核心素養視域下高中物理學科教學手段優化研究

摘" 要：2017年8月我國教育部頒布2017版《普通高中物理課程標準》，提出了“核心素養”的概念，核心素養的內容包含知識、能力和態度，一個人要實現全面發展，必須具備核心素養，核心素養教育是社會和企業對人才的共同需求，在高中物理課程教學中，提升學生的物理學科核心素養與綜合能力，幫助學生通過科學的學習過程，滲透正確的思想價值觀念、品格與能力，讓學生能夠自主運用科學態度解決實際問題，形成正確的學習觀念，在今后的工作和生活中具備綜合素質，具有更強的競爭力。本文結合教學經驗及相關文獻資料，就核心素養視域下高中物理學科教學的優化策略進行了多角度分析思考，力圖為物理教學理論與實踐提供更多可參考依據。

關鍵詞：高中物理;核心素養;教學手段;優化研究

一、物理學科核心素養相關理論內涵概述

（一）核心素養理論內涵概述

素養指的是人的知識技能、自身能力與學習態度，也是人在社會環境下用于解決實際問題的方式方法、意識本領，素養是現代教育的重點培育方向，包含教育內容與學生關鍵能力的合二為一，也體現在學生的言行舉止與方方面面上，核心素養是各類學科知識的整合，不同學科素養內容不盡相同，共同構建學生的知識素養框架，是學生在后天通過社會、學校與家庭學習而來，素養是對于學校教育的要求與需求，是世界教育界發展潮流的重要趨勢，加強素養教育能夠保持我國教育在全球范圍內的競爭力，也是為了促進課程改革發展，推行素質教育，在這一背景下，素養培育需要堅持以學生為主體，以立德樹人為教學任務與根本需求，尊重學生的身心發展規律，順應社會與時代發展，也需要立足優秀的本國文化，傳承歷史文明，落實社會主義核心價值觀，培養學生的愛國情懷與社會責任，與傳統教育相比，素質教育具有更加明確的目標，內容也更加豐富。

（二）物理學科核心素養理論內涵分析

第一是物理學觀念，指的是學生在物理學習的過程中逐漸培養出正確的物理思維價值觀念，通過對物理學科理論知識點的具體認識，在腦海中形成建構與升華，在全面了解知識概念的基礎上掌握其規律，認識其發展的本質，同時具備綜合理解與歸納的能力，這一能力并非一蹴而就，在學習過程中學生需要不斷理解、掌握、反思與鞏固，后進行知識遷移，最終運用于實踐，高中階段的物理知識概念內容豐富，如物質觀、運動觀、相對論時空觀、能量觀等，教師需要針對性地進行概念教學，幫助學生建立正確觀念。第二是學生的科學思維，也就是從物理學的角度對客觀事物有主觀性的正確認識，從現象到本質，掌握科學知識的內在規律及相互的關系，通過對問題的推理，掌握由點及面的思維發散能力。第三是科學論證能力，培養學生的探究、推理、交流能力和批判思維，幫助學習者構建知識體系，促進概念理解與轉變，這是學生進行科學探究的基礎，高中物理知識很多都建立在實驗論證上，這一能力的培養離不開物理實驗課程，教師在教學過程中需要從知識點入手幫助學生論證和思考，發展學生的思辨能力。第四是科學探究能力，這也是學生養成良好的終身學習習慣的必要能力，學生可以在獨立完成一整個學習探究系統的過程中提出問題、思考問題、整理數據、總結問題、反思問題，進入廣袤的物理學科知識大門，形成科學的態度與責任，落實核心素養教育。

二、當前高中物理課堂教學現狀及問題成因思考

（一）學生缺乏主動學習積極性

傳統應試教育重點在于學生的考試成績，對于學生的知識習得以及解題能力的培養貫穿整個高中物理課堂，為了在有限的教學時間內提升學生學業成績，教師常采用題海戰術，學生長久以來處于被動學習的狀態，為了分數而學習，缺乏自律意識，又因為高中生處于青春期，對于新鮮事物具有較強的探究欲，單一學習環節難以激發其主動學習的積極性，導致學科核心素養教學流于表面，未能養成良好的學習習慣，對于其今后的學習與發展而言也具有不利影響。

（二）實踐教學仍以師本位課堂為主

高中物理課程涉及豐富的知識，理論概念內容較多，為了提高教學效率，教師常采用師本位教學方式，教師占據課堂主導地位，學生處于跟隨者的位置，主體地位難以體現，教師傳遞知識，注重學生對于概念、規律的記憶程度，而忽視學生對其的理解程度，學生缺乏與教師的平等溝通，難以理解知識點的深刻內涵，難以實現核心素養的構建，在此情況下，學生對于物理學科難以產生自發的熱愛，學習效率難以提高，也難以建立科學的思維方法，難以開啟學術研究的大門，也不能自主解決變化萬千的實踐問題。

（三）理論教學與實踐研究存在脫節

高中物理學科教育的最終目的，就是讓學生具備核心素養，用科學的思維方式與探究習慣來對待具體問題，但課堂教學過程中，常存在理論教學與實踐研究脫節的現象，學生未能認識到物理學科與生活之間存在的深刻聯系，在實際操作中不能學以致用，生活中的物理知識也難以引起他們的注意，知識與思想、實踐之間沒有共鳴，學生也不能運用物理改善生活、改造社會，為此，教育工作者需要構建更科學的核心素養教學方式，將物理學科與日常生活聯系起來，提供更科學、民主的學習環境，讓學生掌握更多物理知識、產生更多科學探究勇氣、建立嚴謹的科學態度、形成堅持不懈的思想品格。

三、核心素養視域下優化高中物理學科教學手段的策略

（一）順應物理學科規律與特性，培養學生科學探究能力

物理學科的現象在一定的條件下產生、發展與變化的必然趨勢就是物理規律，物理規律是所有知識的基礎，探索物理學科知識點的規律與特性，是學生核心素養培養過程中不可忽視的一個部分，在探究物理規律的過程中，學生的科學探究能力可以得到培養和提高，在實際教學過程中，學生需要作為課堂教學活動的主體，教師也需要明確自身的引導者位置，與學生開展學科規律教與學的雙邊活動，在此過程中，教師需要結合高中生的身心發展、個體興趣愛好、能力態度等進行教學內容的規劃設計，以幫助學生循序漸進地達成學習目標。教師需要強化學生對于物理規律產生及建立過程的認識，通過將具體的過程展現給學生，讓學生知其然，也知其所以然，從學生的日常生活經驗中入手，探索生活中的物理現象及教材理念之間的關系，通過情境創設法、小組合作學習法、活動探究法等，激發學生的學習積極性，讓學生感受學習物理知識的樂趣，值得一提的是，在情境創設時，教師需要預先對問題情境進行精心設計，以使其具有趣味性與思考價值，再用演示實驗、多媒體展示等方式讓學生快速、直觀產生概念認知。

如在學習“摩擦力”一課時，教師可以為學生布置課前探究任務：如何使用筷子提起杯子？讓學生用大米、筷子、杯子來試一下，然后進行課堂演示，裝有米的杯子可以被筷子提起，再讓學生思考之所以演示成功的原因，導入理論教學，就能起到事半功倍的效果，這一教學過程讓學生自主發現、實驗、思考和總結，了解了理論規律的揭示過程，也就能幫助學生提升科學探究能力，深化核心素養教學。

（二）深入探究物理學科理論概念，培養學生的科學思維能力

物理概念是觀察、探究與思維相互作用的產物，比如加速度、電場強度等。它是物理的基礎，也是物理觀念的重要組成部分。對于高中階段的學生來說，物理概念課是物理教學中的基點，學生后續進行的推理都是在物理概念這個“地基”上進行的。有效學習物理概念，能發展學生物理學科核心素養，培養學生的科學思維能力，讓學生通過對抽象知識的具象理解、感性到理性的認知過程，形成正確的物理學科理論概念，結合實踐可知，最具有高效性的教學手段是在學生已有的理論概念基礎上進行更多概念的闡述，進而讓學生建立更科學的知識系統，從中形成自主思維能力，受到學生原有的基礎知識掌握程度、性格愛好與學習態度等的個體差異影響，理論概念的構建更多需要學生的自主意識，引導學生通過概念進行邏輯推理，體會物理學科知識點中涉及的思維方法。

如在學習“自由落體運動規律”一節時，教師可以用亞里士多德提出的“重快輕慢”的看法，讓學生思考該現象的原因，并讓學生組成小組進行合作探究，思考這一觀點是否正確，讓學生親身體驗這一理論的形成與結果，初步對自由落體運動產生基本認識，實驗可能由于其他因素的影響而產生的結果差異，教師可以在小組探究后進行多媒體教學，讓學生觀看伽利略的落體實驗視頻，得出亞里士多德的結論是錯誤的，伽利略的落體實驗才是正確的，然后通過伽利略實驗推理步驟的細化，引導學生小組合作推導自由落體的運動公式，有效培養學生的科學思維。

（三）從物理實驗入手，培養學生的科學態度與責任

物理學科是高中重點科目之一，對于學生核心素養培養具有重要作用，但在實踐中，學生普遍反映學科知識具有一定的理解難度，知識點較為抽象和晦澀，學生對于學習物理知識的主觀能動性不足，對于邏輯思維能力較弱的學生而言，掌握抽象知識需要花費較多的時間和精力，因此，教師可以從具象的物理實驗入手，為學生創設高效物理實驗課堂，讓學生成為實驗課堂的主人公，強化學生核心素養培養，發展學生的科學態度與責任。教師要肩負起引導者的責任，在符合學生思維發展規律的基礎上進行課堂教學環節的穿針引線，在學生實驗遇到問題時及時為其解決問題，共同探究實驗的內在規律，如探究幾何光學中的全反射現象時，教師可以為學生設置小組合作探究情境，讓學生通過自主實驗找到現象發生時的臨界角，總結規律，吃透理論，讓學生自主參與和把控整個學習過程，同時教師需要不斷為學生拋出問題，引導學生進行溝通交流，逐漸培養學生的科學觀念。

此外，教師還需要將實驗教學與學生日常生活相結合，創設生活情境，讓學生結合生活現象探索物理規律，掌握更多實驗經驗，并形成良好的科學態度，在探索中認識物理的魅力，如可以結合玻璃糖紙上的光線發生的變化，導入光的色散現象這一知識點，就是結合實際進行實驗探索，又如學習金屬電阻率時，將生活中經常可以用到的電線帶到課堂，讓學生動手測量;在學習伏安法測量電阻值時，可用到2B鉛筆芯，測量鉛筆芯的導電性能，讓學生養成自主探索物理現象的實驗積極性，也能培養出科學對待生活、肩負物理探究責任的核心素養。

（四）在習題練習中發揮學生的主體性，培養學生的高階思維

課堂教學從課前預習開始，到課后學習結束，形成一個完整的學習框架，在此過程中，習題練習是不可或缺的部分。為了進一步培養學生的核心素養，幫助學生建立經典物理的科學觀念，教師需要通過科學合理的習題，讓學生不斷思考練習，獲取更多知識，并積累解決問題的經驗，傳統習題教學以教師演示解題過程、學生聽取經驗教訓為主線，但在核心素養視域下，教師應當將習題練習的主動權交還給學生，從習題中來，到生活里去，結合物理理論邏輯與生活邏輯培養學生的高階思維，高階思維是指發生在較高認知水平層次上的心智活動或認知能力，表現在問題解決的能力，創新能力，批判質疑能力以及決策能力等方面，為此，教師可以通過多種教學方法組織課堂教學，利用高階的學習活動如探究式教學、合作教學、問題教學等，保障學生的深度參與，如例題“一斜面體的質量M=2kg，質量為m=1kg的物體放在斜面上，斜面傾角0=37°，地面光滑，物體與斜面之間的動摩擦因素為0.2，對斜面體施加一個水平推力F，如物體相對于斜面體靜止，力F應為多大？”教師可以先用小工具進行實驗演示，隨后進行啟發型提問，引發學生思考：“沒有力F時，物體將做什么樣的運動？”再利用小組合作引導學生進行自主實驗，引導學生采用極限分析法做題，最終總結解題思路，培養學生高階思維。

綜合上述研究可知，在當前素質教育背景下，優化高中物理教學理念與方針，建立高效核心素養教學課堂，能夠深入落實高考改革，促進物理課堂轉型，促使學生成長為具有核心素養與綜合素質的人才，在實踐中，教育工作者應當結合政策需求與學生的身心發展需求，重視物理學科核心素養培養，認真思考學生學習過程中的不足，挖掘多種教學模式與方法的優勢性，重視學生的學習過程、思維變化，使學生建立完整的物理學習方法和嚴謹的科學探究精神、專注的學習態度，最終讓學生成長為理論知識與實踐技能共同發展的人才，實現“立德樹人”的總目標。

參考文獻：

[1] 中華人民共和國教育部. 普通高中物理課程標準（2017年版）[M]. 北京：人民教育出版社，2018.

[2] 呂立杰，李剛. 核心素養在學校課程轉化的層級分析[J]. 課程·教材·教法，2016，36（11）：50.

（責任編輯：胡甜甜）