高中物理“问题引领”培养学生物理核心素养

(整期优先)网络出版时间:2023-08-31
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高中物理“问题引领”培养学生物理核心素养

作者:黄坚钢

单位:绍兴市柯桥区越崎中学312000

摘要

近年来,高中物理教育面临着许多挑战与机遇,特别是在教育方法论的更新与变革方面。文章主要探讨了问题引领作为一种新的教育方法论在高中物理教育中的应用。首先,作者定义了什么是问题引领并将其与传统的教育方法进行了对比。接着,通过深入探讨如何通过问题引领培养学生的物理核心素养,文章强调了引导学生从实际问题出发的重要性,以及如何培养学生的批判性思维和解决问题的能力。此外,通过对浙江省物理选考题目的案例分析,作者进一步阐述了如何设计与学生生活紧密相关的问题,并如何有效评估学生的物理核心素养。最后,文章总结了问题引领为高中物理教育带来的变革,并为教育者提供了建议。

关键词问题引领物理核心素养高中物理教育批判性思维教育方法论

一、引言

近年来,高中物理教育面临着一系列的挑战与机遇。随着科技的飞速发展和学生需求的变化,传统的教学方法越来越难以满足现代教育的需求。为了更好地培养学生的物理思维和解决问题的能力,教育者们开始探索新的教学方法论。在这种背景下,问题引领应运而生,成为一种新的、富有创新性的教育方法。它不仅鼓励学生从实际问题出发去深入理解物理原理,而且与传统的教育方法相比,更加注重培养学生的批判性思维和实际应用能力。

二、“问题引领”如何培养学生的物理核心素养

问题引领作为一种教育方法论,旨在从真实世界的问题出发,引导学生理解和应用物理知识。通过这种方法,学生不仅能够掌握物理原理,而且能够培养他们的核心素养,为未来的学习和工作打下坚实的基础。

(一)从实际问题出发引领学生的探究

传统的教学方法常常以理论为主导,学生很容易陷入被动接受的状态。而问题引领策略带领学生从真实的、具体的问题入手,使他们主动地去探索和解决。这种方法不仅让学生更加深入地理解物理原理,还让他们真切地感受到这些原理在日常生活和实际工程中的广泛应用。更为重要的是,面对一个具体问题,学生的兴趣和好奇心自然而然地被激发,他们的学习热情和投入度也随之提高,形成了良好的学习动力。

(二)培育学生的批判性思维与问题解决技能

问题引领策略不止于提出问题,它更是一个培养学生批判性思维和解决问题能力的过程。在这个过程中,学生学会独立分析和评估各种信息,学会找到问题的关键,学会选择和应用合适的方法来解决问题。这种训练使学生具备了批判性思维,能够对所学知识进行深入的反思和应用,而不是仅仅停留在表面的理解上。

(三)加强学生的自主学习与团队协作精神

问题引领策略鼓励学生自主地寻找资料、设计实验、分析数据。在这样的教学环境中,学生的自主学习能力得到了极大的锻炼和提高。此外,面对一个复杂的问题,单靠个人很难得出完整的答案,这时团队的合作显得尤为重要。在团队合作中,学生不仅学会了与他人沟通、协作,更学会了尊重他人的观点,合理地分配和调动团队资源,这都是他们未来学习和工作中必备的重要能力。

三、浙江省物理选考题目的案例分析

高中物理选考题目通常被设计成既具有挑战性又能引导学生深入理解物理原理的形式。浙江省物理选考题目是这方面的杰出代表。以下将以18题和20题为例,进行具体的评析。

(一)18题:碰撞特性与能量守恒的探究(如图一)

图一 浙江省物理选考题目18

这道题目主要探讨物体间的碰撞特性,涉及的主要物理概念有动能守恒、动量守恒以及弹性势能。题目设计中,滑块a的运动与传送带、弹簧和滑块bc之间的相互作用,都为学生提供了丰富的情境,引导他们运用所学的物理知识去解决实际问题。

1 选考题目的设计与结构题目结构清晰,既有定量的计算,又有对碰撞后情景的分析,为学生提供了一个完整的物理模型进行探究。

2 引导学生深入理解物理原理:通过滑块a的运动过程,学生需要运用动能守恒和动量守恒原理,这不仅帮助他们深入理解这两个原理,还让他们看到这些原理在解决实际问题中的重要作用。

3 培养学生的分析和解决问题的能力:题目中的碰撞过程、摩擦作用以及弹簧的形变,都需要学生进行综合分析,这极大地锻炼了他们的分析和解决问题的能力。

(二)20题:离子在磁场中的运动(如图二)

图二 浙江省物理选考题目20

这道题目考察了离子在磁场中的运动轨迹,主要涉及洛伦兹力、动量守恒和动能守恒等原理。题目设置了两个不同的磁场区域,并要求学生分析离子的运动轨迹和速度。

1 选考题目的设计与结构:题目通过设定两个磁场区域,为学生提供了一个复杂但又富有挑战性的情境,引导他们运用所学的物理知识进行分析。

2 引导学生深入理解物理原理:学生需要运用洛伦兹力的知识,结合动量守恒和动能守恒原理,来分析离子的运动轨迹和速度。这种分析过程加深了他们对这些物理原理的理解,并提高了他们的应用能力。

3 培养学生的分析和解决问题的能力:题目中的两个磁场区域、离子的速度和轨迹等都需要学生进行综合分析,这种分析过程极大地锻炼了他们的分析和解决问题的能力。

四、“问题引领”对未来物理教育的启示

随着教育理念的不断进步与更新,传统的教学方式已逐渐不能满足现代学生的学习需求。以问题引领为核心的教学方法,为我们提供了未来物理教育的新思路。以下是问题引领给未来物理教育带来的启示:

(一)生活情境化的问题设计

为了使物理学更具有实际应用感和更大的吸引力,必须重新考虑问题的设计。教育工作者应当深入挖掘与学生日常生活、社会发展以及全球性议题紧密相关的物理问题。例如,考虑到当前全球的环境挑战,可以设计与环境保护、新能源技术或者现代交通工具相关的物理问题。这样的情境化问题不仅可以激发学生的学习兴趣,还能鼓励他们更加积极地、实际地参与到学习中,体验物理知识在解决实际问题中的价值。

(二)核心素养的评估与培养

随着教育的转型,评价方式也需要与时俱进。过去,考试评价方式主要集中于学生知识的掌握程度,而实际应用能力和批判性思维常常被忽略。未来物理教育的评价系统应更为全面,更加注重评估学生的物理核心素养,包括他们的问题解决能力、批判性思维、团队合作和沟通能力。为此,评价方式也需要创新,例如通过开放性的实验、项目研究或团队合作任务等形式,来真实、全面地评价学生的核心素养。

(三)为未来做好充分准备

物理学是许多科学、工程和技术领域的基础。因此,物理教育的目标不仅仅是传授知识,更重要的是培养学生具备的批判性思考、独立解决问题的能力,从而为他们的未来学习和职业生涯打下坚实的基础。为此,教育工作者应鼓励学生采用问题引领策略,培养他们的独立思考和自主学习能力。此外,也应当注重跨学科的整合,如数学建模、计算机编程等,以培养学生的综合能力,帮助他们更好地适应未来的学习和工作环境。
五、结论

在当今的高中物理教育中,问题引领策略已经展现出其独特的价值和重要性。它不仅重塑了学生对物理学的认知,还鼓励了学生从现实问题出发,深入探讨和应用物理原理,从而更好地连接理论与实践。这种变革有助于培养学生的批判性思维和解决问题的能力,使他们更加积极、主动地参与到学习中。

对于教育者而言,他们应该深入理解和运用问题引领策略,设计与学生生活紧密相关的物理问题,从而使教学更具吸引力和实效性。同时,教育者也需要不断更新自己的教育理念和教学方法,确保学生能够在这种新的学习环境中获得最佳的学习体验和成果。

参考文献

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