基于核心素養的高中物理溯源教學研究

于鋒

摘 要：教師在高中物理教學中運用溯源教學法，能提升學生的學習興趣，讓學生掌握物理學習的方法，從而促進核心素養的發展。運用溯源教學法，可以培養學生的物理觀念，培養學生的科學思維方式，培養學生的科學態度與責任意識。

關鍵詞：高中物理；核心素養；溯源教學；物理觀念；思維方式；科學態度

中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2018）23-0059-01

物理是一門自然學科，物理知識都是科學家對生活中的現象進行總結和提煉而成的。在新課改素質教育背景下，教師運用溯源教學法，不僅能提升學生的學習興趣，讓學生掌握物理知識，還能讓學生明白物理知識的內涵和外延，掌握物理學習和探究的方法，從而促進學生核心素養的發展。本文就核心素養視角下的高中物理溯源教學方法進行探討。

一、培養學生的物理觀念

學生的學習是一個“錯誤——疑惑——轉化——鞏固”的過程，通過對物理知識建構過程的探究，學生可以完成從“平衡”到“不平衡”再到“重新平衡”的心理認知過程，同時進行概念的建構，切實提升學習效率。正如讓學生了解亞里士多德、伽利略、笛卡爾、牛頓等人，讓學生通過學習物理學史意識到科學家的偉大，從而培養物理觀念。例如，教學牛頓三大定律的時候，教師在引導學生體會到物理知識發展的歷程后，可帶領學生分析牛頓創新之處。第一，牛頓的理論既包括地面物體，也包括空間物體，是物理學的偉大進步；第二，提出物體保持運動或靜止狀態的原因是“慣性”，這也是所有物體都具有的屬性；第三，詳細論述力才是改變物體運動狀態的唯一原因。經過這樣的分析，再結合物理學史，學生既能感受人類認識力和運動的關系這一問題的曲折過程，又能明白物理知識的發展和演化過程，進而掌握物理知識的內涵，培養物理觀念。

例題：（2013高考山東）伽利略開創了實驗研究和邏輯推理相結合探索物理規律的科學方法，利用這種方法伽利略發現的規律有（ ）。A.力不是維持物體運動的原因。B.物體之間普遍存在相互吸引力。C.忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快。D.物體間的相互作用力總是大小相等，方向相反。解析：教師通過溯源教學法，能讓學生對有關力學的發展了如指掌，可見 B項和D項都是牛頓提出的理論，從而得出正確答案A、C。

二、培養學生的科學思維方式

在高中物理教學中采用溯源教學法，可以讓學生明白人們發現、認識和總結自然規律的過程，從而培養學生的科學思維。因此，教師要引導學生從物理學角度研究事物，讓學生運用科學思維探究物質的本質屬性以及規律，基于已有的經驗和事實建立物理模型。教師要引導學生通過對問題的分析、推斷及驗證來掌握知識，對于探究中出現的問題要基于事實進行科學分析，要敢于提出問題并進行驗證，從而提升思維能力和創造能力。例如，教學電磁感應知識的時候，教師可以創設以下故事情境：奧斯特在一次實驗中發現，給導線進行通電，導體的周圍可以產生磁場，隨后科學家預測磁場在一定條件下可以產生電，但是苦于當時的科學條件，許多科學家放棄了研究，但法拉第通過十年的努力，終于發現電磁感應現象。知識溯源的過程實際上是培養學生科學思維方式的過程，這種探究要比學生單純記憶知識更有價值，更能提升學生的物理核心素養。

例題：如圖，在方向垂直于紙面向里的勻強磁場中有一U形金屬導軌，導軌平面與磁場垂直。金屬桿PQ置于導軌上并與導軌形成閉合回路PQRS，一圓環形金屬線框T位于回路區域內，線框與導軌共面。金屬桿PQ突然向右運動，在運動開始的瞬間，關于感應電流的方向，下列說法正確的是（ ）。A.PQRS中沿順時針方向，T中沿逆時針方向。B.PQRS中沿順時針方向，T中沿順時針方向。C.PQRS中沿逆時針方向，T中沿逆時針方向。D.PQRS中沿逆時針方向，T中沿順時針方向。解析：本題主要考查電磁感應知識，磁通量的變化會使線圈中產生感應電流，由右手定則可以判斷PQRS中感應電流為逆時針，同時根據楞次定律可知，T中磁通量減小，所以感應電流為順時針方向。

三、進行實驗探究，培養學生的科學態度與責任意識

物理實驗是物理學習和探究的重要途徑，也是提升學生觀察能力、思考能力、推斷能力的關鍵方法。教師運用溯源教學法引導學生進行物理實驗，不僅能提升學生的實驗能力，促進學生動手能力和思維能力的發展，還能讓學生掌握物理知識的學習方法和技巧，促使學生形成科學的態度與責任意識。

當學生完成斜面實驗并推理出結論后，會產生疑問：伽利略基本上已經將斜面實驗說得比較完整了，加上笛卡爾的補充，為什么最后叫牛頓第一定律？僅憑教材中笛卡爾的一段話是很難讓學生認可笛卡爾的貢獻的，所以教師要根據伽利略和笛卡爾的表述，讓學生進行對比。一方面，笛卡爾是對物體不受力情況進行的描述；另一方面，笛卡爾認為不受力的物體沿著固有的方向運動，這是將個別物理現象進行了一般化的拓展，而牛頓最終總結出了物體運動的原因。這樣，學生對物理實驗就會形成科學的態度與責任意識。

總之，在高中物理教學中運用溯源法，不僅能提升學生的興趣，引導學生積極參與物理學習活動，幫助學生積累物理知識，還能促進學生物理核心素養的有效提升。

參考文獻：

[1]胡曉華.淺論“溯源”法在物理教學中的作用[J].湖州師范學院學報，2000（12）.

[2]李元生.高中生物理核心素養培養初探[J].創新人才教育，2017（12）.