高中生物理核心素養的發展策略

【摘要】“教”的核心是方法，“學”的核心是思維，以發展學生學科核心素養為導向的高中物理教學，可以充分地體現出物理學科的教學價值，以物理知識與規律的探索為媒介，促進學生物理學科核心素養的生成，以助力學生的終身學習與發展.基于此，本文以高中物理教學為例，主要就高中物理教學中的學生物理學科核心素養培育提出了以下幾點建議，以供參考.

【關鍵詞】高中物理;核心素養發展;發展策略

在新一輪教育改革的背景下，核心素養的培育一躍成為了我國基礎教育的熱點話題，也被定義為教育的最終目標，對于落實素質教育、發展學生的綜合素養提供了契機，也為教師的教育方向變革以及教學方法創新提供了啟示^[1].

在傳統的高中物理教學中，絕大部分教師受到高考指揮棒以及應試教育體制的影響，常常將物理教學的目標定義為“如何教”能夠讓學生考取更高的分數上，而忽視了學生的“如何學”、“怎樣學”、“學什么”、“學會什么”等.

基于發展學生物理核心素養下的高中物理教學，可以轉變教師的功利化教育目標，將教師的教學關注點放在學生學習過程上，能夠通過教師的有效引導、同伴的協調配合，促進學生的知識內化、思維發展、科學精神樹立以及責任承擔等，引領高中生在物理學習中逐漸獲得適應個人及社會發展的關鍵能力與必備品質，這是當前教育改革的重要目標，也是本文研究的重點所在.

1 激發學習興趣，化“被動”為“主動”

通過對高中生的物理學習狀態觀察，可以看出大部分的高中生對于物理學科的學習缺乏足夠的熱情，造成學生學習狀態消極的原因有很多，從教師的教學方法角度分析，雖然自課程改革以來教師們為了順應教育新時代發展的需求開始積極地探索教育轉型之路，但是教育轉型的實現需要一個適應的過程，因此，許多教師在以核心素養為導向的新一輪課程改革背景下出現了“水土不服”的情況，或簡單地利用多媒體技術念教材，采取的新型方式依然帶有傳統灌輸式教學模式的色彩，物理課堂整體缺乏活力，這樣勢必會讓高中生的物理學習逐漸降溫，從而陷入了“被動”的學習狀態^[2].

從物理教材的角度分析，與初中的物理教學相比，高中階段的物理教材所涉及到的物理概念更多、難度也更高，一條又一條抽象的物理概念以及復雜的表達公式，對于高中生而言具有一定的理解難度，學生會在復雜、抽象的物理概念學習中產生深深的倦怠感，殊不知這些抽象的物理概念以及復雜的物理表達公式凝聚了諸多物理學家的智慧與心血，這些成就的背后有著諸多感人的、令人發醒的趣味故事，若是教師能夠巧妙地利用物理學史故事進行概念與表達公式的講解，會在極大程度上吸引學生的注意力，化“抽象”為“具體”，降低學生的理解難度，并促進高中生轉變學習狀態，樹立主動學習的意識.

例如 “萬有引力”定律一課的教學中，教師就可以給學生講解“牛頓和蘋果”的故事：“牛頓坐在樹下讀書，看得正入勝的時候，突然一個蘋果從樹上掉了下來，砸到了他的頭上”，講到這里的時候，為了提升學生的參與性，教師可以提出問題：“同學們，你們猜一猜被蘋果砸到頭的牛頓會是什么反應？他當時在想什么？”大部分學生認為牛頓會捂著被砸到的頭直叫痛，想著下次可不能坐在樹下面讀書了，這是人們的正常思維，那么在學生們的討論與表達之后，教師繼續講解故事：“牛頓被蘋果砸到頭后，抬頭看了半晌樹和樹上的蘋果，并開始思考為什么蘋果會從樹上落下來，而不是飄到空中呢？這就是萬有引力發現的起源.”這個故事的真假我們不得而知，但是牛頓和蘋果的故事卻一直流傳至今.

在萬有引力的概念講解中，教師利用這個趣味性的小故事，可以將抽象的萬有引力、重力等物理概念轉化為學生們理解的生活現象，這就是化“抽象”為“具體”的體現.

通過這則小故事，高中生自然會對接下來即將學習的物理知識產生期待，既活躍了課堂氣氛，又激活了高中生物理學習的內在驅動力，為高中生的物理核心素養發展奠定了基礎.

2 創設問題情境，在問題思考中鍛煉思維能力

物理核心素養發展的行之有效途徑之一就是要求學生能夠在具體的學習環境中主動地發現并解決問題，問題情境的創設是指教師將問題、生活以及游戲等元素融合起來，所創造的貼近現實情景的物理學習環境，與平鋪直敘的教學模式相比，物理問題情境的創設能夠吸引高中生在物理學習中主動地探索發現與思考問題，并試圖尋找解決問題的多種途徑，對于鍛煉高中生的物理問題解決能力以及思維品質有著重要的作用.

在高中物理教學中教師可以利用實驗器材或多媒體課件等，創設與高中生學習生活、知識背景密切相關的問題化情境，并以問題為驅動引領學生結合課本中學習到的基本觀點、概念原理尋找答案^[3].

例如 “帶電粒子在電場中的運動”這節課的教學中，物理教材中對于帶電粒子在電場中的運用概念解讀以及應用描述為：“帶電粒子在電場中要受到電場力的作用，從而產生加速度，此時速度大小與方向都有可能會發生變化.”在過去的高中物理課堂教學中，大部分教師會根據這個原理介紹電場對帶點粒子運動狀態改變的情況，接下來給學生講解“示波管管理”，這樣的教學方式雖然循序漸進，但是僅僅利用文字描述難免會讓學生覺得枯燥，學生也很難從教師的語言講解中發現問題，對此，教師可以將示波器帶進教室，讓學生在課堂的學習中真正用雙眼看到示波器的結構，通過實踐操作的方式，將電信號轉換為肉眼可見的的圖像的能力.

若是學校內的實驗器材不足或物理教學內容不適合現場演示，那么教師可以選擇利用多媒體課件展示物理元素變化的過程，如在“帶點粒子在電場中的運動”教學中，利用多媒體設備展示環形加速器的照片，并動態地展示粒子偏轉加速的過程，并要求學生在直觀的觀察之后，主動地提出發現問題、存在的疑惑，以調動學生的物理學習思維，能夠在后續的物理學習中更加積極認真地思考問題，嘗試并運用多種解決問題的方法，促使學生在發現問題、解決問題的學習過程中獲得思維能力、問題解決能力的鍛煉.

3 重視實驗教學，發展學生的科學探究能力

物理這門學科本身就是以實驗為基礎的課程，從實驗猜想假設、制定方案，到學生的動手實踐、規律總結，每一個過程的開展與完成都是建立在實事求是的基礎之上的，需要學生利用基本的知識與技能經驗，完成科學探究的過程.

與機械記憶的學習方式相比，物理實驗活動的開展更加有助于高中生樹立科學探究精神、樹立正確的科學態度、發展科學探究能力，為高中生的物理學習提供了更多參與的機會以及展示的平臺，彰顯了學生的學習主體地位^[4].

學生在物理實驗的猜想、假設、實踐、推理、驗證以及總結等學習活動的參與時，歷經了物理學家發現物理規律的過程，可以獲得獨立思考能力、合作交流能力、團隊協作意識以及求真務實作風的發展，能夠引發學習者對于物理科學探索的情感共鳴，發現物理學科的神奇之處，并認識到生活處處有物理，物理的學習也是無處不在的.

例如 “自由落體運動”一課的教學中，要求學生了解物體發生自由落體的條件，掌握自由落體的特點與規律，并且能夠加深對勻變速直線運動的理解，明確重力加速度的意義、大小以及方向等知識點，自由落體運動在生活中經常能夠看到，并且此實驗難度對器材的要求不要，實驗過程相對簡單，那么在本節課的教學中為了發展學生的科學探究能力，教師可以組織學生以小組為單位，完成自由落體運動的實驗探究活動.

教師要求各學習小組成員在課前準備好實驗需要用到的工具，如，在直尺上以每5cm為單位，分成若干等分，并做好標記，確定直尺一段到每一個標記點的距離，能夠算出每一個距離點對應的運動時間，為學生發展自由落體規律做好準備.

在課堂中要求各個合作實驗學習小組完成以下兩個實驗：實驗一為一名學生手中托著一本書，另一只手拖著一張大小相同的紙，書和紙在相同的高度在同一時間下落，每個小組成員都嘗試說一說實驗的假設與猜想，觀察并記錄書和紙在相同時間下落的高度、速度;實驗二為合作學習小組將紙片放置在書上，使書本和紙從一定的高度下落，售出實驗猜想與假設，觀察并記錄書本和紙張下落的時間、速度.

在兩次實驗操作之后，教師應鼓勵學習小組對實驗現象進行分析，對比兩次實驗記錄的數據，說一說兩次實驗現象不同的原因是什么，由此得出物體下落的快慢與其受到的空氣阻力有關的結論.

接下來，教師繼續提出問題：“假設空氣阻力對物體運動的阻力為零，那么重量不同的物體在同一高度下落會出現什么樣的運動情況呢？”通過提問的方式引領合作學習小組深入探究，以實驗解決問題，形成正確的科學概念，建立自由落體運動的理想模型，提升了學生的科學探究能力，對于高中生的物理核心素養發展有著不可或缺的作用.

4 加強STSE教育，樹立正確的科學態度與責任

STSE教育思想主張將科學知識的學習與社會生活緊密地聯系在一起，做到學以致用，實現有意義的學習，將STSE教育思想運用于高中物理核心素養發展的教學中，既有助于增強學生的科學學習興趣，也能夠讓學生認識到科學、技術、社會與環境之間存在的密切關系，感受到身邊的物理科學，能夠樹立利用所學知識服務生活、發展社會、改善環境等意識，主動承擔其保護良好社會生活環境的責任感.

在日常的物理教學中，教師可以向學生介紹前沿的物理學新技術、新成果以及新成就對于國家、社會、人民的影響，以開拓學生的眼界，讓學生意識到學好物理的重要性與必要性^[5].

例如 在“曲線運動”的一課教學中，教師可以向學生介紹消防員救火時的水柱噴射要點，從水柱噴射的弧度確定現象，引領學生認識到學好物理的作用.

在電磁學的教學中，教師可以利用媒體課件向學生介紹最新的量子通信、量子衛星、全球低軌衛星星座“鴻雁”等前沿科技.在“原子核的裂變”一課教學中，教師給學生播放“兩彈一星”的紀錄片，讓高中生在物理知識學習的同時，還可以了解到中國原子彈等裝備制作開發的過程，認識到每一項偉大的發明都是經歷無數次的嘗試的，是科學家們克服重重困難的成果，“兩彈一星”等高科技產品的研發成果，對于提升我國國防，提升我國在國際上的地位有著重要的作用，進而培養高中生形成正確的科學態度以及家國責任感、使命感.

5 結語

高中物理教師應積極地探索落實核心素養培育目標的有效途徑與方法，結合物理學科的特點，改善物理教學手段，讓物理教學的全過程指向學生的核心素養發展，以助力高中生在物理學習中樹立正確的物理學習觀、形成良好的思維品質、科學探究能力以及科學態度與責任.

參考文獻：

[1]牛志慧，王義堂，畢延新.基于核心素養的高中物理DIS實驗教學實踐研究——以“探究加速度與力、質量的關系實驗”為例[J].教育與裝備研究，2022，38（03）：61-66.

[2]齊妙.核心素養下“拋錨式教學”在高中物理規律課中的應用——以“滑動摩擦力”教學為例[J].中學物理，2022，40（05）：26-29.

[3]黃暉.基于核心素養的高中物理課堂教學中有效提問策略研究[J].理科愛好者（教育教學），2022（01）：42-43.

[4]孫福喜.基于核心素養的高中物理探究性實驗教學策略探究[J].求學，2021（44）：67-68.