摘要
在当前全球科技发展迅猛，我国对科技创新的要求日益提高的背景下，《普通高中物理课程标准(2017年版)》提出高中物理课程要“注重课程的时代性，关注科技进步和社会发展需求”，要求在教学中反映当代科学技术发展的重要成果和科学思想。然而目前中学物理教学对物理前沿素材的挖掘利用存在不足，本研究将物理前沿素材融入“5E”教学模式，针对高中物理核心概念和核心规律，开展教学设计并进行教学实践，旨在培养学生的物理核心素养。其主要研究内容及结论如下: (1)对物理前沿素材和“5E”教学模式的国内外研究现状进行梳理和分析，并通过设计学生调查问卷及教师访谈，开展“5E”教学模式和物理前沿素材在高中物理教学中的应用现状调研。问卷及访谈结果表明:大部分学生对物理前沿素材认知不足，教师在教学过程中对物理前沿素材利用不足等。 (2)针对文献分析及调查访谈结果，基于建构主义学习理论、发展性教学理论以及发现学习理论，提出物理前沿素材融入“5E”教学模式的教学实施原则及实施策略，并以《动量守恒定律》和《全反射》为例，利用物理前沿素材光镊和光导纤维进行教学设计。 (3)选择某高级中学两个班级作为研究对象，分别设置为实验班及对照班进行教学实践，通过调查问卷、标准化测验、教师访谈三种形式对教学实施的效果进行评价。调查问卷数据及教师课后评价表明:物理前沿素材融入“5E”教学模式的教学方式能有效加强学生物理认知，培养物理学习品质，提升物理核心素养。标准化测验显示:在教学实践前，实验班与对照班考试成绩平均值差值为0.476,Sig值为0.873,数据表明两个班级的学生学习水平相当;教学实践后，实验班与对照班考试成绩平均值差值为4.57,Sig值为0.042,数据表明实验班学生学习成绩显著提升，物理前沿素材结合“5E”教学模式的教学方式效果明显。 综上，本研究将物理前沿素材融入“5E”教学模式，对物理核心概念及物理核心规律开展教学设计以及教学实践，取得较好的教学实践效果。此教学方式有效提高了学生的物理核心素养，能够为高中物理概念及规律的高效教学提供一种参考。
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