淺談對“物理學科核心素養”的理解

郭榮

摘? 要：高中物理教學的首要任務是提升學生的物理學科核心素養，我們在平時教學過程中要以“素養”的視角合理設計恰當的物理教學情景，以培養物理學科核心素養的育人觀來進行物理教學。

關鍵詞：核心素養;物理觀念和應用;科學思維和創新;科學探究和交流;科學態度和責任

高中物理學科的核心素養，共有四個維度：物理觀念和應用、科學思維和創新、科學探究和交流、科學態度和責任。各維度包含的各要素形成了完整的學科素養體系。提升學科核心素養的教學思路必須要具有科學態度與責任，為了培養學生的科學態度與責任，應努力培養學生學習物理的興趣，增強他們對大自然的好奇心，這也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。在興趣的驅使下讓學生進行科學探究和科學研究交流，通過研究學習的過程建立起科學思維并進行科學創新，最后將物理觀念形成于大腦中，從而潛移默化到實際的應用當中。

我們要認識到學科核心素養教育的重要性。如何在平時的教學過程中利用情景設計教學，真正做好在真實情景的科學探究中提升學生的科學素養。現在我就用一個實例來談談我對“物理學科核心素養”的理解。例如：以“素養”的視角觀察科學探究目標——關于行星運動規律的研究。

一、興趣的激發

先給學生出示掛圖。介紹行星運動的掛圖，使學生對行星的運動有一個簡單的感性認識;再讓學生觀看天體運動視頻，使學生通過天體運動的立體畫面的觀看，對天體運動的感性認識進一步提高。從而消除了學生對星體運動規律研究的神秘感。使學生產生探索天體運動奧秘的欲望進而探究科學本質。

二、科學態度和責任

在激發學生探究興趣的前提下，接下來讓學生閱讀教材中的“科學足跡”。讓學生了解托勒密、哥白尼、第谷.布拉赫、開普勒等科學家們對行星運動規律的認識。學生們感同身受的經歷了跟科學家一樣的探究過程，再用網絡多媒體出示拍攝的木星及其衛星的照片，通過觀察每隔兩小時的九張照片對比，增強了關于天體運動觀察情景的空間概念。通過這一環節的探究學習，對學生進行思想品質、科學精神、文化素養的教育。教育學生要有一種精益求精、不斷追求的科學精神，從而培養了學生科學研究的嚴謹態度。

三、科學思維和創新

人們要正確認識事物的本質和規律，必須培養科學的思維方法。接下來我們通過類比“舉一反三”的發散思維，利用圖象畫出三個不同行星運動的軌跡圖象都是橢圓軌跡。讓學生知道所有行星繞太陽運動的軌跡都是橢圓，太陽處在橢圓的一個人焦點上即開普勒第一定律。在給學生建立橢圓軌道模型基礎上再簡化為圓軌道，為學生模型建構奠定基礎的同時，讓學生感受到科學家們追求“簡潔性”的魅力。模型的建構使復雜問題簡單化。物理學研究對象是十分復雜的客觀世界，其起作用的因素很多，需要把復雜問題簡單化，模型構建恰好體現了抓主要矛盾，突出問題的本質，使研究工作大為簡化，讓學生學習起來感到簡單有趣。

四、科學探究和交流

新課程標準強調，高中物理課程的學習要以探究為核心。就探究的程序而言，交流與表達只是作為探究流程的一個階段，但具體到物理學科課程的課堂教學中，交流卻是貫穿探究的主線，直接影響著探究的進程，決定探究的嘗試和效果。學會交流，是學生學習物理課程中應該獲得的一種技能。

我們要在實際教學中展開學生的探究交流。接下來我們繼續學習開普勒第二定律即對任意一個行星來說，它與太陽的連線在相等的時間內掃過相等的面積。對此知識的學習展開這樣一個問題的思考：行星在近日點與遠日點的速度大小關系及其運動過程中速度大小如何變化？通過拋出問題的形式展開學生的思考，并進行小組交流討論，以此達到訓練學生科學思維的目標。

五、物理觀念的形成和應用

在前兩個定律學習的基礎上我們接著學習開普勒第三定律——所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉周期的二次方的比值相等。我們如何應用物理觀念知識：開普勒第三定律來解決實際問題呢？在天體運行中，會有繞同一個中心天體運動的行星或衛星問題;衛星與它所繞行的天體的同步問題;衛星在軌期間的變軌問題;衛星之間的追及和相遇問題。開普勒第三定律行星運動周期和軌道半徑之間的定量關系是解決這些問題的重要途徑。物理觀念不僅僅使學生能應用所學知識與技能去分析解決現成物理問題，同時讓學生在解題過程中也對客觀世界本質和規律有深刻的認識和整體的把握。

物理學科核心素養是我國21世紀學生發展核心素養的重要組成部分，是物理學科育人價值的集中體現。通過這一課題的學習讓學生享受科學探究的樂趣，培養學生的科學態度與責任，培養了學生的科學思維，鍛煉了學生的科學創新能力。通過學習不僅讓學生學會學習知識技能的方向、方法、方式及應用能力，而且還使學生掌握利用跨學科、綜合學科的觀念解決問題的本領。實現把學生塑造成為科學知識與人文素養和諧統一、為社會主義建設發展添磚加瓦的綜合型人才的目標。