高中物理教学设计原则与方法

2023-08-16 理论教育版权反馈

【摘要】：（一）突出物理学科核心素养，体现立德树人的原则重视个性的培养和发展，已成为当今世界教育发展的思潮之一。教学是促进人的发展的最基本的途径，因此教学中必须把促进学生物理学科核心素养的发展作为教学工作的出发点和落脚点，真正体现立德树人的原则。对物理概念的理解和认识是教学目标之一，也是教学的出发点。

教学过程是教师行为和学生行为相结合、相统一的过程，是师生相互交往、积极互动、共同发展的过程，是对人类已有知识、经验的认识过程，是探究和改造主观世界、形成和谐发展个性的实践活动的统一过程，是体现课程理念、实现学生核心素养发展的创造过程。

（一）突出物理学科核心素养，体现立德树人的原则

重视个性的培养和发展，已成为当今世界教育发展的思潮之一。课程标准提倡的教育是人的全面发展的教育，它特别强调要面向全体学生，面向学生的每个方面，使学生主动活泼地发展。教学是促进人的发展的最基本的途径，因此教学中必须把促进学生物理学科核心素养的发展作为教学工作的出发点和落脚点，真正体现立德树人的原则。

（二）突出学生的学习过程，体现以学生为中心的原则

以学生为中心就是要确立学生在教学活动中的中心地位，把以学为中心、以学生为中心的研究贯穿在教学过程中。学习是学习者的一种认知活动的过程，同时也是一种信息加工的过程，这种加工是其他任何人都不能替代的，完全取决于学习者本身。因此，教学并不是把所教的内容简单地输送或移植给学生，而是必须经过学生的主动学习过程。学生经历某一过程（如探究、观察、调查、阅读等），本身就是学习目标之一，学生按要求经历了这一过程，就完成了这个目标。

（三）强化物理过程的教学，体现以突破物理概念的理解为前提的原则

物理概念不仅是物理基础知识的重要组成部分，而且是构成物理规律、建立物理公式和完善物理理论的前提，更是学生形成物理观念的基础。对物理概念的理解和认识是教学目标之一，也是教学的出发点。物理概念是通过对物理现象、物理过程进行抽象而建立的，教学设计时必须通过感知活动、观察与思考等一系列实践活动，才能让学生获得研究物理问题的感性材料，并在这个基础上，经过认识加工、思维整理，从而突破对物理概念的理解。

（四）强调探究物理规律，体现以揭示规律为重点的原则

物理规律是自然界中物理客体的本质属性，是事物发展和变化趋势的反映。同物理概念相比，物理规律是人们对物理客体的高层次认识的产物，是理性认识阶段的产物，是物理概念发展的必然结果，物理概念是物理规律建立的基础和前提。掌握物理规律不仅有助于对物理概念的理解，而且往往能引导人们发现事物的未知属性，形成物理观念。从物理学的自身结构来说，物理概念和规律是构成物理学的最基本的单元；从形成物理观念、发展科学思维、培养分析能力来说，使学生了解物理概念和掌握物理规律是物理教学的中心环节。

（五）关注科学探究的原则

科学探究不仅是物理学习的一种方法，还是物理课程的目标和重要内容。学生在学习过程中经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，能体验科学探究的乐趣，认识科学探究的意义，领悟科学的思想和精神，尝试应用科学探究的方法，关注社会现象，研究物理问题，验证物理规律，从而培养学生的探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神。

《普通高中物理课程标准（2017年版）》提出了科学探究的四个要素，并对每个要素提出了探究能力的要求。在探究过程中，要给每个学生创造机会，明确他们所承担的任务，鼓励学生发现问题、提出问题、解决问题。要让每个学生在探究活动中主动发挥积极作用。同时，科学探究又是一种集体性的协作活动，对于比较简单的问题可以由学生个人来进行探究，对于比较复杂的问题则应通过小组活动，甚至全班性的活动进行探究。教师要善于激发学生对科学的热情和兴趣，表现出对不同观点的尊重。

在高中物理课程各个模块中都安排了一些典型的科学探究或物理实验。高中学生应该在科学探究和物理实验中达到以下要求。

1.提出问题

提出问题是科学探究的前提，如果不能提出问题，科学探究便无从谈起。要求学生能发现与物理学有关的问题，对解决问题的方式和答案提出合理的猜测和假设，并从物理学的角度较明确地表达问题，认识到发现问题和提出问题的意义。所以教师在教学过程中要紧密结合知识和技能的要求，从学生的物理学习和生活实践中，选取他们感兴趣的内容进行探究。

2.获取证据

证据是科学探究获得结论的重要的依据，包括实验探究方案、如实记录的实验数据、观察的现象、参考文献等。要求学生根据已有的物理知识和实践经验，结合现有实验条件，设计实验探究方案，通过观察、调查、实验等多种途径获取证据。学生在课堂内外进行的探究活动是多样化的，可以是观察现象、进行实验、收集数据，也可以从多种信息源（如图书、期刊、学校的数据库和互联网）上收集和获取信息。在科学探究的过程中，教师要切实做好指导工作，引导学生不断改进探究的方法，如在学生进行观察和实验时，要让学生多设计几种可靠易行的实验方案，鼓励学生反复收集和如实记录实验数据。

3.作出解释

解释是对收集到的证据进行分析、讨论，得出事实证据与猜想假设之间的关系，通过比较、分类、归纳、概括等方法得到最后的结论。要求学生使用各种方法和手段，对信息、数据等证据进行分析处理，应用科学的思维和方法，通过分析和归纳，找出规律，尝试根据实验现象和数据得出结论，并对实验结果进行解释和描述。在这个环节，教师要引导学生整理收集的各种信息、实验数据和证据，逐步基于证据得出合理的结论。

4.进行交流

要求学生能够科学地表述自己的研究成果，包括研究的过程、方法和结果。要让各种想法、观点进行充分的交流和讨论，在此过程中，使学生体会到科学探究和科学实践的过程与方法，深刻理解交流与合作的重要性。要通过科学探究实现良好思维习惯的养成，自主学习的发展，科学探究方法的掌握，树立实事求是的科学态度，培养为人类造福的科学精神。教师要让学生编写科学探究报告，设计表格、图像（包括应用计算机设计），以便交流时更具说服力；要让每个学生都有充分的语言表达机会，要循序渐进地培养学生尽可能用已有的科学知识和较为准确的语言表述自己的探究成果；要让学生注意倾听其他同学的研究报告，尊重别人的探究成果，允许别人对自己的探究过程和成果提出不同的意见和表示怀疑，并能认真思考别人的意见，改进自己的探究方案。

（六）使物理贴近学生生活，联系社会实际原则

把物理教学的内容和学生的生活实际联系起来，有利于激发学生的学习热情，强化学生的实践意识，提高学生分析问题和解决问题的能力。教师应该精选相关的事例，把它们组织在教学内容中，使学生获得更为宽广的视野，有助于学生形成科学的价值观，增强社会责任感。

在教学方式上使物理贴近学生生活，联系社会实际。让学生通过对基本物理内容的学习，了解物理学的思想和研究方法，认识物理学对技术、经济、社会的影响。促进物理课程中学生自主参与、开放、灵活的教学方式。

在组织形式上使物理贴近学生生活，联系社会实际。教师要组织学生积极参与科技活动，巧妙地、适时地应用物理知识和原理，促进学生将在物理课程中学到的知识应用到日常生活和社会实际中。

在物理教学中，教师应通过多种手段、多条渠道选取结合实际的事例，提供多种信息，丰富和充实物理课程的内容。尤其应提倡让学生自己去收集信息，处理信息，进行课题研究和社会调查。物理知识在科学技术、社会生产和日常生活中有广泛的应用，对科学进步和社会发展有极大的影响，因此，物理教学与科学、技术、社会、环境教育相融合具有可行性。在物理教学中，可以结合本地地理环境、生态能源、水力资源、矿产资源、饮水条件、生活习惯，让学生适时适度地进行社会调查，开展社会实践活动，探索影响社会经济发展的原因，提出科学、合理的建议。

（七）发挥实验在物理教学中的重要作用

离开了物理实验，就没有物理学的发展，物理实验是物理教学的重要内容，也是重要的手段。学生通过完成实验和解决问题，亲身体会克服困难、交流合作、预测实验结果、检验信息的科学性、反思和评价实验过程、总结和分析实验结论，有利于培养学生正确的物质观、时空观、宇宙观，和崇尚科学、崇尚理性、崇尚实践、追求真理的辩证唯物主义世界观。

《普通高中物理课程标准（2017年版）》在实施建议中明确指出：加强实验室建设，促进学生实验能力发展。重视实验室的硬件配置与建设；充分利用实验器材，强化学生实验和演示实验；要积极创造条件，建立实验室开放制度；要利用日常用品改进实验或开发新实验；要重视数字实验，创新实验方式。此外，新课程标准还明确列出了21个学生必做实验。可以说，新课程标准把实验教学提到了前所未有的高度，从硬件到软件、从学生实验到演示实验、从课内到课外、从低成本到现代化实验都加以强调。

高中物理教学设计原则与方法

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