高中物理核心素養的內涵與培養途徑分析

張 敏

（臺州市第一中學，浙江 臺州）

物理核心素養簡單而言就是學生在物理認知與學習過程中發展起來的一種素養，這一種素養可以提高學生應用物理知識解決實際問題的能力，同時也是體現學生從物理視角之下對事件的客觀性認知的能力水平。物理核心素養不僅是展現學生對物理事物的理解與反應能力，同時也是體現學生對客觀事物的能動反映結果。對此，探討高中物理核心素養的內涵與培養途徑顯得非常重要。

一、核心素養的提出背景

自從21世紀之后，知識在社會當中的重要性越發明顯，在教育領域中創造性逐漸成為教育目標，而創造性的培養不僅需要借助基礎知識的教學，同時還需要體現在記憶型、思考型的教學才可以保障教學效果[1]。對此，伴隨著時代的不斷發展，大多數的發達國家在教育目標方面均出現了一定的改變，尤其是在學科基礎知識的教學之上加入了批判性思維、決策能力、問題提煉與分析能力、自我調整等能力與素養。對于核心素養而言，近些年有大量的關于核心素養的研究案例，這一理念是在2005年被提出，其提出目的是希望借助核心素養的提出，在培養基礎知識的同時提高學生的多種素養能力，尤其是核心的能力、知識以及情感態度等，從而保障學生更好地融入社會環境中，具備更強的綜合性能力，從而滿足個性化的發展需求[2]。

在2014年，教育部門頒布了關于“立德樹人”的教育意見，其首次以官方的角度提出了“核心素養體系”的概念，同時將這一理念深入落實到了基礎教育課程、立德樹人目標等方面，對于我國基礎教育實現了明顯的推動作用[3]。在該意見當中，按照學生的成長規律、社會對于人的需求等因素，將學生的德、智、體、美、勞等全面性的要求與社會主義價值觀等內容進行了細化與具象化，推出了培養怎樣的人，怎樣培養等具體內容。從意見中可以明確核心素養的概念：“學生在相應階段的學習過程中逐漸形成且能夠適應個人終身性發展、社會發展的人格品質與關鍵性能力”。按照意見當中的內容，高中教育當中物理科目的教學有必要改進。

二、高中物理中核心素養的內涵

我國的基礎課程教育一直處于不斷的改革階段，從最初的雙基礎（基礎技能與基礎知識）轉變為了三維目標（知識與技能、情感態度與價值觀、過程與方法），而近兩年高中物理教育的課程目標逐漸在“三維目標”的教育基礎上提出了關于“核心素養”的概念［4］。在實際教育當中，核心素養本身也屬于能力、知識以及態度的一種結合表現，屬于知識、能力、態度以及價值觀的高度融合。核心素養屬于對國家教育整體目標的具體性規劃，屬于高中課程體系與各個學科教育目標制定的一項綜合性依據。核心素養能夠更好地糾正以往教育方面存在的偏差，在以往課程的基礎上所提出的改革內容可以更好地推動學生適應社會的發展。

由北京師范大學、華南師范大學、山東師范大學等多所大學多位教授共同參與的相關研究當中提出了關于“學生發展核心素養體系”的整體內容，其中主要是以社會參與（公民道德、社會責任、國家認同、國際理解）、自主發展（人文與審美、科技與信息、語言與溝通）、文化修養（問題解決與創新、自我管理、身心發展）三個領域與十項素養指標［5］。

在核心素養的體系當中，根據高中物理學科的特征，可以提出四個方面的維度，分別為物理理念與應用（相互作用理念與應用、運動理念與應用、物質理念與應用）、科學思維和創新（質疑與創新、科學的論證、科學的推理、模型的構建）、科學的交流和研究（交流、解釋、證據、問題）、科學態度和責任（科學本質、科學態度、科學倫理、STSE）。在新課程標準當中，對于不同緯度的核心素養提出了不同的評價體系，這也是國家對于核心素養這一理念的認同與推動。

因為核心素養本質上具備綜合性的特征，所以提及到的關鍵性指標也可以借助多種學科教育而實現，同時也是推動學生發展的重要因素。對此，高中物理教育當中提出核心素養這一理念實際上就是根據學生發展所提出的核心素養體系［6］。例如，核心素養體系當中的語言素養理念不僅僅是外語、語文等語言學科所專屬的，這一理念的特征屬于有效的交流與表達，屬于廣義性的語言理念，相對于語言學科而言有明顯的范疇突出特征。

例如，高中物理教育當中的“語言”素養培養主要是在于“語言與交流”，其主要是為核心素養整個體系所服務，側重于培養學生文字語言、代數語言、圖形語言、圖像語言等方面的物理問題的表達能力，培養學生條理清晰、邏輯嚴謹以及研究成果分享等方面的能力。核心素養對于每一個人的影響并不是單一和片面的，必然是以整合性的方式表現出來。核心素養體系當中的每一項指標都不是獨立性發揮的，而是從學生整體表現當中發生的。教學大綱中也根據核心素養的整體框架提出了具體的指標，其屬于一個整體，各個項目當中的指標本身具備一定的關聯性，只是在不同的情境與環境之下表現程度并不相同。

三、高中物理核心素養的培養途徑

核心素養和能力的培養是有所差異的，能力屬于天生性的能力，同時也可以借助后天培養。而核心素養則是可以教、可以學的，屬于只能夠借助后天獲得的。核心素養的培養是系統性、連續性的，同時也具備一定的階段性，學校當中的教育不能錯過學生的發展關鍵時期。對此，在高中物理教育階段應當提高對核心素養的培養，促使每一位學生都能夠在這一階段當中達到核心素養的培養目標。

1.培養學生基礎知識

在高中物理教育過程中教師需要對物理核心知識點實行詳細性的講解，同時也可以督促學生對這一門課程內容進行思考與探索，探討物理知識中的真諦與相應的物理規律。另外，物理這一科目和平常的生活有著直接性的關聯性［7］。在高中物理教育當中教師需要不斷地培養學生的核心素養，這也就要求教師需要提高對物理知識理論、實踐雙方面的培養。物理本身來源于生活，教師可以引導學生在生活當中發現物理現象，提升學生的實踐性操作能力。

例如，在“分子熱運動”的教學過程中，首先需要簡單講解分子動理論，讓學生了解物體溫度、物質狀態、物理熱脹冷縮等現象，同時提出生活當中的案例，例如“打開香皂盒聞到的香味證明了香氣的分子發生了什么”，這是生活當中最為常見的現象，提出這一案例之后便可以讓學生借助實驗的方式討論分子的運動，例如，做一些演示實驗，如將水加入到燒杯當中并滴入紅墨水，觀察擴散現象。借助這樣的方式不僅可以有效地提高學生的參與熱情，同時還可以一定程度地提高學生將理論知識應用于生活的實踐性能力，屬于核心素養教育中非常有效的教學途徑之一。

2.提高學生學習熱情

學生在高中物理教育階段不僅需要學習物理知識、技能，還需要掌握物理的思想、學習方式，培養學生的終身學習能力。上述這些都是高中物理教育教師所需要完成的教學任務[8]。

對于高中學生而言，物理知識的掌握從表面上看起來并不困難，但是在深入了解之后便會發現有許多學生并不喜歡物理，無明顯的學習熱情，甚至還存在抵觸的心態，只是應付高考而學習物理，屬于被動型的學習。對此，提升學生參與高中物理學習的熱情是培養學生學習質量的關鍵，興趣普遍是因為好奇心而來，所以高中物理教育過程中必須聯系生活，創建能夠引發學生參與熱情的物理情境。相關研究發現，高中物理當中的學生的學習熱情較低、好奇心較差的主要原因在于學業繁重。所以，在教育中教師需要在作業負擔方面進行適當改進，在數量與難度方面進行適當調整，在維持學生參與熱情的同時培養學生的物理思維，推動學生成長。

在課堂教育當中，教師需要高度重視物理實驗教學，鼓勵學生對問題進行猜疑，應用小組討論的方式提升學生對物理知識的討論熱情以及學習積極性。在培養學生學習能力方面，需要注重對學生思維能力的培養，并在提出問題之后不急于直接給出答案，而是引導學生從不同的角度對問題從淺至深分析與探討，提升學生的自主性能力，為學生的物理核心素養培養奠定基礎

3.提高學習記憶深度

在高中物理復習教學中，以往大多數教師都是以單純性的理論講解為主，這也導致學生不愿意參與到復習教學中，同時復習教學的質量也并不高。對此，為了更好地鞏固學生對知識點的記憶，提高復習教學趣味性，有必要在復習教學中適當地應用演示實驗。另外，因為高中物理中有很多概念具有抽象性，比較難以理解，所以在教學過程中教師設計一些實驗能夠幫助學生從形象思維向抽象思維過度，加深和幫助學生理解知識概念。

例如，在教學電源存在內電阻知識點時，可以設計一些實驗幫助理解。因為在初中學習中，我們忽略了電源內部電阻問題，所以在剛開始學習的時候學生可能有點無法理解，此時教師就需要設計相關演示實驗讓學生理解。準備實驗器材：干電池、滑動變阻器、開關、導線和電壓表。按以下電路圖，進行電壓的測量。

電路連接示意圖

開關斷開時，電壓表有示數。當開關閉合時，電壓示數會降低。讓學生進行思考，測的都是電源電壓，為什么會改變呢？那么電源電壓到底是哪一個呢？學生通過思考討論，并獲得電壓表測到的只是一部分電壓，電源內部存在部分電壓。這樣幫助學生理解內阻這個概念。再例如，在復習摩擦力這一知識時，教師可以直接應用汽車制動的話題作為復習載體，以模擬實驗的方式創造一個汽車制動的過程，讓學生通過這一演示實驗探討摩擦力的相關知識，相對而言，學生的記憶深度會更加深刻，復習教學質量更加突出。

4.優化概念掌握效果

概念的教學一直以來都是教學難點和重點，同時也是學生掌握物理現象本質的關鍵。首先，記憶。想要良好地掌握高中物理概念，就必須對物理課本進行深入性的學習與記憶，對于課本當中的物理概念、公式、規律等必須有較為深刻的記憶。對此，在教學中便可以借助行之有效的方法強化學生對概念的記憶深度。情景教學便是有效方式之一，能夠有效激發學生的學習欲望。物理知識點具有生動形象的特點，教師在演示教學設計中盡可能地設計一定的情景引入教學內容，增加學生學習的興趣，激發學生的求知欲和好奇心，使其主動參與，對物理學習也會更加認真和專注，教學效果自然很好。

例如，在《超重和失重》的導入教學中，教師可以設置一個比較簡單有趣的實驗。用一個紙條，在下方有一個鉤碼，這時候處于一個平衡狀態，手指拿住紙條的上端，讓學生思考怎樣才能讓鉤碼拽斷紙條。學生的回答有用力向上，用力向下的，都是對的。那么既然紙條能夠承受鉤碼重量，為何會斷？教師將紙條換做力傳感器，先勻速，變速推動，讓學生觀察力的變化，然后讓學生思考，提出要學的內容，超重與失重。學生首先在這個小實驗的基礎上想要了解這個背后的概念與道理，很容易進入學習狀態。然后教師可以舉生活中的例子，如坐飛機和電梯起降的時候是伴隨著失重和超重現象的，學生的理解會更加深刻。

在概念教學中，復習是重點教學環節之一。因為高中物理教學中概念內容較多，同時許多概念都存在較高的相似性，所以學生在記憶時經常會出現混亂、記錯的現象。對此，為了更好地強化學生的記憶深度，豐富學生的記憶模式，教師可以借助多媒體技術、情境模擬、實驗教學等多種措施在復習教學中提高學生對知識點的記憶深度。

5.優化作業設計方式與技巧

首先，設計針對性作業。布置作業的目的是讓學生更加了解之前所教學的知識內容，所以作業與教學目標應當結合起來，促使學生了解作業的核心和重點。按照實際需求，布置作業的過程中需要將新課程當中的重點、難點等設計起來，并針對性地突出作業的有效性。例如，勻強磁場中平行軌道上雙桿滑動問題教學中，對于這一內容而言，其主要是因為導體棒圍成的閉合回路形成相對運動從而產生感應電流，借助感應電流形成的安倍力作用在導體棒上促使導體棒加速運動與減速運動，在教學中還會涉及動量守恒的內容。對于這一題目而言，學生的學習難度較高，在問題作業設計方面，可以構建針對性的作業，具體作業內容如下：（1）最終是否會處于穩定狀態，該狀態是什么運動？（2）在該狀態之下回路是否存在感應電流？（3）最終狀態的能量表現形式是什么？（4）和初始狀態相比能量有減少嗎，減少的能量轉變成了什么？（5）系統當中的內力與外力差異是什么？（6）導體棒所承受的安倍力大小、方向分別有什么特征？借助階梯性、針對性的問題培養學生對于問題的理解與認知。在課堂教育之前，教師借助這樣的作業方式，可以讓學生對課堂所學內容有充足的了解和理解，同時對于新的物理知識有較為全面的掌握，按照實際情況，教師可以適當地調整課堂教學內容、進度、方法等，促使課堂教學更加有針對性和更加高效。

綜上所述，高中物理教育中學科核心素養的培養相當重要，教師需要結合不同的教學內容，注重不同的教學側重點。教師需要針對學生的學習特點、興趣愛好方面的不同針對性地改進核心素養滲透方式。整體而言，在物理課堂教學當中引入學科核心素養教育，在教學中提高對過程的注重，以鼓勵學生作為教學核心，優化教學方式，突出物理教育中實驗教育的重要性，促使學生在學習探究獲得結論之后達到積極性的提升目的，從而提高學生的整體學習效果。