基于物理素養的高中物理教學探究

楊淑強

【摘 ?要】素質教育的深入實施，新課改的逐步推進，培養和提升高中生的物理核心素養成為了必須要探究的問題。高中物理學科的核心素養主要包括以下四個方面：一是物理觀念，二是科學思維，三是科學探究，四是科學態度與責任。這四個方面相輔相成，缺一不可。在高中物理課教學中，應從物理教與學的實際出發，結合學生的學習情況和所教授的物理知識，從多個角度培養和提升學生的物理核心素養，并以物理學科核心素養為導向，有效開展物理課堂教學活動。

【關鍵詞】高中物理;學科素養;存在問題;培養 策略

隨著我國經濟的快速發展，對于物理等高新技術人才的需求也日益增長。高中物理課堂作為培養我國物理人才的重要陣地，受到了廣泛的關注，加之我國教育事業的不斷改革，高中物理教學也發生了重大改變，培養學生學科核心素養變成了高中物理教師共同的目標。但受到物理學科特性及教學模式的影響，學生的學科核心素養并沒有得到有效的培養。如何建設高效物理課堂、為國家建設提供高素質物理技術人才，成為了廣大物理教育者亟需解決的問題。

一、核心素養內涵及培養中存在的問題

核心素養主要包括四個方面，一是物理觀念，二是科學思維，三是科學探究，四是科學態度與責任。

（一）物理觀念

物理觀念是學生所學習的物理知識在其頭腦中的反映與重現，是學生對所學習的物理規律、相關概念的理解與深入認知。學生具備了良好的物理觀念可促使學生更好地對所學物理知識進行理解。然而，大部分學生對于物理觀念的認識僅僅停留在物理書本上，并不能做到學以致用。因此，學生所學習的物理知識僅存在理論上的認識，導致他們在生活中遇到實際問題時，并不能應用已有的物理知識深刻認識和解決相關問題，導致所學與所用脫節，這會使學生認為學習物理無用，從而失去學習物理的熱情。

（二）科學思維

科學思維可以理解為學生對物理現象本質屬性的思考認知。科學思維的建立是一個長期的過程，需要學生從各個角度、方面、層次獲得相關的信息，再進行加工處理。就目前高中學生而言，其物理創新意識、模型構建等科學思維都達不到預期要求，雖然教師在教學中會有意培養學生的科學思維，但學生并沒有受到真正的啟發，其水平有待提高。

（三）科學探究

科學探究主要指學生在學習物理知識或進行物理實驗時，通過提出問題、找出所需信息，進行假設猜想、得出相關結論的思維過程。主要依靠教師的演示實驗及學生參與的探究實驗。對于高中學生而言，只有擁有較高的科學探究意識，學生才能夠在實驗中取得優異的成果。而如今的高中課堂，教師對實驗教學和科學探究往往不夠重視，演示實驗常常不斷簡化;學生也無法進行真正的實驗探究，缺乏探究的意識和能力，實驗方案的設計與動手能力也有待提高。

（四）科學態度與責任

科學態度與責任主要指學生在學習物理時具有的科學態度、對科學本質的認知、所具有的科學倫理觀念、應具有的社會責任等。目前學生知識層面偏低，加上自身不夠重視，且受到學習任務繁重等影響，導致學生無法真正感受到物理學家對物理知識探究的科學精神與求知的真諦，進而無法用科學態度與責任指導自己學習物理，無法真正認識到對自己負責、對人民負責、對國家負責的美好品質的重要性。高中生是祖國的未來，高中生學習物理知識是為了把我們的國家建設得更加強大，是為了更好地為人民服務，這就要求在物理教學中不但要讓學生能夠熟練掌握物理知識，還要能認識到學習物理知識為誰服務的問題，學習物理知識是為了造福國家、社會、人民，而不是利用所掌握的物理知識去危害國家安全，禍害人民。因此，培養學生的社會責任是物理教學的首要任務。

二、以物理核心素養為導向的教學策略

（一）應用物理觀念培養策略開展教學

受到高考的壓力，許多教師為了保證學生對知識的掌握，通常會在課堂上采用灌輸式教學，雖然可以按時完成教學目標，但并不能受到學生歡迎，持續的枯燥抽象知識的灌輸，更會引發學生的厭惡心理。這就需要物理老師改變教學方式，采用新穎有趣的教學方法，以學生參與為主，激發其能動性。就如在面對電場力、磁場力等這類無法觸摸的抽象內容時，灌輸式的講解只會讓學生覺得枯燥無趣，難以理解。在加速度這一概念的講解中，如果只是單純地講解加速度的概念，學生對于運動速度的大小，速度變化的大小的理解很容易會出現混淆，導致錯誤。而加速度又是后續運動學中的基礎，那么學生形成正確的運動觀念就難上加難了。此時若借用多媒體技術，將運動速度大小與加速度大小利用動畫為學生進行展示，則可以幫助學生理解，使課堂教學變得事半功倍。

同時，教師可以結合教學內容，在課堂中添加一些活動，創設一些小游戲，幫助學生思考，提高學生對物理觀念的掌握。如在講解靜摩擦力的方向時，教師就可以組織學生，將兩本書的紙張互相疊加在一起，而后提起其中一本，另一本并不會脫落。在書本的上升過程中，探究摩擦力的方向，這樣學生可以更加輕松地理解。

（二）應用科學思維培養策略開展教學

物理是研究自然規律的一門學科，因此，在研究物理問題時會涉及多方面的因素，比較復雜。在復雜的問題中抓住問題的本質，構建理想化物理模型對于學生科學思維的培養十分重要。在研究物理問題時，模型的構建可以簡化復雜的研究過程，鍛煉學生的科學思維，也可以提高學生解答問題的效率。在教學中，要使學生了解模型構建的原因、過程、適用條件及局限性，幫助學生更好地學習模型構建。

除了模型的構建，教師還要注重理論分析法和實驗歸納法的教育，如在牛頓第三定律的教學中，就可以從生活出發，利用生活中的相關實例，引導學生對實例進行探究與演繹，進而得出結論，然后通過設計相關的實驗，應用實驗歸納法探究與總結出定量關系。科學合理有效地應用生活實例，引導學生進行實驗探究，可促進學生物理基礎知識的真正掌握，進而更好地培養物理方面的核心素養。

演繹推理法是學好物理的方法之一，這種方法需要學生應用求異的思維，并從不同的方面與角度對所學的物理知識或探究的物理問題進行探究。通過類比與聯想，學生可以掌握一種或一類解決問題的方法或策略，積累經驗，歸納總結方法和規律，提升學生解決問題的能力，培養學生的科學思維和核心素養。

（三）應用科學探究培養策略開展教學

學生科學探究素養的培養需要在實驗中進行，僅僅停留在理論教育是無法取得效果的，這就需要教師合理安排實驗教學，讓學生盡可能接觸實驗。在以往的物理教學中，受到高考的壓力，學生很少有親手進行實驗的機會，在學習教材中的物理實驗時，對所需要的實驗器材、步驟、所有知識、實驗原理、得出的結論等，基本依靠死記硬背獲得。在為數不多的接觸實驗時，也只是一味地按照老師的步驟和要求進行簡單的重復實驗，這種情況，學生很難有所提高。要想提高學生科學探究素養，就必須讓學生更多地接觸實驗，在整個過程中，鼓勵學生運用已有的知識和體系去思考，自主設計實驗方案，對答案進行猜測，讓學生真正動手，獲得深入認知，提升基本實驗能力。為了節約時間，提高實驗效率，可采用分組實驗的方法開展實驗活動，并讓小組內的學生進行討論，促進其思維之間的交互就會變得激烈，使學生學到的知識更加豐富。

就像在進行用紙帶法計算自由落體加速度的實驗中，可采用分組實驗的方法，讓學生根據實驗要求自主安排所需要的實驗器材、設計需要的實驗步驟等，而后提出：1.實驗裝置在組裝過程中需要注意哪些問題？2.實驗進行時，細繩應該處于何種狀態？3.在實驗進行時，先打開打點計時器的原因？4.需要進行幾次實驗，數據如何處理？5.所得到的加速度與書上是否相等？這些問題要求學生在實驗過程中尋找答案。這樣，學生就會仔細觀察與思考實驗步驟及現象，科學探究素養自然也就會有所提升。

對于沒有實驗條件的學校，可應用微課等教學方式開展實驗教學活動，其中物理模擬實驗室的出現，既能滿足學生對實驗的渴望，又能節約時間，為學生提供方便。就如在探究影響電阻因素的實驗中，一些實驗室并沒有充足的材料，而且實驗的進行需要大量的時間。在模擬實驗室中，學生就可以根據自己的需求隨意挑選材料，相應的結果也會隨之顯現出來，極大地方便了實驗的進行，更為學生提供了自主探究物理知識的機會。

（四）應用科學態度與責任培養策略開展教學

在書本中，存在著許多著名科學家的故事及一些定理探索的過程，教師一定要利用好這些例子，將物理學史帶入課堂，讓學生了解物理學家所具有的科學品質與精神。如在教學牛頓第一定律的時候，可從亞里士多德開始，講述伽利略、笛卡爾等人做出的貢獻，這些人在探究物理知識的過程中，遇到了很多困難，遭遇了常人所沒有遇到的艱難困苦，但是他們并沒有放棄，而是在困難重重的條件下，繼續發揚艱苦奮斗的精神，本著科學的態度研究出了舉世聞名的物理理論，為后代人繼續研究物理奠定了堅實的基礎。因此，物理教學中，要讓學生認識到科研沒有捷徑，真理的發現需要一代又一代人的努力探索。教育學生要腳踏實地，不斷進取，學習科學家身上的科學態度和精神。

在日常教學中，教師一定要以身作則，有一個端正的態度，使用科學嚴密的語言，將科學精神融入到日常教學中。這就要求物理老師多學習、多探究這方面的教學知識，提高自我的科學素養，養成科學探究物理知識的態度，為學生樹立好榜樣。同時，學生的責任感教育也必不可少，要教育學生理解科學技術對社會發展的重要貢獻，幫助學生形成科學服務人民、造福人民的認知，增強學生責任感和使命感。

三、結束語

綜上所述，我國高中物理教學對學生學科素養的培養仍然達不到預期的要求，無論是在學生物理觀念還是科學態度與責任的培養中，都僅僅只停留在課本中;對于科學思維和科學探究的培養也都受到教學模式、實驗探究短缺影響，致使其仍存在較大的提高空間。面對這些問題，本文從學科素養所包含的四個方面一一論述，并為培養學生學科素養提出了針對性建議，以期達到培養學生學科素養的目的。

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