和建模本质的深层次的认知，更缺少用模和建模的能力，我国中学生物理建模能力水平亟待提高。培养学生物理建模能力就需要高质量的研究成果作为理论支持和实践指导。本研究选定在物理学的特定学科视角下，考察建模能力的结构和学生建模能力的培养问题。关键词：物理建模能力；核心素养1引言高中物理教学与社会生活有着非常紧密的联系。通过高中阶段的物理学习，能够提升学生综合素质水平。高中物理中的知识，一般均是从相关物理模型中抽象总结出来的。因此，我们必须要做好高中物理课堂教学中，对学生物理建模水平的提升。按课程的要求，实验教学目标应包括知识目标、能力目标、技能目标。知识目标是指学生今后继续学习所必须的物理基础知识；能力目标是指学生提出问题、选择和明确课题的能力，爱因斯坦说过：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”，一个不善于提出问题和捕捉问题的人，就无法提出解决问题的方法；技能目标是指实验的操作技能。传统实验教学主要关注知识目标、技能目标，而对能力目标的关注不够，这与教师观念中知识目标、技能目标等同于能力目标有关。管好实验教学目标，就要把实验的知识目标、能力目标、技能目标有机地结合起来，给学生提供思考、分析的空间，让学生在“做实验”的过程中发现问题、分析问题、提出解决问题的方法，在这里教师的引导至关重要。教师如能引导学生分析各方法的优劣，对提高学生分析问题的能力和思维能力将大有益处。基于学生核心素养视角的实验教学要求主要有以下几个方面：①从以学科为本、以实验为本向以学生的发展为本转变，使实验从作为知识灌输的基础转变为促进学生发展的重要基础之一。②从为“教”设计实验向为“学”设计实验转变，让实验更好地配合学生的主动学习。③从为学生的课内学习而设计实验向为学生的课内学习和课外学习而设计实验转变，适应开放式学习的需要。④从只注重视培养实验操作能力向培养实验思维能力和培养实验操作能力并重转变。⑤从教师垄断实验选题和设计向教师吸引、指导、帮助学生参与实验选题和方案设计转变。⑥从只注意“修修补补”性实验研究向重视开发性研究和创新设计、开发与完善结合转变。⑦从只应用近代实验方法向适当应用现代实验的方法和仪器，重视中学实验现代化转变。⑧从只重视理论到理论与实际的结合的转变，更加重视物理实验与生活、技术的联系，注意用实验探究的方法解决实际问题。⑨从“单兵作战”的自发研究向群众性研究与组队研究的“两条腿走路”转变。2高中生物理建模存在问题2.1基于学生角度的分析我们对高中学生开展物理建模知识测试，通过分析测试结果，发现有很多学生并没有充分掌握高中物理模型知识，缺乏对高中阶段的物理模型的系统性理解，很少一部分人能够讲述出物理模型的适用条件及特征，也不了解每个物理模型建立的过程。原因一方面有学生基础差，另一方面则是学生对此缺乏兴趣不愿意深入探索。2.2基于教学角度的分析面对巨大的高考压力，目前，无论是社会还是学校、家庭，关于教学质量评判根据仍旧是学生的学习成绩，教师教学的第一目标是提升学生的成绩，把大部分的经历投入到教学课本知识上。部分教师在平常教学里为了维护教师的权威以及维持教学秩序，打击学生的学习热情，抑制他们的兴趣。3高中生物理建模能力培养策略3.1广泛运用情景式教学，培养学生兴趣物理教师必须要具备丰富的专业知识，深入了解物理建模的背景知识，在创新教学方法的基础上，对课堂导入这一环节进行精心设计。比如，当进行到课堂导入这一环节时，教师可以融入与物理建模相关的背景知识，并将牛顿、阿基米德等物理学家的故事讲述给学生，使他们的物理文化知识得到丰富。3.2重视基础，强调创新教师需要对学生的基础知识进行强化，帮助其构建相应的物理模型，使他们能够完全掌握知识结构，并理解知识间存在的立体关系；同时教师还需要根据学生当前的认知水平以及发展状况，努力激发其学习兴趣，使其积极主动的投入到学习当中，进而引导学生构建起相应的物理模型。在课堂教学期间，教师可以以学生喜闻乐见的生活实例为出发点，将物理建模知识充分融入到实际生活当中，培养学生的发散性思维，进而使他们建立相应的物理模型。4结语本文提出对策有广泛运用情景式教学，培养学生兴趣，重视学生基础，强调创新。总体而言，应该结合教学内容，选择适当的实验设计题，让学生发挥自己的聪明才智，大胆，探索解决问题的多种途径和方法，再亲自动手实验。对步骤复杂，现象不明显甚至是不合理、行不通的方案，也让学生试一试，在实验中发现问题，从失败中总结经验，取得教益，不断改进和完善方案，然后将不同的方案进行评价。上评价课时，要善于营造积极的思维状态，宽松的思维氛围，鼓励学生提出个人见解，当有争议时，要肯定学生的标新立异，保护学生的好奇心、求知欲和创新精神。对存在的问题教师要及时予以启发、点拨、疏通探索问题的思维障碍及某些知识的局限，在学生获得全面丰富的物理知识的同时开发学生的创造性思维。参考文献林明华.高中物理核心素养的内涵与培养途径[J].福建基础教育研究,2016(2):4-6.陈丽珊,陈海.基于高中物理学科核心素养的物理教学探究[J].基础教育研究,2016(20):7-8.[3]Barthelemy,RamónS.|VanDusen,RamónS.|Henderson,Charles.PhysicsEducationResearch:AResearchSubfieldofPhysicswithGenderParity.[J].PhysicalReviewSpecialTopicsPhysicsEducation,2015,11(2).1 -全文完-