新课标理念下高中物理教学改革创新研究

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穆志永

唐山市第十二高级中学 河北 唐山 063000

摘要

在新课标理念下,高中物理教学改革创新研究成为教育领域的重要课题。本文深入剖析了新课标对高中物理教学的要求与挑战,探讨了传统物理教学模式的局限性,并提出了一系列创新教学策略和方法。并且结合具体的教学案例,从教学目标、教学方法以及教学内容等多个方面分析了物理教学改革实践策略,旨在推动高中物理教学与时俱进,提高学生的科学素养和实践能力。


关键词

新课标;高中物理;改革创新

正文

《普通高中物理课程标准(2020年修订版)》(以下简称:课程标准)强调物理课程教学应致力于发展学生的学科能力,理解物理概念、掌握物理方法、形成物理思维和运用物理知识解决实际问题的能力。尽管如此,目前物理教学实践中,不少学生虽然能在课堂上理解概念,但课后面对物理问题时却显得无助。这种情况反映出学生的学习往往停留在浅层次,缺乏深度理解和知识内化。因此应对物理教学中的困难和学习障碍,需要结合物理课程标准,以核心素养为导向,开展物理教学改革创新。促进学生掌握了物理知识、方法,以及发展物理思维,形成独立思考和探究能力,才能应用物理知识解决问题。

一、新课标下高中物理教学改革的要求

(一)落实学科核心素养

新高中物理课程标准推动了当前高中物理教育体系的革新,表明了高中物理教学从单纯的知识传递迈向了以提升学生能力为核心的教学模式。提倡学生对物理现象和定律形成有逻辑的理解,培养学生能对客观世界进行有效观察、评估和推断能力,培育学生的科学思维独立思考的习惯以及创新思维能力。因此高中物理教学要求学生日常现象仔细观察、实验验证、深入分析,以此探索事物的本质规律。同时也鼓励学生培养对真理的不懈追求精神以及对社会职责的承担意识。

(二)情境任务驱动课堂

传统物理教育方式常常侧重于纯理论的传授及重复的练习,这样的方法虽能帮助学生建立起基础理论认知,但却不易点燃学生的热情和主动性。在当前课程改革的环境下,物理教学亟需转型,应发展为以情境融入和任务导向为主的学习模式。需依据教学模块中的物理模型特性,紧密联系日常生活和实际生产,设计出丰富多样的情境,提出与物理紧密相连的问题,诱发学生的探讨热情,使学生深切领悟构建物理模型的重要性及方法

(三)开展有效的教学评价

新课程标准对高中物理课程的学习要求设定了明确的规定。依据情境问题的难度、知识与技能的结构化程度,以及思维模式或价值观差异,设置了各个层次的标准。教学评价的高效实施是保障教学质量与学生学习进步的关键步骤。因此要求教师在物理课堂上设定清晰的评价指标,以判断学生对知识的领会、技能的运用、思维能力的发展,并通过多元化的评价手段来获取全面且精确的评价信息。

新课标理念下高中物理教学改革的途径

(一)开展生活化教学模式,形成物理观念

依据课标的规定,物理观念涵盖了对自然界物质动态、能量及它们之间交互作用的认识。在传统教学体系里,学生处于被动状态,缺乏主动思考机会,难以建立起准确的物理概念。随着物理教学改革,新课程理念倡导将知识与日常生活相结合。因此在教育实践中,应实施生活化的教学策略,借助日常生活场景来激发学生的探索精神。例如在学习“力的分解”概念时,可以利用生活中常见的鸡蛋和拖拉机耕作的例子,设计问题以刺激学生的思考,促使学生理解“力的分解”的实际应用。

情境1:呈现山东电视台《奇迹时刻》中的“踩不破的鸡蛋”实验,探讨为何鸡蛋不会破裂,以及哪些因素影响了这一现象?能否从分解力的角度进行解析?

情境2:为何我们需要分解力?通过展现拖拉机牵引犁耕的画面,启发学生分析这种拉力有哪些独特性?

(二)开展讨论式学习模式,培养科学思维

讨论型教学因师生和学生之间可以互相面对面交流,鼓励学生自由发表观点,极大地激发了学的参与度和自主性。讨论是课堂反馈不可或缺的部分,有利于掌握学生的学习动态,以及学生对物理原理、定律的理解情况,同时也能揭示学生学习中的误解和思维短板,以便及时纠正并培养科学思维。比如学习“牛顿第二运动定律”的教学,引导学生思考:“加速度与作用力和质量之间有何内在联系?”“在探究过程中如何控制变量以获取准确结论?”在小组讨论的过程中,学生可以相互启发、交流观点,共同寻找问题的答案。这种讨论学习方式不仅可以提高学生的参与度,还能培养学生的科学思维。

(三)开展探究式教学,注重科学探究

物理学实验在物理教育中占据核心地位,新教材各个章节来引入物理原理或定律。实验探索过程旨在培育学生的科学探究精神,即根据物理问题,形成猜想,设计科学合理的实验方案,并基于证据得出合理的解释。“加速度”的教学为例,为了激发学生的探究意识,教学重心置于实验环节。首先,创科学情境:设置两个斜度各异的斜坡,放置相同的小球,观察它们从斜坡滑落时的速度差异。接着,鼓励学生提出假设:斜率较大的斜坡会让小球获得更大的速度。然后,设计实验方案,运用打点计时器测定不同斜度下物体的加速度。再者,指导学生执行实验并收集数据。最后,根据实验数据进行推理,发现不同斜度的纸带上点迹间距的变化揭示了速度的变化率,显示出斜率较大时,小球离开斜坡的速度更

(四)开展HPS活动教学,形成科学态度与责任

HPS教育提倡将科学史、科学理论和科学社会学的元素融入教育实践中,以增强学生对科学知识的深入理解,并促进学生掌握探究科学的能力,同时理解科学知识的演变过程,以此培养科学态度和责任感。以抛体运动”的教学为例,教学步骤如下:

任务一:猜猜这名科学家的身份通过多媒体展示科学家的简介:这位科学家出身意大利,横跨物理学天文学数学等多个领域,被认为是现代动力学的创始人,第一个提出了关于物质运动的重要物理量,但由于拥护“日心说”,遭到了教会的打压

任务二:探索抛体运动的历史发展问题1:伽利略在研究抛体运动时面临了哪些挑战?问题2:伽利略为了解析抛体运动提出了何种假设?

整个教学环节,通过分析伽利略的科学贡献,使学生洞察科学与社会的互动,了解科学进步的复杂性,有助于塑造学生追求真理的科学精神。

 

新课标理念下高中物理教学改革实践分析

为了更加深入了解新课程改革后物理教学变化,本文以高中物理必修1“位置变化快慢的描述——速度”为例,分析了教学内容改革前后的变化。

(一)教学目标改革

1  教学目标改革

原教学目标

现教学目标

知识与技能:理解速度平均速度和瞬时速度定义、定义式、符号、单位、矢量性

过程与方法:列举生活实例体会平均速度的局限性。

情感态度价值观:培养学生认识事物的规律:由简单到复杂,感知科学的价值与应用。

物理观念:1)知道速度是描述物体运动快慢的物理量2)能正确区分速度和速率。

科学思维:(1)能够利用等效的概念,推导出瞬间运动的概念。2可以利用瞬时速度、平均速度和瞬时速度形容现实生活中出现的问题。

科学探究:用等效与极限的思维方式探讨两种运动的关系及差异

科学态度与责任:体验物理学观念的严密性与普遍性,培养对科学性质的理解。

如表1所示,改革前教学目标基本符合要求缺乏针对学生学习困难的具体要求将原有的目标体系拆解并重构为物理观念、科学思维和科学探究三。将原本的“掌握物体平均速度和瞬时速度的差异性认知”以及“明确速度与速率不同融入物理原理的理解中,表现为“通过具体情境区分速度与速率的概念”。同时,将原有的“利用速度来演绎瞬时速度的定义”以及“探索相关的物理学思想和数学技能”转化为科学探索活动,即“运用等效和极限的思维方式对比分析平均速度和瞬时速度的特点”,明确揭示所依托的物理定律,以此促进学生对基本概念的深度理解

(二)教学过程改革

原教学流程:复习引入:如何描述物体位移?→情境探究:如何比较物体运动快慢?→情境探究:描述运动状态时需要考虑方向吗?→师生归纳:速度的定义、物理意义、单位、矢量性和特点等→教师讲解:平均速度与瞬时速度学生→总结:平均速度与瞬时速度的异同

现教学流程:复习旧识:回顾已经学习概念→情境引入:比较物体运动快慢?→情境探究:描述运动状态时需要考虑方向吗?→师生归纳:速度的定义→学生探究:平均速度与瞬时速度→学生质疑:速度与速率→课堂总结:平均速度与瞬时速度

对比改革前后的教学流程可以发现教学步骤大致保持一致,但教学方法有所调整。在原有的模式中,教师主导性的总结和提炼活动较为频繁,而在更新的教学流程中,更注重激发学生的探索性。改进后的流程对速度概念的讲解顺序进行了优化,使得课程流程更为连贯,有助于提升学生的理解效率。在课堂总结部分,常规的教育方式只是将瞬时速度和平均速度的概念进行了比较,经过了改革,还需要学生们对瞬时速度、平均速度、瞬时速度和平均速度等具体的意义进行归纳,以保证课程内容的完整性。

(三)教学环节的改革

1.改革环节一:情境导入


改革前

改革后

情境导入

放视频:刘翔参加 110m 跨栏的视频。

问题1:如果你是裁判,你如何比较哪位运动员跑得快?

问题2作为观众,怎样判断运动员的跑步速度。

举例:我校开展秋季运动会,甲和乙两名同学都要参加100m跑步比赛

问题一:我们是如何判断哪位同学跑得快?有几种方法?

问题二:甲的成绩是13s,乙的成绩是15s,请问谁跑得快?

在改革后导入阶段,对原有教学方式进行了调整。改革前借助刘翔110米跨栏的视频来引发讨论已被替换为利用学校即将举办的秋季运动会作为切入点。这一转变基于两点考虑:首先,刘翔的跨栏故事略显陈旧,缺乏即时性和相关性;其次,秋季运动会是学生生活中的常规活动,学生对此已有切身感受更能引起共鸣。改革前问题序列是按照逐步深入的逻辑构建的,尽管有效,但其开放性和创新性有所欠缺。改革后的提问设计更为灵活开放,鼓励学生跳出既定框架,有利于培养创新思维。

2.改革环节二速度与速率定义


改革前

改革后

速度与速率

速度与速率我们初中也学过速度,和现在学的速度一样吗?

阅读教材,理解教材对于速度的定义,思考以下问题我校操场一圈400m。小李同学跑完一圈的时间为10min请问小李同学平均速度是多少?

请同学们想一想:初中物理教材也有速度的相关知识,和现在学的速度一样吗?

以具体案例激发学生思考,能提升学生对学科实践价值的认知。在计算平均速度的过程中,学生可能会发现理论结果与实际存在出入,这种冲突会增强学生解决问题、科学推理和探索的能力。改革前,速率在速度概念建立之前就被提及,那时学生对速度的理解尚浅,新引入的物理量可能造成思维困扰。改革后的教学调整速度和速率的引入顺序更有利于学生理解和接受。

3.改革环节三平均速度和瞬时速度


改革前

改革后

新内容教学:平均速度和瞬时速度

学生比较表格里的自行车、汽车快慢程度。(表格略)

 

教师询问:有哪些物理量是通过比值方式来定义的?

定义式通常只能体现物体在一段时期内的运动速率变化,这被称为平均速度,那么怎样才能准确地描述物体的运动状态呢?我们用较长的时间间隔来大致描述,但越短的时间间隔则提供更精确的信息。当时间间隔缩小到一个极点,就代表了特定时刻的速度,这就是瞬时速度的概念。(等效思想和极限法)

改革后的内容强调物理学中的概念理解和方法应用。在学生掌握速度的定义公式,应突出比值定义法在物理中的应用特点。通过回顾和比较比值定义法定义的各种物理量,巩固概念认知。同样,强调等效原理和极限方法的作用,也有利于物理思维发展

结语

综上所述,通过对新课标理念下高中物理教学改革创新的研究,我们深刻认识到物理教学的改革是推动教育现代化、提升学生科学素养的重要途径。在新课标的指引下,我们需要不断探索和尝试新的教学模式和方法,以适应时代的发展和学生的需求。同时,也需要关注学生的学习体验和反馈,不断优化和改进教学过程,实现物理教学的良性循环,推动高中物理教学的持续发展。

参考文献

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