基于核心素養的高中物理教學策略研究

蔡大化

摘 要：在新一輪的課程改革中，核心素養培養成為教師的重要教學任務。在高中物理教學中，物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任這四個維度為學生的當前及未來的發展提出了明確要求。文章從物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任這四個維度出發，對核心素養理念下高中物理教學的實施策略進行研究。

關鍵詞：核心素養;高中物理;物理觀念;科學思維;實驗探究;科學態度與責任

中圖分類號：G421;G633.7 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2021）02-0060-02

物理核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格與關鍵能力。新修訂的高中物理課程標準，將物理課程目標中的“知識”“能力”與“情感”三維目標深化為“物理核心素養”，并從物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任四個維度對學生提出要求。本文結合核心素養培養要求，對高中物理教學策略進行研究。

一、注重高中生物理觀念的培養

觀念是客觀事物在人腦中留下的概括性的認識，它影響并支配著人們的實踐行動。物理觀念則是從物理學視角形成的關于物質、運動與作用、能量等的基本認識，其中包括自然觀、物質觀、時空觀、運動觀、相互作用觀、能量觀、物理價值觀等。

教師應從以下幾方面入手，培養學生的物理觀念。1）結合物理發展歷史，強化學生對物理觀念的感知。教師可以引入物理發展歷史知識，讓學生在濃厚的文化氛圍中感知物理學。例如，關于運動的描述中亞里士多德認為物體越重下落越快，而伽利略則通過實驗證明“物體下落速度與時間成正比，下落的距離與時間平方成正比”。在觀念的交鋒中，教師呈現出物理學發展的過程，可以引導學生建立正確的運動觀。2）注重理論知識的講解與指導，促使學生形成物理觀念。例如，講解牛頓第一定律時，教師可以從定律內容入手，進行理論講解，并通過與學生討論來強化學生的理解。3）設計實驗探究活動，幫助學生內化物理觀念。教師可以依托實驗探究，引導學生動手操作。例如，教學“實驗：探究加速度與力、質量的關系”這一內容時，教師可以組織學生分組實驗，讓學生在操作、觀察中實現思維的跨越，完成對“牛頓運動定律”的理解與內化。4）結合實際問題，促進學生物理觀念的升華。教師可以結合社會生產和生活實際，設計問題情境，吸引學生在情境中自覺運用物理知識探究解決方案，在實踐應用中檢驗物理知識的科學性，促進學生理性思維的構建、科學探索精神的塑造，實現物理觀念的升華。

二、注重高中生科學思維的培養

思維是人腦在客觀事物表象的基礎上進行分析、綜合、判斷、推理等理性認識的過程。基于核心素養要求，教師應重視學生科學思維的培養，即引導學生形成構建理想模型的意識和能力，培養學生正確運用物理知識的思維方法，培養學生基于定性和定量分析進行科學推理、探索規律，解釋自然現象與實際問題的思維能力。

教師應從以下幾方面入手，培養學生的科學思維。1）引導學生構建物理模型，培養學生的抽象思維能力。例如，教學“質點”時，教師可以為學生提供一些練習題目，引導學生建立位移與時間的關系，并建立物理模型，在模型構建與解決問題的過程中實現抽象思考，鍛煉科學思維。2）引入類比思維方法，啟發學生深入思考。教學抽象的物理概念時，教師可以采用類比的方式，利用相同或相似的情境，引導學生展開橫向或縱向的對比，找到不同概念之間的相似與相異之處，讓學生更好地理解概念。3）指導學生進行等效變換分析，引導學生創新思考。例如，教學電磁感應相關知識時，教師可以根據勻強電場中的帶電體的受力情況，引導學生進行等效分析，讓學生在知識轉化的過程中拓展解題思路，提高思維能力。4）滲透能量守恒定律，啟發學生深入探索。教師應引導學生對能量守恒進行深入分析，并結合題目探究能量守恒的特點，使學生經歷思維發展的過程，準確把握并運用能量守恒定律。5）注重學科聯系，拓寬學生的思維領域。教師應借助物理與數學、化學等學科之間的聯系，豐富教學資源，啟發學生在理性思考中實現學習方法的融會貫通，提高學生的科學思維能力。

三、注重高中生實踐探索能力的培養

實驗探究能力是物理核心素養的重要體現，教師應依托實驗內容，利用實驗教學優勢，激發學生的探究興趣，為學生創設實踐操作情境，使學生在實驗探究過程中強化科學探究意識，提高獲取、處理、運用數據的能力，發展觀察、描述、歸納實驗結果及反思實踐應用的能力。

教師應從以下幾方面入手，培養學生的實踐探索能力。1）創設問題情境，激發學生參與實驗的興趣。教師應打破按部就班的示范實驗過程，運用寓教于樂的方式，為學生創設具有廣闊探索空間的問題情境，調動學生參與實驗探究的積極性。2）優化實驗過程，培養學生的觀察與探究能力。例如，教學“實驗：用打點計時器測速度”時，教師可以通過示范引導學生提出質疑、形成假設、設計步驟、總結結論、驗證假設，在動手操作與觀察分析的過程中經歷思維的變化，培養學生客觀嚴謹、實事求是的科學精神。3）鼓勵學生質疑，指導學生改進并優化實驗過程。例如，教學“實驗：驗證機械能守恒定律”時，教師可以先根據教材內容指導學生實驗，在學生掌握實驗目的與實驗結論之后，提供開放性的探索空間，鼓勵學生提出質疑，并結合實驗現象觀察困難的問題，進行適當改進，啟發學生的創新思考與探索。4）引導學生融入生活，自主設計生活化物理實驗。教師應鼓勵學生從生活中尋找實驗材料，設計實驗過程，形成趣味化實驗項目，并在記錄、分享的過程中提升實踐能力，思考并解釋物理現象。

四、注重高中生科學態度與責任感的培養

在物理學科核心素養中，科學態度與責任素養主要表現為了解科學的本質，具有科學的探索精神和實驗精神，擁有社會責任感。

教師應從以下幾方面入手，培養學生的科學態度與責任素養。1）結合物理學發展史了解物理學科的本質。物理學科的發展歷史是一部不斷破除迷信、探究真理的歷史，從歐洲的文藝復興、宗教改革和啟蒙運動開始，科學逐漸掙脫了宗教統治，擺脫了神學認識論，確立了科學認識論。這其中，伽利略、牛頓、麥克斯韋、愛因斯坦等天才物理學家構建了物理學科框架，完善了物理學科的建設。教師可以從這些歷史中汲取養分，挖掘科學精神，讓學生繼承和發揚。2）結合實驗教學培養學生的科學探索精神。物理實驗是培養學生科學態度的重要途徑，在實驗中學生需要經歷提出問題、猜想或假設、設計實驗、進行實驗、分析論證、得出結論等過程，每一個步驟都要建立在客觀事實基礎上。因此，學生自然能夠對科學研究產生敬畏，并在嚴謹的實驗過程中形成敢于質疑、實事求是、堅持不懈的科學態度。3）組織小組合作學習，培養學生的合作精神。科學探索的過程常常需要個體之間的合作與交流，因此，科學態度還包括主動與他人合作、尊重他人的觀點。教師可以組織小組合作學習，讓學生在合作探究中求同存異，在相互尊重的基礎上提高團隊合作能力。4）結合科學技術成果，強化學生的社會責任感。物理學科的發展為科學技術創新提供了強大的理論支撐，教師可以結合現代科學技術的發展，為學生展示物理學科的應用價值。例如，教學“宇宙航天”這一內容時，教師可以利用“天宮一號太空授課”展示太空中有趣的實驗，讓學生了解我國航天事業的發展，激發學生的民族自豪感與社會責任感。

總之，在高中物理教學中，核心素養培養已成為教育教學的基本遵循，教師應結合高中生的情感認知發展規律，深入分析物理核心素養的內容，并從多維度探究教學實施策略，優化教學實踐效果，實現學生物理核心素養的全面培養。

參考文獻：

[1]羅正范.核心素養理念下高中物理教學實踐探索[J].新課程研究，2019（04）.

[2]喬紅霞.核心素養背景下的高中物理教學實踐與反思[J].中學物理教學參考，2019（04）.

[3]李琬瑩.高中物理學科核心素養及培養初探[D].華中師范大學，2017.

Research on Senior Middle School Physics Teaching Strategy Based on Core Competence

Cai Dahua

（No.1 Middle School of Huai'an City， Jiangsu Province， Huai'an 223001， China）

Abstract： In the new round of curriculum reform， the cultivation of core competence has become an important teaching task for teachers. In senior middle school physics teaching， the four dimensions of physics concept， scientific thinking， experimental exploration， scientific attitude and responsibility put forward clear requirements for students' current and future development. From the four dimensions of physics concept， scientific thinking， experimental exploration， scientific attitude and responsibility， this paper studies the implementation strategy of senior middle school physics teaching under the concept of core competence.

Key words： core competence; senior middle school physics; physics concept; scientific thinking; experimental exploration; scientific attitude and responsibility