物理教學與核心素養形成的途徑探索

呂建平

【摘要】隨著時代的發展和科技的進步，社會對人才培養提出了新的要求，教師在教學過程中不僅僅要著重進行理論知識的教育，還要重點培養學生的綜合素質。本文將主要探索物理教學中核心素養的形成途徑，幫助高中物理教師解決當前教學階段存在如何形成核心素養的難題。

【關鍵詞】物理教學 ?核心素養 ?科學世界觀

【Abstract】With the development of the times and the progress of science and technology， the society puts forward new requirements for personnel training. Teachers should not only focus on theoretical knowledge education， but also focus on the comprehensive quality of students in the teaching process. This paper will mainly explore the formation of core literacy in physics teaching， to help high school physics teachers to solve the problem of how to form core literacy in the current teaching stage.

【Keywords】physics teaching; core literacy; scientific world outlook

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）52-0121-02

前言

物理學是教育體系中的重點項目，從古至今物理學在人類發展歷史中都擔當著重要角色。在進行物理學學習過程中，學生不僅僅要掌握科學知識，還要學習科學辯證的思維，掌握解決問題的方法和手段。現階段物理核心素養包括對物理觀念的理解、實驗探究能力、科學的思維能力和嚴謹的科學態度與強烈的責任心，學校在教育過程中應著重從以上幾個方面來進行培養。

1.高中物理教學中結合物理學史，系統了解物理學研究范疇

在當前教育體系下，高中物理教學的核心是培養學生的應試能力，教師和學生的精力大部分集中在習題訓練和講解之上，對于知識點進行介紹時主要關注其原理和應用，忽視了來源和發展過程。在這樣的教學方式之下，學生的學習重心都放在了應對考試之上，在綜合素質培養上存在缺陷。然而知識的學習不應該只是單單地掌握做題的技巧與固定不變的套路，學生通過老師的講解對所學知識有一個初步的理解和掌握只是最低要求，老師還需要幫助學生搭建屬于他自己的知識框架，通過自己對所學知識進行歸納整理從而達到形成良好的思維邏輯的習慣。而這就要求學生能夠對所學知識的背景有所了解，物理學史實際上是物理學百年發展的結晶，它穿梭了時空，跨越了各種領域將物理的妙用應用于生活中的方方面面，讓學生接觸與探索物理學史并不是單純地聽故事，而是在這一段段事實中，有失敗有爭論，讓學生去學習這種不停探索不怕失敗的學習精神，這對學生未來的發展都是至關重要的。新課標要求在物理教學中加入與物理學史相關的教學內容，物理學史是關于物理學科形成和發展過程的歷史，在課堂教學中結合物理學史可以幫助學生了解物理學研究的范疇和發展過程，比如說在講述“勻變速運動”時，就可以講述伽利略在研究該運動時由于采用沙漏計時，讓他沒有意識到運動與時間關系的本質，而在現在，硬件設備不斷完善的今天，又會有什么樣的規律在等著我們去發掘呢，這樣既能培養學生的擔當感和社會責任感，又能激發學生的學習興趣。教師在授課過程中可以加入物理學家們在探索真理過程中的奇聞軼事以豐富課堂內容，活躍學習氛圍，提高學生學習的積極性，同時還可以向學生講解物理學史上的重大發現對于整個人類社會的影響，激發學生的使命感和責任擔當。

2.物理教學中注意物理學科思維特征的培養

學生的科學辯證思維能力對于學生的物理學習和未來發展有著重大的影響，養成科學的思維能力不僅有助于學生提高學習成績，還可以幫助學生拓寬思維深度。培養學生的科學精神是必要的，這其中包括了很多有益于學生的思維方式，例如理性思維，物理是一個嚴謹的學科，它描述的是物質世界的規律，物質世界是不為人的意志所轉移的，所以在研究物理的過程中，想當然是不可取的。再比如批判性思維，勇于質疑和探究真相，物理學史上很多定理不是第一次發現就是對的，要勇于質疑、敢于質疑，因為質疑才說明學生是經過縝密思考的，即便思考的過程中可能存在著一些瑕疵，但是在經過老師的糾正與講解后，學生會對問題有一個更加深入明確的了解，這才是學習的意義也是老師教學的目的。物理學是一門以實驗為基礎的學科，為幫助學生形成物理學相關的思維特征，教師在教學過程中應加大這一方面的教育力度。在條件允許的情況下，要積極安排學生去到實驗教室，在確保安全和老師的指導下，讓學生自己動手來完成課本上的實驗，有些實驗盡管在現在看來是很簡單的，但是要讓學生們明白，在當時的環境下，硬件設施是遠遠不及現在的技術水平的，所以，現在哪怕做得很輕松的實驗在當時也是需要經過細致的計算和安排才得以驗證的，是具有跨時代意義的。這樣也能激勵同學們珍惜現在生活中的便利條件，加以運用。許多重大物理發現的過程都離不開實驗的探索，同時還要求較為嚴謹的邏輯思維能力。那么在探索的過程中，首先要做的是提出問題，提出問題是科學探索的基礎，是科學探索精神的源泉，提出問題不同于在一個領域的研究課題，對現階段的學生而言提出問題可以是在任何一個方面的一小部分表達自己的疑惑，比如在講解能量問題時，既然可以利用勢能轉化為動能從而制作天基武器，那為什么下雨的過程中，雨點在高空中降落卻不會對人造成傷害呢。這時就要區分理想實驗狀態和現實生活問題的一些區別，在理想狀態下，光滑和零摩擦都是不可能達到的，而且雨點自身的質量較小，在下降的過程中隨著形態的改變所受空氣阻力也是不斷變化的，因此在下落到地面后并不具備殺傷力，并且細心的學生也可能會留意到，沒有雨點是從高空下降后始終保持垂直于地面的，這也就是風對雨點的作用力導致雨點斜向下運動，同時，能量的大小不僅與選取的零勢能點有關，同樣也與物體自身質量有直接關系。

3.物理教學中注意科學世界觀的形成

世界觀是指對外部世界認識、思考和理解的方式。追溯科學發展的歷史，當科學有更奏效的發現時，科學會毫不猶豫地修改或拋棄舊理論。因此，科學思想的本質是質疑和批判，而依賴科學形成的世界觀也必將隨科學的發展而更新。

3.1物質結構觀

物理學中認為物質主要有兩種存在形式：一種是實體，另一種則是場。實體具有一定的質量，與外部世界具有明顯的界限，可以通過肉眼或者其他觀測方法觀察到。而場雖然是一種客觀存在，但無法觀察到，既看不見也摸不著，但真實存在于周圍空間中。所有的物質都具有一定的結構特點。

對物質結構觀的教學應拓展到現代物理學關于物質結構的“標準模型”：世界是由61種基本粒子構成，除萬有引力沒有對應的粒子外，其它都與“標準模型”提供的粒子相對應。

3.2動力學觀

動力學是研究客觀事物運動變化規律的學科，其基本定律是牛頓提出的關于經典力學的三大定律。在沒有外力作用的情況下，所有的物體都應保持勻速直線運動狀態或是靜止狀態，力是改變物體運動狀態的因素而不是維持其運動狀態的因素。自然界中所有的物體都具有慣性，其大小與物體的質量密切相關。物體在運動時的加速度與所受力的大小成正比，與自身質量成反比。物體間力的作用總是相互的，在對另一個物體進行做功時必然也會受到這個物體對自身的作用力。

經典動力學適應于宏觀低速物體，微觀粒子不滿足經典動力學方程。如無法用牛頓力學解釋光子發射是瞬間的、光子以光速運動、光速不變等問題。

3.3能量守恒觀

自然界中的能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，自然界中的能量只能在物體之間相互轉換。能量的形式可以發生變化，比如從熱能轉化為化學能或是從電能轉化為熱能。能量守恒觀是自然科學中最為重要的定律之一，對人類進步和發展產生了重大的影響。

而能量守恒不僅在宏觀領域成立，微觀世界同樣遵循能量守恒。

3.4觀測近似觀

自然界中所有的事物都具有自身的結構特點，了解事物特點的一個重要方法就是觀察法。除使用肉眼進行觀測之外還可以利用現代精密科學儀器對物質的結構進行觀測，如通過顯微鏡了解微生物的形態學特點和生長方式，或通過天文望遠鏡來了解宇宙其他天體的運動特點。但通過觀察得到的并不一定是準確的，有時還需要根據經驗進行修正。

絕對的客觀世界究竟是什么樣？我們只能通過觀察才能描述。而任何一種觀測行為，必然擾動了觀察對象，改變被觀察對象的原理狀態，因此，我們對客觀世界的認識是近似的。如：電路中的電流沒有測量時的確有一個值，但我們不知道。如果我們使用工具（電表）測量，的確會得到測量結果，但這個測量由于電表的參與改變了電路結果，其實也改變了原電流，也意味著我們測得到的不是原電流。這一問題無法回避，測量只能不斷精確，但無法完全準確。

4.重視現代物理學思維滲透教學，開展相關科普活動

隨著科學技術的不斷進步，人們知識更新和普及的速度也越來越快，物理學的發展也有了重大突破。但在高中課堂物理教學過程中，教師的重點都放在教材內容和相應的習題之上，并未對現代物理學的發展進行相應的介紹，這種方法雖然有助于提高學生的解題能力，但不利于培養科學思維能力和探究能力。學生的未來是充滿了無限可能的，關鍵也在于求學期間老師的引導，現代科技的發展為學生提供了良好的平臺，開闊眼界本身也是學習的一部分，尤其對于物理學科而言，公式是死的但人是活的，新的技術可以賦予舊理論新的生命力，看到過、了解過就是未來科技繼續突破的種子，時代的進步是不可阻擋的，掌握新的理論新的知識才能在學術的道路上行得更加堅定，走得更加長遠。在前人的基礎上加以創新，總好過從頭再來，重視現代物理學滲透教學就是讓學生對知識文化有一種傳承，對學生而言，任何超越教材本身的新發現、新觀點、新思路、新方法都是難得可貴的，激發學生學習的熱情才能讓學生真正地熱愛物理。學生學習知識不僅僅是為了考試，更是為了培養科學探究能力和科學素養，因此物理教師在課堂教學中應適當地向同學們介紹如今物理學發展的相關動態和最前沿的科學技術，在教學中滲透現代物理學思維，向同學們普及相應的科學知識，開闊學生的知識面和眼界。

結語

物理教學中的核心素養是學生在學習過程中逐漸養成的分析問題、解決問題和辯證思維的綜合能力，對于學生日后的個人成長和發展至關重要。學生核心素養的形成不僅需要自身的不斷努力，還需要教師選擇合適的途徑和方法幫助學生養成科學思維能力。因此高中物理教師在教學過程中要對教學方法進行改革，除介紹基本的理論知識之外還應結合物理學史的相關內容進行教學，以幫助學生加深了解。除此之外還應注重學生科學思維的培養，重視科學世界觀的形成，并在教學過程中滲透現代物理學思維，幫助學生了解前沿物理知識。

參考文獻：

[1]吳曉玲.城鄉中學物理教學培育學生核心素養有效途徑探索[J].當代教研論叢，2019（05）：16.

[2]吳文勝.物理教學培養學生核心素養的途徑探索[J].福建基礎教育研究，2018（02）：103-104.

[3]景永海.高中物理教學中培養學生核心素養[J].學周刊，2020（04）：85.

[4]林艷欽.高中物理教學中提升核心素養的思考[J].中學理科園地，2019（06）：40+42.

[5]游清女.核心素養視域下談初中物理課堂教學[J].中學理科園地，2019（06）：44-45.