培養高中生物理核心素養的策略探究

陳欽松

摘 要：核心素養培養要求的提出和新版物理課程標準的頒布，為一線教育工作者指出了新的教學方向——培養學生核心素養。物理是高中階段的基礎學科，是學生形成、發展核心素養的載體。在開展物理教學活動時，教師需要立足物理核心素養的不同維度，聯系教學需要，應用多樣的策略培養學生物理核心素養，為學生終身發展和適應未來社會需求打下堅實基礎。

文章以物理核心素養的不同維度為切入點，詳細闡述培養學生物理核心素養的策略。

關鍵詞：高中物理;核心素養;培養策略

隨著中國學生發展核心素養研究成果和《普通高中物理課程標準（2017年版）》的頒布，培養學生核心素養成為物理教師組織物理教學的主要任務。所謂的物理核心素養是指學生在體驗物理教學活動的過程中，以物理基礎知識為基礎，形成的適應終身發展和社會發展需求必備的品質和關鍵能力。新版物理課程標準將物理核心素養劃分為了四個維度，為物理教師培養學生核心素養指出了明確的方向。所以，在開展高中物理教學活動的時候，教師要以物理核心素養的不同維度為基礎，根據教學需要，應用多樣的策略對學生進行引導，使學生在獲取知識的同時，潛移默化地形成物理素養。那么，我們要如何培養高中生物理核心素養呢？下面，筆者有針對性地闡述培養學生不同維度素養的策略。

一、 培養學生物理觀念的策略

物理觀念是物理核心素養中的一個維度，是學生在學習了基礎的物理知識之后，對基礎知識進行的加工和提煉，可有效指引物理學習。開展物理教學活動旨在引導學生整體地認知物理世界，在物理課堂上單純地向學生灌輸碎片化、抽象化的物理知識是難以實現這一點的，教師要切實地引導學生形成物理觀念，使學生更好地體驗物理世界。

（一）理清前概念，引發認知沖突

眾所周知，高中物理是以初中物理為基礎的學科，在參與高中物理教學活動的過程中，學生儲備的初中物理知識始終在發揮作用，甚至初中階段儲備的知識、形成的思維方式在一定程度上直接影響學生的高中物理學習效果。建構主義學習理論指出，學習是學生通過建立新舊知識關系，建構知識結構的過程。所以，在組織高中物理教學的時候，筆者尊重學生的原有的知識結構，同時引導學生理清前概念，產生認知沖突，進一步地探究新知，夯實形成物理觀念的基礎。

以“閉合電路歐姆定律”教學為例，在初中物理教學中學生對電源、部分電路歐姆定律有初步認識。立足學生已有的知識，筆者利用希沃投屏進行演示實驗，將兩個干電池裝入預先做好的電路板中，四個小燈泡接成并聯，每個支路安裝一個開關，電源的兩端接上電壓表。依次閉合每個支路開關，學生觀察到隨著支路增加，小燈泡亮度變暗，同時電壓表示數不斷降低，這與他們初中階段認為兩個干電池串聯電壓就應該為3V要保持不變，產生認知沖突，引發學生進一步探究新知的興趣。以此驅動學生鍛煉思維，培養學生物理觀念。

（二）突破教材框架，建構知識結構

建構知識結構是學生形成物理觀念的關鍵。在參與物理課堂教學活動的過程中，學生每節課都會學習到不同的物理知識，這些物理知識是來自物理學的不同方面的，同時也是未經過整合的。在這樣的情況下，學生學習到的物理知識往往是物理概念、規律等的具體內容，他們沒有對物理內容建立深刻的理解，也沒有在頭腦中建構完整的物理觀念。針對該情況，教師要善于引導學生發現物理知識關系，建構完整的結構。

為了實現這一點，在開展物理教學活動的過程中，筆者會指導學生繪制思維導圖，將不同的物理知識點以框架圖的形式展現出來，借此清晰地分析知識點間的關系，順其自然地形成物理觀念。

二、 培養學生科學思維的策略

科學思維是物理核心素養的重要組成部分，是學生必須具備的一項能力?？茖W思維能力的形成關乎學生的物理學習情況，也影響學生的物理應用情況。在開展物理教學的時候，筆者一般應用如下策略培養學生科學思維能力：

（一）體驗概念和規律的形成過程

高中生隨著自我的不斷發展，辯證思維和抽象思維在不斷地發展。尤其在高中階段，他們會對所學的物理知識產生質疑，想要一探物理究竟。所以，在物理課堂上教師只教給學生物理結論是不夠的，還需要引導學生經歷物理概念、規律的形成過程，使他們能有效地發現物理知識的形成原因，感受物理知識的發展方向，從而加深對物理知識的理解，同時在此過程中潛移默化地鍛煉物理思維，促進科學思維能力的發展。

以“探究加速度與質量和合外力關系”為例，我們不能直接告知學生該實驗要平衡摩擦力，而是要引導學生去思考。比如，

如何使小車能勻加速運動呢？不能用手和彈簧測力計直接拉車加速運動，這樣合外力不穩定，那怎么能得到穩定的合外力呢？學生就容易想到用鉤碼細繩跨過定滑輪拉小車得到穩定合外力。合外力又如何測量？需要對小車受力分析，合外力等于細繩的拉力和小車所受到阻力的合力。阻力如何測？拉力如何測？阻力測量存在困難，也使實驗變得復雜，引導學生既然不好測，能不能不要測。學生經過一定時間的思考后，引導學生能否將摩擦力平衡掉？該怎么平衡？學生自然就容易想到將水平面改為斜面，讓重力的分力平衡摩擦力，那又怎樣才能算剛好平衡呢？這就需要小車前面沒有拉力，小車后面要拉著紙帶勻速下滑。如此教學，學生才能真正理解為什么要平衡摩擦力，又如何平衡。教師可以進一步引導，除了平衡摩擦，還可以有什么方法可以解決問題？讓摩擦力減小到可以忽略不計，比如氣墊導軌阻力足夠小，可以忽略就不用平衡。如此設計的教學，就可以讓學生真正理解物理知識，在學習中形成研究方法，促進科學思維發展。

（二）注重講授物理科學方法

物理科學方法是學生學習物理必不可少的“工具”。教學實踐證明，物理科學方法是學生在學生解決物理問題時自主思維的方式，是學生發展物理思維能力的基礎。在物理課堂上，教師要以物理知識為基礎，注重講授物理科學方法，使學生通過掌握科學方法自主地分析物理問題，學習物理思維精髓，提升物理思維能力發展水平。