凸顯學科核心素養的高中物理教學實施路徑研究

摘 要：在新高考和新課改的背景下，高中物理課堂的教學模式需要以學科核心素養為基本目標，重點培養高中生的三維能力目標，還需要重點關注和深度挖掘高中生對物理現象以及基本原理的創新應用能力。基于學科核心素養的高中物理教學實施路徑，也需要充分提升高中生的主體教學地位。文章分析與研究凸顯學科核心素養的高中物理教學實施路徑。

關鍵詞：高中物理;核心素養;教學實施路徑

在高中物理課堂教學活動中，需要將高中學生所認知和理解的物理知識以及技能目標、科學研究過程以及方法目標、情感態度以及價值觀目標進行深度挖掘和分類整合，才能夠逐步凸顯出學科核心素養培養策略的重要實施意義。在高中物理課堂中，教師和學生都需要通過更加科學嚴謹的教學活動組織形式，進一步提升和鞏固物理學科的知識體系構建層次。

一、 高中物理學科的核心素養

（一）物理觀念

在高中物理課堂中，物理觀念的有效培養方式，需要建立在更加平等和諧的課堂教學氛圍和環境基礎之上，才能夠逐步提升高中生對物理學現象的認知和理解層次。高中階段需要形成的物理觀念主要涵蓋物質層面、運動層面、相互作用層面以及能量層面等，還能夠對高中物理教材中包含的多個知識體系結構的建立和健全過程產生深遠的影響。部分高中生在形成物理觀念的過程中，可能會存在一些認知偏差等問題，從而影響到此項核心素養目標的培養質量和效率。因此很多高中物理教師需要按照新高考的基本層次化要求，為學生制訂一些可行性較高的物理觀念養成學習計劃，還能夠實時跟蹤和監督分析高中生的物理觀念運用規則。因此，在培養高中生的物理觀念素養過程中，很多物理教師需要合理采用針對性較高的教學策略和手段。

（二）科學思維

在高中階段，物理學科的科學思維素養目標主要集中在對客觀事物屬性的辯證性分析層面，因此更加考驗高中生的綜合分析與論證能力。但是在滲透科學思維素養能力目標的過程中，需要將物理研究模型的基本建構路徑進行全方位總結與分析，并協助學生養成良好的物理觀念內化習慣，從物理現象中發現通用以及特殊的規律，并通過質疑或者創新等多種方式，進一步提升對物理學現象的邏輯判斷與分析能力。在內化物理科學思維素養的過程中，需要將推理與論證分析方法與物理學科領域內的一些問題進行有機融合，充分引導和鼓勵學生從不同的角度探究和發現問題，并合理創設物理問題的解決應用場景。尤其對于比較經典的物理學知識體系而言，需要將科學思維素養的創新引申以及拓展應用形態進行深層次挖掘和分析，并以此建立更加全面的學科知識結構體系。

（三）實驗探究

在高中階段，物理學科的實驗探究教學形式是非常關鍵的，也能夠精準對應實驗探究的學科素養能力，還能夠對當前高中學生的物理應用技能進行全方位評估和分析，并以此為基礎構建物理學科的知識體系結構。但是在培養實驗探究素養能力的過程中，部分高中生可能并不能從實驗探究和實踐操作過程中快速感知和發現問題，也并不能及時運用科學有效的推理論證方法，從而影響到對物理問題和證據的解釋和交流效果。在高中階段培養物理學科的實驗探究素養能力，教師則需要重點關注高中生是否能夠對科學猜想以及假設進行嚴謹的論證與分析，并對實驗探究與實踐操作過程中所獲得的相關信息進行及時處理。部分高中生在開展實驗探究活動的過程中，可能會存在一些比較常見的教學問題，也是急需物理教師重點培養的學科素養目標之一。

（四）科學態度與責任

在高中階段，部分教師會忽略對科學態度和責任素養的培養過程，從而很容易讓高中生陷入一些學習誤區，還不利于構建全面的物理學科知識體系結構。科學態度與責任素養則更加偏重于對物理科學本質的認知層面，還會直接影響到高中生對自然科學技術領域內相關信息資源的科學合理運用能力。在高中物理課堂中，滲透科學態度與責任素養目標，能夠將科學技術與社會環境相互融合，還能夠讓學生從不同的視角看待實際生產生活中普遍存在的物理現象和問題。在培養高中生物理學科的科學態度與責任素養過程中，教師也可以適當延伸到其他相關學科領域內的核心問題或者焦點問題，并逐步激發高中生的社會責任意識和擔當能力。科學態度與責任素養，更加關注高中生是否能夠將已經學習到的物理知識和應用技能，合理配置在社會和環境的層面之上，并對現代新興技術產業的快速發展過程有一定的認知和了解。

二、 凸顯學科核心素養的高中物理教學實施路徑

（一）創新設計物理實驗教學環節

通過創新設計物理實驗教學環節，能夠進一步凸顯出物理學科的核心素養培養目標，還能夠有效構建更加平等和諧的課堂教學環境，為高中生提供更加開放的實驗探究與操作氛圍。以人教版高一必修第一冊教材為例，在“運動的描述”這一章節的實驗教學活動中，不僅需要融合應用物理學科中的時間、位移、速度以及加速度等經典知識概念，還需要通過更加生活化和趣味化的實驗探究形式，充分激發高中生的創新意識和自主學習意識。尤其在實驗探究“小車的加速度和運動狀態變化是否存在必然的聯系”時，部分學生還能夠充分運用多種實驗教學工具，并在虛擬現實實驗室中操作小車的瞬時速度以及時間位移等相關變量的具體數值，并詳細記錄了相關實驗探究數據信息，并從電子數據表格中發現加速度的變化過程與運動狀態之間的關系。在創新設計物理實驗教學環節過程中，教師和學生都需要進一步開拓思維和科學探究思路，才能夠逐步完善科學推理與分析方法。

（二）創新融合現代信息技術

通過創新融合現代信息技術的方式，可以將高中階段物理課堂中的核心素養培養目標實施計劃進行有效分配，還可以將信息化的物理教學活動形式與多種教學策略相互融合。以人教版高一必修第一冊教材為例，在“勻變速直線運動的研究”這一章節的課堂教學活動中，物理教師可以充分運用微課視頻資源引導學生進行互動與探討，并利用思維導圖協助學生構建思維框架。部分學生在自主學習自由落體運動的過程中，可能會在課堂中觀察某一類物體的自由落體運動情況，并對時間位移和速度等各類變量的變化過程進行詳細記錄和跟蹤分析。此時物理教師可以引導學生從特殊的現象中發現一些比較普遍的問題，并在虛擬現實實驗室中進行科學驗證和分析，并在數據分析過程中掌握勻變速直線運動的一般推論。因此，通過創新融合現代信息技術的形式，能夠充分激發高中生的科學探究思維，還能夠在自主學習和自動化實踐操作過程中發現物理學問題的獨特魅力以及具有一定規律的問題解決思路。

（三）培養合作探究學習習慣

通過培養合作探究學習習慣的形式，高中生以及物理教師都能夠從實際應用過程中發現科學態度和責任素養的重要內涵，并對一些物理觀念的形成規律進行全面總結和互動探討。以人教版高一必修第一冊教材為例，在“運動和力的關系”這一章節的課堂教學活動中，部分學生可能會對運動狀態與力之間的關系存在疑問，此時物理教師可以采取師生互動或者生生互動的形式，讓高中學生在合作探究學習過程中發現運動狀態與力之間存在的關系。部分學生在合作探究學習過程中能夠發現靜止以及勻速運動狀態中的力屬于平衡狀態，因此不加外力的情況相對比較普遍。很多高中生都能夠在合作探究學習過程中發現一些比較重要的知識點，還可以與同學或者教師進行深層次的溝通與互動交流，并進一步梳理出比較科學嚴謹的物理學推論或者結論。在培養高中生合作探究學習習慣的過程中，教師還可以充分運用實驗操作或者信息技術等多種教學手段，輔助學生建立正確的物理思維觀念。

（四）升華科學精神內涵

在高中物理課堂中，教師需要進一步凸顯出學科核心素養的重要性，并逐步升華科學精神的基本內涵。以人教版高一必修第二冊教材為例，在“萬有引力與宇宙航行”這一章節的課堂教學活動中，高中生不僅需要了解和掌握宇宙航行中的三個關鍵速度，還需要對相對論時空觀進行辯證性分析和總結。尤其在我國航天成就顯著的情況下，可以進一步升華到偉大的航天精神層面，逐步豐富和拓展高中生的物理學科應用視野，還可以將牛頓力學的特定應用場景進行直觀展現。高中生需要從我國當前宇宙航天領域內的關鍵突破性成就入手，將宇宙航行過程中需要突破的三個速度進行全面總結和分析，從宏觀的視角看待航天領域內的科學探究基本思路。通過進一步升華科學精神內涵的形式，可以逐步引申出對應的科學認知態度和責任素養能力，并以我國突破性的航天成就和歷史為主，積極構造正確的愛國主義精神內涵體系，并逐步形成物理學科領域內的唯物主義觀念。

（五）構建物理學科知識體系結構

在高中階段，教師需要重點引領學生構建和完善物理學科的知識體系結構，并充分運用思維導圖等計算機軟件建構對應的思維框架，還能夠在高三復習過程中進行補充和完善。以人教版高一必修第二冊教材為例，在“機械能守恒定律”這一章節的課堂教學活動中，部分高中生能夠對機械能守恒定律的變化與平衡過程進行快速認知和理解，但是在實際實驗操作過程中還會存在一些問題。此時物理教師需要合理采用分層式教學策略，協助學生構建對應的知識體系結構，并對機械能守恒定律的一般應用場景進行快速總結和分析，與學生共同探討實際生活中比較常見的生產模式。物理教師可以將發電廠中比較常見的機械能轉換為電能的裝置和設備進行虛擬化展示，并引導和鼓勵學生發現機械能守恒定律的一般應用路徑，并在科學嚴謹的推理與分析驗證過程之中構建相關的學科知識體系結構。

（六）建構嚴謹的科學研究思路

在高中物理課堂中，通過建構嚴謹的科學研究思路，可以進一步凸顯出學科核心素養目標的重要內涵。以人教版高一必修第三冊教材為例，在“電能 能量守恒定律”這一章節的課堂教學活動中，部分學生會參照機械能守恒定律的實驗探究與驗證分析方式，通過類比或者推理的方式，進一步研究和分析閉合電路中的能量守恒定律相關內容。此時物理教師需要從能源或者電路知識體系的不同視角，引申出更加科學嚴謹的研究與驗證分析思路，并引導高中生對電池的電動勢和內阻進行精準測量，以此來驗證閉合電路中的能量守恒定律等相關知識點是否正確。但是在協助高中生建構嚴謹的科學研究思路過程中，教師需要合理滲透科學探究思維以及其他學科核心素養目標，并與高中學生進行有效的互動和交流，才可以從學生反饋的信息中發現不同層次教學目標的設定規則是否存在遺漏以及必然的聯系。建構嚴謹的科學研究思路，是學習高中階段物理知識點的關鍵。

三、 結語

在高中物理課堂中，充分凸顯學科核心素養的重要性，能夠協助學生快速構建對應的知識體系結構，還能夠對物理學科的具體課程活動形式進行創新設計。在優化與完善高中物理課堂各個教學環節的過程中，需要重點關注高中生對物理學知識點的認知和理解層次，并對學科核心素養目標的實施進展進行全面跟蹤和分析。

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作者簡介：

吳新振，中學一級，江蘇省宿遷市，江蘇省宿豫中學。