中學物理教學實踐中培養學生核心素養的思考

物理核心素養是物理教育對全面貫徹黨的教育方針，落實立德樹人根本任務，發展素質教育的獨特貢獻，是物理課程育人價值的集中體現，是學生通過物理課學習而逐步形成的 重要觀念、關鍵能力和必備品格。物理核心素養主要由“物理觀念”“科學思維”“科學探究”“科學態度與責任”四個方面構成。

一、物理觀念

“形成物質觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念等，能用其解釋自然現象和解決實際問題。”這是高中物理課程標準的一項重要目標，該目標明確提出兩個要點：第一，形成物質觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念；第二，會用這三個觀念解釋自然現象和解決實際問題。為達成上述目標，教學時應重視以下兩個方面：

（1）構建有優化結構的高中物理知識系統。《課程標準》指出：“觀念是概念和規律等在頭腦中的提煉和升華”。所謂概念和規律的提煉，其重要的方面就是把這些概念和規律組合成優化的結構，成為某一知識領域的核心內容，是解決問題的關鍵視角和思維指南。

這次課標修訂明確指出：“用共點力的平衡條件分析日常生活中的問題”，而不是用“力的分解”，它突出了運動與相互作用的關系，即物體的運動如果處于平衡狀態則物體在相互作用中所受的合力便等于零，這是核心知識，力的分解不過是在處理合力為零的解答過程中的一個計算手段。因此，解決物體受力的計算應該在學習共點力平衡時完成，而不是學習力的分解時就匆忙做這些題目。之所以把共點力的平衡視為核心知識。是因為用共點力平衡條件分析具體問題時，需要選擇相互作用的對象、分析相互作用的物理量、列出相互作用關系的方程，這是一種分析物理問題基本而且重要的思路，這種思路在以后學習中還會不斷出現。例如，用牛頓第二定律、歐姆定律、氣體實驗定律解決問題，都會沿著這樣的思維鏈條展開，這種視角和核心思路，普遍用于力、電、熱等問題的分析，是概念和規律的提煉。

（2）強化物理知識與實踐情境的關聯。物理觀念的第二個要點，是“會用物理觀念解釋自然現象和解決實際問題”。要做到這一點，必須強化物理知識與實踐情境的關聯，提高把物理知識與實踐情境進行聯系的自覺性，增強學生的實踐意識。

（3）把跟學生生活聯系密切的問題、社會熱點中的物理問題、現代科技成果等有實踐情境的教學內容引進物理課堂。

（4）用生活中的器具做物理實驗，加強物理知識與生活的聯系。

（5）創設真實情境、并通過對真實情境的思維加工來建立物理概念；用物理規律分析和解決真實情境中的問題。

（6）養成估計生活中有關物理量大小的習慣，樂于對媒體消息中物理量的大小進行審視，勇于對媒體信息中的不合理數據進行質疑。采用優化的教學方式。①教師列舉實例進行講解；②讓學生列舉實例；③展示聯系生活、社會的圖片；④演播聯系生活、社會的視頻；⑤展示實物并進行演示；⑥學生操作體驗；⑦學術性游戲；⑧經歷創造性解決實際問題的過程。

二、科學思維

《課程標準》中的“科學思維”素養，主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等四個要素。

（1）重視學生對理想模型的建構過程。①關于研究對象、裝置或條件的理想模型：質點、彈簧振子、單擺、理想氣體、點電荷、勻強電場、理想變壓器等。②關于運動過程的理想模型：勻速直線運動、勻變速直線運動、平拋運動、勻速圓周運動、簡諧運動、彈性碰撞、等溫過程、絕熱過程等。

（2）《課程標準》對模型建構要求的層次。①能說出簡單物理模型；②能在熟悉情境中應用常見物理模型③能在熟悉情境中選用恰當模型解決簡單問題；④能將較復雜實際問題的對象和過程轉換成物理模型

（3）科學推理時正確使用證據。①科學推理：能對常見的物理問題進行分析，通過推理，獲得結論并作出解釋。②“科學論證”水平四：能恰當使用證據證明物理結論。

（4）關注學生科學思維的水平層次。質疑的行為大致可以分為兩個層次： 一是對知識了解不夠，沒有弄懂，無法解決具體問題，提出疑問，這是低層次的； 二是發現所觀察到的現象與已有認知不吻合，或者發現已有認知之間不能自恰，從而對現有認知的科學性和合理性提出疑問，以至于萌發出新的猜想，這是高層次的。應倡導高層次的質疑行為，歷史上物理學的重大發現都是由高層次的質疑行為引發的。

三、科學探究

（1）防止“假探究”和“放任自流”的兩種極端傾向，正確處理“指導”和“自主”的關系。

（2）以“素養”的視角觀察科學探究過程，避免觀察視角的狹窄化。

（3）創設科學探究的真實情境，在探究中提升學生的科學素養。

四、科學態度與責任

這里所說的“科學態度”，是廣義的，包括學習興趣、求真精神和團隊作風等，它涵蓋了原課程標準三維目標中“情感、態度與價值觀”的含義（原課程標準三維目標中的“態度”一詞是狹義的，不包括情感和價值觀）。培養學習物理的興趣，增強對大自然的好奇心，是物理課程的重要目標。在物理教學中，一方面要善于激發學生學習物理的興趣，另一方面，還要注意讓學生保持這種興趣。

（1）激發學生學習興趣的思路：①設計有懸念的問題讓學生研究；②增添聯系自然、聯系生活的教學內容；③創設生動活潑的研究情境和學習氛圍；④用所學的物理知識解釋“意外”現象；⑤布置有趣的學習任務。

（2）保持學生學習興趣的思路：①控制例題難度，讓學生能聽懂；②控制習題難度，讓學生體驗成功的愉悅；③摒棄死記硬背，讓學生感受融會貫通；④控制習題數量，讓學生做作業不覺得是負擔；⑤未必刻板預習，讓學生保持新鮮感。

總之，中學物理教學的終極目標是落實“社會責任”，這里所說的“社會責任”，主要包括科學倫理和“STSE”兩部分內容。高中物理核心素養中的科學倫理，是指在學習、研究和應用科學的過程中，應該考慮和遵守的規范準則，如實事求是，不弄虛作假，顧及他人利益，不對人類和自然帶來不利影響等；STSE主要包括科學技術與社會的相互關系、科學技術對自然環境和可持續發展的影響等。 獲得這些方面的認識是基本的要求。進一步的要求，是通過課堂學習、課后閱讀、信息交流、實踐活動、社會調查，把正確的認識提升為責任感。在熱愛自然，保護環境、節約資源、促進可持續發展方面，形成正確的觀念，付出具體的行動。