基于高中物理核心素養構建有效課堂

內蒙古師范大學物理與電子信息學院 姜立亭 孟根巴根*

一、高中物理學科核心素養和有效教學概述

高中物理課程注重為全體學生奠定共同的基礎，選擇必要的核心概念和科學實踐作為學生的終身發展所必需的模塊內容，并根據學生的興趣設計多樣化的課程模塊。關于有效教學，采用《中學物理規律有效教學的標準框架與策略研究》的分析理論，有效教學側重于五個基本點，包括學習喚醒、學習方式、學習內容、教學過程、學習環境。針對有效教學的作用，學習喚醒是關鍵，學習方式是重點，學習內容是基礎，教學過程是重要保證，學習環境是必要前提。

二、核心素養視角下的高中物理有效課堂構建策略

（一）高階設計師生互動，引導學生深度思考，逐步培養學生物理觀念

孔子曰：“學而不思則罔，思而不學則殆。”良好的師生互動是營造物理學習氛圍的重要方式，在高中物理教學的過程中，教師可以運用互動教學的方式，讓學生結合教師的引導，進行針對性思考。首先，要善于用問題來組織教學，充分調動學生的“知、情、意、行”，協調地參與教師所設定的問題解決過程。其次，創設合理的問題情境。問題情境是指教師有意識地設置疑問、建立障礙、布置迷局、揭示矛盾，從而激發學生積極尋找解決問題的方法和途徑，使學生對物理知識處于欲求不得、欲罷不能的狀態，最終促進他們物理觀念的形成。

例如，在開展“圓周運動”這部分內容的授課中，教師展示一個杯口向下搖骰子轉動的情境，并讓學生思考：為什么骰子沒有掉到地面上？與此同時，教師積極地與學生互動，并在此過程中融入圓周運動的知識，從而運用問題激發學生的學習興趣，運用引導為學生指明思維方向，促進學生物理觀念的形成。

（二）增加教學的創造性，指導學生思維進階，培養學生科學思維

“問渠那得清如許，為有源頭活水來”是我國古代大教育家朱熹的一句名言，物理教學亦是如此。教師應設計教學使學生的學習過程充滿創造性和藝術感，做學生學習最好的推手。教師在物理教學知識的整合記憶階段，運用可視化教學法，以學生為中心，學生進一步深度參與知識的可視化探究，這種方式類似于寓言故事，使多種信息情景化和思維可視化，不僅有利于提升思維品質，同時對提高學生創新思維和創新能力也有幫助，教師要充分利用可視化的方法進行教學。

例如，在學習“伏安法測量某電阻阻值”知識模塊，知識體系龐大，課堂學習課容量有限，知識分散，學生很難建立完整的知識體系，此時可視化的理論思維導圖、知識思維導圖將會為教學帶來事半功倍的效果（如圖1）。

圖1 理論思維導圖

（三）創設實驗探究情境，訓練學生實驗思維，發展科學探究能力

愛因斯坦曾經說過：“思維世界的發展，在某種意義上說就是對驚奇的不斷擺脫。”逆向來說，驚奇是學習探索的起點，在教學過程中，如果給出的新事實、新觀念和新理論與學生原有的知識經驗發生矛盾，就會出現“認知沖突”。喚起求知欲，教師只需稍加點撥，就會有水到渠成的效果。一個物理實驗就是一個完整的物理情境：教師可以為學生提供自主探究空間，真正讓他們獨立設計實驗，解析物理問題，提升學生的物理探究能力。

例如，密封盒實驗。盒子表面可見一個燈泡和一個可調電阻器的旋鈕。為了探究密封盒里燈泡和可調電阻器是如何連接的，連接了一個如圖2所示的電路，將可調電阻器的電阻R減小，并將變化前后的結果記錄下來。

圖2 實驗裝置

1.請學生判斷盒子中的可調電阻器和燈泡是怎樣進行連接的，并說明理由。利用記錄的數據，計算燈泡工作時的電阻值（觀察物理情境，產生物理思考）。

2.用兩個1.5V的電池串聯，代替低壓電源，進行本實驗。發現當R減小時，燈泡的亮度會發生變化，請解釋這一現象（分析追根溯源，深入理論探討）。

3.在實際操作中，此電路是否存在安全隱患？若有，請指出安全隱患的原因及可能產生的后果（開放設計思考，獨立自主探究）。

（四）借鑒生物共生效應，建立學習“共生圈”，提高學生科學態度

觀察自然界植物的生長，獨生的植株通常矮小、枝杈橫生，而與眾多同類植物一起生長時，則根深葉茂、生機盎然，這就是“共生效應”。這一效應也同樣存在于人類群體中，古語有云“獨學而無友，則孤陋而寡聞”。教師在班級建設過程中，每一個學生個體正同生長的植株一樣，建立和維護好班級的共生圈，將會對學生學習以及終身發展都具有事半功倍的作用。

一個典型的例子是著名的英國卡文迪許實驗室，在這個優秀的“生態圈”中，1901到1982年，僅80年間涌現出25位諾獎獲得者，我們對此進行深入的分析可以發現，是實驗室成員良好的科學品質，成員間的知識、資源共享與互助的行為促進了彼此的發展。

在高中物理的教學中，每一個班集體都是一個共生圈，班級內的小組則是小型的共生圈，成員價值互換，認同性原理發揮積極作用。一方面相互探討、交流，各自不斷自我完善，另一方面，引導良性的相互競賽，在競爭中學習。長此以往，這種互相幫助、你爭我趕的學習氛圍逐漸形成，在相互協作、相互評價中促進高中物理問題的解決，認知物理學習過程中的問題，并進行有針對性的學習策略調整，真正促進學生物理學習能力的提升。

三、結語與展望

高中物理教師在物理核心素養有效教學的課堂構建中，應深入解讀核心素養的內涵，深入研究物理教學內容，并在此基礎上構建物理知識與學生認知以及生活的聯系，讓學生感受到物理“源于生活，改變生活”。靈活運用四項教學策略，消除學生與物理之間認知的隔閡，激發他們物理學習的能動性，以獲得良好的物理教學效果。通過高階設計師生互動，引導學生深度思考，培養學生物理觀念；創造性地實施教學，指導學生思維進階，培養學生科學思維；創設實驗探究情境，訓練學生實驗思維，發展科學探究能力；借鑒生物共生效應，建立學習“共生圈”，提高學生科學態度，最終在每一個學生的大腦中建立物理學系統的研究方法和理論體系。良好的教學不僅促進學生物理的學習，同時促進學生綜合素質的發展。