從習(xí)題教學(xué)看高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

李學(xué)軍

(天津市武清區(qū)楊村第一中學(xué) 天津 武清 301700)

伴隨新高考改革走向深入，“學(xué)科核心素養(yǎng)”培養(yǎng)如何真正落地生根成為深化基礎(chǔ)教育課程改革、落實(shí)立德樹人目標(biāo)的核心工作。在高中物理學(xué)科教學(xué)中，習(xí)題教學(xué)作為知識(shí)、能力培養(yǎng)的重要手段和載體，如何承載物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)，讓學(xué)生能夠在新高考中對物理題目進(jìn)行很好的理解、分析，能夠?qū)ξ锢碇R(shí)進(jìn)行靈活運(yùn)用，最終能夠在高考中獲得理想的成績是物理教師需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

1.高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)與習(xí)題的關(guān)聯(lián)

1.1 “核心素養(yǎng)”是指學(xué)生應(yīng)逐步形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展與社會(huì)發(fā)展的人格品質(zhì)和關(guān)鍵能力，是對國家教育“立德樹人”總體目標(biāo)的具體化。核心素養(yǎng)具有綜合性、跨學(xué)科的特點(diǎn)，需要依托各學(xué)科課程教學(xué)過程進(jìn)行培養(yǎng)，是普通高中課程體系和各學(xué)科教學(xué)目標(biāo)制定的依據(jù)。在此框架基礎(chǔ)上提出的高中學(xué)科核心素養(yǎng)，即該學(xué)科的基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、一般方法、重要觀念，是核心素養(yǎng)在學(xué)科教育中的具體體現(xiàn)。從根本上說，核心素養(yǎng)關(guān)注的是培養(yǎng)什么樣的人，學(xué)科核心素養(yǎng)解決的是怎樣培養(yǎng)人的問題。

1.2 高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要涉及到四方面內(nèi)容，這四方面內(nèi)容最終構(gòu)成了物理學(xué)科素養(yǎng)體系。具體包含內(nèi)容如圖所示：

核心素養(yǎng)背景下的高中物理教學(xué)要將物理知識(shí)當(dāng)做基礎(chǔ)，同時(shí)還要適當(dāng)?shù)膶ξ锢碇R(shí)進(jìn)行拓展。在物理教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生通過高水平的思維活動(dòng)，使學(xué)生在獲得基本知識(shí)的同時(shí)，領(lǐng)悟到形成物理概念、建構(gòu)物理規(guī)律的思維和方法，進(jìn)而形成終身發(fā)展的能力。以高考試題為例進(jìn)行分析。

例1.在X軸上存在兩個(gè)固定的等量異種點(diǎn)電荷+Q、-Q，兩點(diǎn)之間的距離為L，以+Q為圓心，以二分之一L為半徑畫出的圓中通過abcd四個(gè)點(diǎn)，ac兩點(diǎn)位于x軸上，bd兩點(diǎn)和x軸有著相等的距離。下列判斷正確的是:

A．b、d兩點(diǎn)處的電勢相同

B.四點(diǎn)中c點(diǎn)處的電勢最低

C．b、d兩點(diǎn)處的電場強(qiáng)度相同

D．沿著虛線將+Q從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)，則+Q電勢能降低

說明：本題考查考點(diǎn)包括場強(qiáng)、電勢概念，電勢能變化與電場力做功關(guān)系。想要解出這個(gè)問題需要理解等量異種電荷電場線分布規(guī)律，對于等勢面分布知識(shí)也要做到靈活運(yùn)用，這樣就能發(fā)現(xiàn)該題中x軸兩側(cè)的電勢和電場強(qiáng)度是相等的，因此就可以得出bd兩點(diǎn)有著相等的電勢和電場強(qiáng)度，并不是相同的，但c點(diǎn)距離+Q和-Q相等，也就是在兩個(gè)電荷連線的中間位置，因此它的電勢是四個(gè)點(diǎn)中最小的。+Q由a點(diǎn)移到c點(diǎn)的過程是在做正功，所以+Q電勢能降低。答案：ABD。

高中物理教學(xué)應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生形成模型構(gòu)建能力，同時(shí)還要積極培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)推理能力和知識(shí)運(yùn)用能力，另外，還要對學(xué)生的質(zhì)疑意識(shí)進(jìn)行增強(qiáng)，使得他們敢于提出自己的觀點(diǎn)，解答物理習(xí)題時(shí)能夠做到舉一反三。

本題以等量電偶電荷的電場為背景，考查了學(xué)科核心素養(yǎng)中的“物理觀念”的場強(qiáng)、電勢、電勢能觀念，同時(shí)有對“科學(xué)思維”中模型建構(gòu)和科學(xué)推理能力的考查。體現(xiàn)了新課標(biāo)對習(xí)題命題原則由“知識(shí)立意”向“能力立意”的轉(zhuǎn)變。

2.從習(xí)題教學(xué)看高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

2.1 強(qiáng)化習(xí)題研究，挖掘培養(yǎng)資源。學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)以課程為載體，教師為媒介，學(xué)生為終端，具體來說，就是要把對學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)貫穿于整個(gè)高中物理課堂教學(xué)實(shí)踐之中。高中物理教材包含習(xí)題教學(xué)中蘊(yùn)含了豐富的科學(xué)研究方法和思維方法，但這些方法往往隱藏在物理習(xí)題的知識(shí)背景、物理情景、模型構(gòu)建等之中，與物理課程體系互為印證，需要我們教師對習(xí)題開展針對性研究，挖掘其與學(xué)科核心素養(yǎng)關(guān)聯(lián)的內(nèi)容，然后在習(xí)題教學(xué)中主動(dòng)地、有意識(shí)去滲透，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)推理方法，更重要的是培養(yǎng)創(chuàng)新、創(chuàng)造所必須具有的思維能力。以高考試題為例進(jìn)行說明。

例2.圖中abc三點(diǎn)代表三個(gè)帶點(diǎn)小球，其中ab小球相距5cm，bc小球相距3cm，ac小球相距4cm。Ab連線和小球所受庫侖力合力方向是平行的。如果將ab小球所帶電荷量設(shè)為絕對值K，那么( )

A．a(chǎn)、b的電荷同號(hào)，k=16/9

B．a(chǎn)、b的電荷異號(hào)，k=16/9

C．a(chǎn)、b的電荷同號(hào)，k=27/64

D．a(chǎn)、b的電荷異號(hào)，k=27/64

說明：本題考查的概念是點(diǎn)電荷，規(guī)律有庫侖定律、力的合成。點(diǎn)電荷是實(shí)際帶電體的抽象和近似，從物理觀念劃分屬于相互作用觀及其應(yīng)用這一要素，從科學(xué)思維范疇屬于模型建構(gòu)要素創(chuàng)設(shè)的理想模型，與質(zhì)點(diǎn)類似都是把復(fù)雜多樣的實(shí)際問題簡化為基本模型的基本分析手段，科學(xué)思維方法是教學(xué)中的重點(diǎn)。庫侖定律是在點(diǎn)電荷概念基礎(chǔ)上建立的規(guī)律，科學(xué)家將電荷間作用力與萬有引力相類比，得出平方反比規(guī)律，其中不僅需要進(jìn)行科學(xué)推理，還要進(jìn)行驗(yàn)證和反思創(chuàng)新，正是在此基礎(chǔ)上科學(xué)家才能通過實(shí)驗(yàn)得出庫倫定律，其建立過程是進(jìn)行物理學(xué)科核心素養(yǎng)中科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任兩個(gè)維度教學(xué)的最佳載體。力的合成包含等效替代物理思想、矢量運(yùn)算數(shù)學(xué)方法等內(nèi)容，本題是力學(xué)規(guī)律在電學(xué)范圍的延伸應(yīng)用。答案：D

高中物理習(xí)題教學(xué)注重讓學(xué)生領(lǐng)悟物理學(xué)科的思想方法、體驗(yàn)探究的過程、感受物理學(xué)的美妙、增強(qiáng)實(shí)踐意識(shí)、養(yǎng)成良好習(xí)慣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力等，這些培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，都依賴于習(xí)題教學(xué)的過程。教師們要清醒意識(shí)到習(xí)題教學(xué)對學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的促進(jìn)作用，在習(xí)題教學(xué)中滲透物理概念的建構(gòu)過程、物理規(guī)律的探索過程中，讓學(xué)生真切感受物理的思想方法，有效培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

2.2 引導(dǎo)主動(dòng)參與，養(yǎng)成良好習(xí)慣。高中物理教學(xué)目的并不只要讓學(xué)生能夠順利通過高考，而是想要讓學(xué)生將學(xué)到的物理知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際問題解答當(dāng)中，能夠形成物理思維，也就是讓學(xué)生形成物理學(xué)科核心素養(yǎng)。要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，第一步就是要讓學(xué)生喜歡上物理學(xué)習(xí)，這樣他們才能主動(dòng)的參與到物理探究中，才能充分發(fā)揮自身能力。

高中物理教材包括很多內(nèi)容，如，物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)規(guī)律、實(shí)驗(yàn)操作方法以及思維方式等，內(nèi)容與科技前沿和生活實(shí)際聯(lián)系緊密，容易與學(xué)生的興奮點(diǎn)相契合；同時(shí)，物理學(xué)習(xí)要求學(xué)生具備較高的邏輯思維能力，對學(xué)生的創(chuàng)新能力也有一定的要求，因此很多高中學(xué)生對于物理學(xué)習(xí)都存在抗拒心理，為此就需要物理教師采用更多樣的教學(xué)方法和手段，以此來吸引學(xué)生的注意力，從而讓學(xué)生感受到物理學(xué)習(xí)的奧妙。教師還可以讓學(xué)生組成小組進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，或是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作的方法掌握物理知識(shí)，這樣既可以降低物理學(xué)習(xí)難度，又可以讓學(xué)生的科學(xué)思維能力得到鍛煉和增強(qiáng)，他們的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力也會(huì)變得越來越好。下面就來分析一道高考試題：

例3.MN是兩根豎桿，有一根晾衣繩分別固定在了兩根桿的ab兩點(diǎn)上，晾衣繩上掛著一件衣服，這時(shí)衣服、繩子、晾衣架和豎直桿都處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只能對其中的一個(gè)條件進(jìn)行人為更改，那么下列哪個(gè)選項(xiàng)是正確的呢( )

A.將固定在b點(diǎn)的繩子移動(dòng)到b′，繩子拉力沒有變化

B.向右移動(dòng)桿N，繩子拉力會(huì)增加

C.將固定于ab兩點(diǎn)的繩子高度差進(jìn)行縮小，繩子拉力會(huì)降低

D.在繩子上掛上重量更大的衣服，衣服架位置會(huì)向右移動(dòng)

說明：該題主要考核了學(xué)生對受力和共點(diǎn)力等知識(shí)的掌握情況。對繩子拉力變化情況進(jìn)行分析需要認(rèn)識(shí)到其合力沒有出現(xiàn)變化，之后就可以借助數(shù)學(xué)方法根據(jù)兩個(gè)豎直桿距離的變化來對繩子夾角改變進(jìn)行推測就可以得出答案。題目以實(shí)際生活應(yīng)用為背景，需要學(xué)生有扎實(shí)的物理基礎(chǔ)知識(shí)，利用推理能力、分析綜合能力建立物理模型，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決物理問題才能得到正確的結(jié)果，是學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的綜合體現(xiàn)。答案：AB。

落實(shí)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是一項(xiàng)綜合性工程，不是可以一蹴而就的，需要我們轉(zhuǎn)變觀念、做實(shí)課程開發(fā)建設(shè)、改進(jìn)教學(xué)評價(jià)，不斷優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，把知識(shí)為目標(biāo)的教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐晕锢韺W(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)為目標(biāo)的教學(xué)體系上來，促進(jìn)學(xué)生多元發(fā)展，實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)立德樹人的總目標(biāo)。