如何在物理教學中培養學生的核心素養

陳少勇

【摘要】 高中物理的核心素養是指： 1、物理觀念2、科學思維3、實驗探究4、科學態度與責任。隨著社會的發展，人才所應具備的能力不只是“記憶”能力，更重要的是應該具備“創新”能力，并具備科學的態度和責任，而具備科學的態度和責任可以說是推動社會進步的內在動力。因此對于核心素養的培養至關重要。

【關鍵詞】 核心素養 物理規律 課堂教學

【中圖分類號】 G633.7 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1992-7711（2018）07-034-01

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高中物理的核心素養是指： 1、物理觀念：從物理學視角形成的關于物質、運動與相互作用、能量等的基本認識。2、科學思維：從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式。3、實驗探究：提出物理問題，形成猜想和假設，獲取和處理信息，基于證據得出結論并做出解釋，以及對實驗探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力。4、科學態度與責任：在認識科學本質，漸形成的對科學和技術應有的正確態度以及責任感。隨著社會的發展，心素養的培養至關重要。那么怎么培養學生的核心素養呢？課堂教學過程是核心素養形成的重要環節。那么如何在物理課堂教學中培養學生的核心素養呢？

一、注重物理概念、規律形成的過程

物理教學過程中，特別是新課教學時，我們應避免把物理規律或公式直接告訴學生，讓學生記住這個結論，這樣培養出來的學生缺乏科學思維，長期這樣，他們只能被動接受知識，缺乏主動的探究精神和創新精神。所以，在物理教學中，我們應注重還原知識形成的歷史過程，注重用物理實驗去探究問題，通過數據處理，得到結論，并發現問題，解決問題。實驗探究后得到的結論，進一步用我們已有的知識進行理論推導，從理論上去證明實驗結論的科學性。這樣一來，學生的探究精神和物理素養將得以極大地提高。

二、引導學生深層次挖掘問題，培養學生的科學思維

改變老師滿堂灌的教學模式，讓學生成為課堂的主人，只有這樣，才能切實提高學生的科學思維能力。對于一個問題，我們可以讓學生試著自己解決，讓學生自己去探索解決問題的方法，這個過程很重要，老師是沒辦法替學生完成的。另外，對于一個問題，要引導學生深層次挖掘，培養學生敢于質疑和提出問題的能力，這一點尤為重要，比如下面的問題：

如圖3所示，兩根完全相同的光滑平行導軌固定，每根導軌均由兩段與水平成θ=30°的長直導軌和一段圓弧導軌平滑連接而成，導軌兩端均連接電阻，阻值R1=R2=2Ω，導軌間距L=0.6m。在右側導軌所在斜面的矩形區域M1M2P2P1內分布有垂直斜面向上的磁場，磁場上下邊界M1P1、M2P2的距離d=0.2m，磁感應強度大小隨時間的變化規律如圖乙所示。t=0時刻，在右側導軌斜面上與M1P1距離s=0.1m處，有一根阻值r=2Ω的金屬棒ab垂直于導軌由靜止釋放，恰好獨立勻速通過整個磁場區域，取重力加速度g=10m/s2，導軌電阻不計。求：整個過程回路產生的總熱量Q.

分析問題如下：

由mgssinθ=12mv2得v=1m/s，即金屬棒以v=1m/s的速度大小進入磁場，棒從釋放到運動至M1P1的時間t=vgsinθ=0.2s，故前0.2s棒還未進入磁場，則回路的電動勢E1=ΔφΔt=ΔBΔtLd=0.6V，此時，R2與金屬棒并聯后再與R1串聯，回路總電阻R=3Ω，由圖乙可知，t=0.2s后磁場保持不變，但此后ab棒切割磁感線產生的感應電動勢大小E2=BLv=0.6V，此時R1與R2并聯，回路總電阻R′=3Ω ，設ab的質量為m，ab在磁場中運動時，通過ab的電流I=E2R′=0.63=0.2A，ab受到的安培力FA=BIL ，又mgsinθ=FA，解得m=0.024kg ，在t=0～0.2s時間里，產生的熱量Q1=E21Rt1=0.623×0.2=0.024J，ab最終將在M2P2下方的軌道區域內往返運動，到M2P2處的速度為零，由功能關系可得在t=0.2s后，整個電路最終產生的熱量Q=mgdsinθ+12mv2=0.036J，故整個過程回路產生的總熱量Q=Q1+Q2=0.024+0.036=0.06J，若從另外一個角度來解，ab最終將在M2P2下方的軌道區域內往返運動，到M2P2處的速度為零，由能量守恒定律得：

Q=mg（s+d）sinθ=0.024×10×（0.1+0.2）×12=0.036J<0.06J

那么問題出在哪里呢？乍一看，好像第二種解法也有道理，那為什么結論會不一樣呢。是不是能量不守恒了呢？當然不是，問題在前0.2s內的焦耳熱并不是由金屬棒的機械能轉化而來的，這個階段磁場在變強，磁場能在變大，說明有磁場能等其他形式的能量參與進來。若能夠引導學生大膽思考和質疑，對學生的探究能力和創新能力都將會有很大的提升。

三、加強物理實驗教學，培養動手能力和創新能力

物理學是以實驗為基礎的自然學科，物理實驗推動著物理學的發展，因此物理實驗是物理教學重要的組成部分。在物理教學中，要讓學生根據實驗目的，設計實驗方案，選擇實驗儀器，動手操作，記錄分析實驗數據，得出結論，最后評估交流。通過這樣的長期訓練，學生自然而然的就能養成嚴謹的科學態度，培養他們提出問題解決問題的能力。另外，鼓勵學生對于同一實驗，設置不同的實驗方案。比如我們要把一個電流計改裝成一個歐姆表，我們可以引導學生設計出下面兩種不同的方案：

并引導學生提出問題：（1）這兩種方案實現測量電阻的原理分別是什么？（2）兩種歐姆表的表盤有什么區別？引導學生帶著問題去做實驗，通過實驗從而解決問題。

當然如何在教學過程中培養學生的核心素養途徑有很多，不僅僅局限于前面三點。物理教學最本質、最核心的追求是培養學生物理核心素養，對物理核心素養認識及對學生核心素養培養的策略，是一個不斷深入的過程，我們將不斷地探索、思考和實踐。