學科核心素養視角下大學物理教學研究

楊秀娟 孟寒冰 張曉丹

【摘要】物理是一門關于自然科學的基礎學科，同樣也是學習的必要課程。大學物理是物理學習的高級階段，學習物理學科不應該僅重視于考試之中的考核內容，更要注重學生全面發展物理的能力，并關注興趣的培養，使學生對于物理的學習真正感興趣。教師對于物理的學習注重成績，往往忽視了對物理核心素養的培養。通過國家提出的素質教育要求，學校物理課程教學真正意義上與生活開始融合，從生活中探求物理奧秘。本文主要分析學科核心素養視角下大學物理教學研究。

【關鍵詞】學科核心素養;大學物理;教學研究

引言

物理是源于生活，物理研究到最后也會為生活而服務，因此物理的性質使物理學習不同于其他學科，想要學好物理的關鍵就是要融會貫通的學習，物理源于生活之中，如果教育思想沒有變化，改來改去是改技術細節，沒有抓到要害。當前，教師是教學改革的主力，真正要把教學改革搞好，主力是教師。因此，其應該開展針對學科核心素養的大學物理教學實踐研究，形成基于學科核心素養的大學物理教學應用模式。

一、基于學科核心素養下大學物理教學研究的意義

（一）幫助學生更好學習物理

物理的學習特別是量子物理學和宇宙學，一個微觀之至，一個宏觀之極，可兩者領域都是肉眼難以所及的，反而最易看見的日常生活的物理，卻不是最感興趣的，也許出現了，越是未知的越是令人著迷這個道理。物理在大多人看來或許是枯燥的，可望不可及的，然而并不是。它不只是一門自然科學，更是一門修煉課。物理最重要的是讓學生認識到思考的力量，永遠都保持著一顆好奇心，而好奇心則與興趣類似，好奇心驅使學生對物理的學習更加富有熱情，同樣的物理是來源于生活之中的一門主要學科，因此基于學科核心素養下大學物理教學研究使物理的學習更加輕松，學生學習物理也可以融會貫通。

（二）為學生后續發展提供力量

現今物理在生活之中運用越來越多，丈學物理的發展也隨時代變化，其發展前景更加樂觀，更多的學生也希望可以繼續對物理進行深造，但是教育大環境的不足導致學生在進行物理學習時后續可持續發展力不足，不夠靈活多變，學習的內容不夠全面具體。基于學科核心素養下大學物理教學的提升，推動物理的應用的持續發展，使學生在今后的學習生活中有更多的機會參與與物理有關的活動，通過來自生活中的點點滴滴的物理現象來提高物理能力，從而使學生在全面發展的基礎上，擁有全面思考，多方位發展的能力，使學生在未來的物理中有可持續發展能力。推動物理技能發展使社會得到進步。

（三）拓展學生知識儲備量

物理的學習為了學生的全面發展，對于物理學習有助于培養學生的思維能力，推動大學物理教學工作使物理可以得到的知識更加豐富，有助于學生觀察物理現象，在學生全面發展的基礎上，使學生熱愛學習物理，培養學生學習物理積極性的同時，鍛練學生了解知識的全面性，拓展了學生知識的儲備量。

舉一個例子，關于大學物理中《光》的一章，老師應該準備充分、安排合理。打破常規，融入自己對內容的深入理解和思考。老師首先運用"17世紀以前人們認為白色是最純潔的顏色"物理學發展的歷程為脈絡，架構基于初中學生認知發展規律的物理學發展體系。用時間作為線索，讓學生能夠清晰地認識到現有物理學成就的艱辛發展歷程和知識架構的來龍去脈，將學生的碎片化知識串聯起來，構建完整的物理學知識體系，從而從物理學史的視角培養了學生的物理觀念。在引起學生學習興趣的同時順勢導出本節課重點，過渡自然、巧妙。講述新課過程中循循善誘，以一串串問題在學生的回答中總結出本節課的知識點。教學過程設計合理、科學。重點、難點突出明顯，現代教育技術與各實驗器材之間配合運用恰當、熟練。全面關注學生的知識、能力，重視學生良好學習習慣的培養。師生互動氛圍好，學生在老師的啟發下能積極回答問題。尤其是在講述基本概念時，通過投影儀和三棱鏡的實驗，探究出"紅、綠、藍"三種光不可再分為其他顏色，所以稱為光的三基色。基于對于大學物理核心素養的教學下，老師對內容是否講的過于深入？學生是否能真的理解其中的概念，應該著重考慮。其次細節的掌控使整堂課更精彩。以題目為綱，通過增加學生的物理學習的能力，激發學生的學習興趣，從而拓展學生的知識儲備量，物理作為基礎的學科來源于生活中，通過生動的知識聯系法拓寬學生的知識面，將學生從書面的世界之中轉化為生活之中。

二、基于學科核心素養視角下大學物理教學方法

（一）注重將生活情境融入大學物理教學

教學不是無限的深入和深究，教學是需要根據學生的實際情況剖絲剝繭、循循引導，讓學生增長知識，提升能力，提升學科素養，大學的物理更多的以生活現象呈現知識，讓學生能看到、聽到或者感受到，注重學生的感性認識，讓學生知道生活現象中的物理。老師如果在物理學習中僅僅幫助學生進行物理概念記憶力的學習，學生本體學習的欲望會下降，教育方法或更加枯燥無味。教師要以引導者的身份出現，需要將抽象知識具體化復雜知識簡單化，有效地引入生活素材融合于物理教學之中，用生活素材進行教學的時候，學生在課堂上會表現得十分積極，并且學質量也會不斷提升此教師可將方法和理論傳遞給學生，最終形成高效物理課堂。

舉一個例子，就如在關于聲的教學過程中，教師可要求學生參與到觀察實驗活動中，感知聲音的含義以及具體傳播條件，教師要有計劃性和針對性地培養學生的合作能力助生活中的傳播實例，大力鼓舞學生不斷思考和溝通、探究，然后讓學生表達聲音傳播現象的成因土電話手工活動操作環節，讓學生動手做電話然后分析聲音傳播速度的差別，用橡皮筋材料來心觀察最后得出結果一切物體的發聲都是震動而來，此類生本課堂將生活素材和物理知識融為一體，在這樣日積月素的練習下，更加有利于學生創新思維、創新意識的形成，而后慢慢進發出創新能力。在學習其他學科時更能夠舉一反三。

（二）引導學生利用物理知識解決生活問題

物理教學中引入對生活素材的融合是一種新型教育形式，老師在傳統教育中關注的都是對課本知識進行傳遞，尚未重視學生綜合素養實踐能力等的培育，以導致學生物理能力無法提升物理教師可與學生日常生活中所熟知的生活現象結合，然后進行教學情的創設以此來點燃學生的學習激情，發學生不斷思考，使得學生通過使用物理知識和規律，來處理實生活中的問題。關于液化和汽化有關知識講解過程中，可適時引入生活現象，比如燒水的時候，上面為什么會產生那么多白氣，順勢誘導讓學生回顧以往所學液化知識，水蒸氣遇冷后液化為很多小水珠，從這個角度來研究便可以明白氣體實際上就是水蒸氣化形成的，是一種液化樣態，教師可按照這個生活現象進行問題情境創設，然后便可讓學生利用所學來處理問題，使物理更好地運用于生活之中。

（三）引導學生在開展課外觀察活動

物理作為以生活自然為主的學科，主要來源于生活之中，適當的開展一定的課外活動有助于幫助學生真正的體驗到物理樂趣，從而全面學習物理，積累一定的實踐經驗，從而更好的解釋生活中的物理現象。這有助于全面發展學生的物理學習。舉一個例子，光的教學現象就是一個學生能感受到的內容，更多應該讓學生親自體現白光分解的過程，了解色散現象。上課時，這部分知識老師有時會講的過深，缺失了對課的重點的把控，學生上課是需要學生學會，而不是聽講座式的大概了解，同時要注重細節，細節更加能反映課堂準備是否充分，上課的基本功。例如，在解釋色散形成原因時，紫光偏折程度最大，這里的偏折程度是相對入射光來說的。通過學生課后實踐物理的方式，使學生對生活現象有更多觀察，積累物理學習經驗，這使學生的物理能力得到培養，從而進行全面發展。

（四）引導學生自主進行實驗，培養自學能力

大學中物理實驗對大學物理十分重要，物理實驗運用科學推理、科學論證，進行質疑與創新。經歷科學探究——能運用科學探究，得到物理知識。培養科學態度與責任——能認識科學本質，善于合作共贏，協調科學。物理實驗可以激發了學生的好奇心，為整個課堂奠定了輕松活躍的氛圍，教學重難點攻破，讓學生體會到物理的美麗和奇妙。學生自己動手的創新設計性實驗，突破了傳統實驗教學的壁壘，可以讓學生在驗證猜想的時候，又不缺少趣味性，還能夠促進學生動手能力的提升，使得學生可以創新實驗中發現解鎖世界的新方式，培養科學探究的意識和能力。老師進行實驗教學時應讓實驗現象較為明顯，前期節奏不應太快，過渡銜接上要流暢自然，從容面對，不緊張不慌張，一步一步的推進，整節課教學目標明確，教學重難點突出，課堂框架與脈絡結構清晰。在實驗中培養學生的創新精神，必須先要培養學生的批判性思維，允許學生實踐，允許學生質疑權威，讓學生在實踐中學會學習，在實踐中學會創新。

例如，在電的講解部分，可先給學生分別講解串聯電路電流特點和并聯電路電流特點的實驗設計思路，讓學生自己設計電路圖并且畫線連接實物圖，在此基礎上開展分組實驗，且實驗步驟思路清晰，做實驗過程井然有序，在學生得到實驗數據的基礎上，對實驗數據進行分析得到實驗結論，進而總結出串并聯電路的電流特點。最后在結尾部分，通過小結課堂內容來結束課程。因此，教學設計應有自己的想法和新意，能立足課堂，發展學生。在保證課堂完整性的同時，培養學生動手能力和小組合作能力。這時應體現教態自然大方，語言鏗鏘有力，教學富有激情，對學生循循善誘，循序漸進，應該充分體現"以教師為引導，以學生為主體"的課程理念，帶領學生一步步分析，最終通過自己的實際實踐得出結論的過程，但對于實驗結論的"普適性"引導還要更加具體，并且落實到位。明確教學課堂要回歸學生，落實引導，在以后的教學中，讓更多學生能夠真實參與到課堂當中來，反映問題，落實實踐，解決實際問題。老師在實驗中應該逐漸深入，先打基礎，介紹常見的錯誤操作，以期學生在動手的過程中少犯錯。

此外，核心素養當以人為核心，以育人為根本。帶領學生從基本的實驗猜想入手，引導學生給出關于實驗的合理猜想，然后引導學生進行實驗設計。采集一系列的實驗數據。通過創設推理情境、實驗情境和社會生活情境，幫助學生在推理中構建科學思維，實驗探究中提高科學探究能力，然后讓學生將所得到的數據展示在大家面前，收集多組同學的數據后，帶領著學生從眾多數據中總結規律，分析部分異常數據出現的原理，可謂是層層深入。帶領學生應用自己從數據中獲取的相關規律，解決問題，進一步讓學生體會到物理學的嚴謹之美，層層深入帶領學生探究物理學規律，讓學生經歷用物理的思想解決問題的的過程，可謂是從學生中來到學生中去，立足學生的思維發展，完成物理教學任務，體現以學生為主體的教學思想。通過學生的自主探究，并能夠通過得出的結論運用到實際問題的解答中。變教師主體為學生主體，學生是主演，學生經歷知識的形成過程，教師是導演，為學生提供體驗場景，把控課堂節奏，掌控教學方向。通過學生體驗實驗，觀察實驗，得出結論，既培養學生物理觀念，相互作用觀念，也培養學生科學思維，科學推理、實驗創新，又經歷科學探究，提出問題、猜想假設、交流討論，還培養學生科學態度，相互合作，認真記錄。

（五）引導學生利用物理知識進行合理運用

利用知識的應用，學以致用是指理論知識的學習應當與實際應用相結合，把學到的知識運用到實踐中去，從實踐中遇到的問題，再學習新的知識來解決，就這樣相互促進學習。通過實踐、認識、再實踐、再認識的不斷反復，逐步加深對理論知識的理解，最終達成對知識的全局性理解和對技能的全局性掌握。在教學中，通過"學以致用"來創設問題情境，是很受學生歡迎的，驅動問題激發高階思維，用基本問題架構思維軌道，用"問題鏈"擊破思維難點，用啟發式問題引發學生質疑和批判，質疑創新，強調批判意識，問題解決培養核心素養，引導學生解決問題需要模型建構，模型建構要從根本出發，培養學生的對象意識、放映意識、轉化意識、邊界意識、作圖意識。科學推理使學生思維更加嚴密。從馬克思主義哲學原理視角理解，物理觀念體現前人對自然的理解，自然是由物質組成，物質處于運動狀態，物質之間會產生相互作用，物質的運動遵守能量守恒，認知學把這稱為認知結果，其本質就是馬克思主義哲學的唯物論。以"速度"教學為例：物體的狀態有運動或靜止，運動的物體有快慢，快慢可以用速度描述，這就是物理觀念。速度的定義需要比值定義法、矢量運算法、函數求導法，這就是科學思維。如何比較運動的快慢、如何測量物體的速度，這就是科學探究。有的場合需要高速，如高速列車、回旋加速器等，有的場合需要低速，如高速攝像機、激光制冷技術等，有些場合需要遵守規則，如學校門口開車限速、艦載機起飛速度等，老師應該合理的引導學生通過物理思維進行應用，立足于教學實際問題和教學需要，課堂實踐探索，基于學科核心素養的大學物理教學為教學帶來新的問題與挑戰。解決問題的教學，擺脫物理教學進入模式化、套路化的怪圈，轉變觀念、調整教法，讓教學更有效益。變機械背誦為知識建構。引導學生經歷探究知識的過程，在動手、觀察、交流、應用中，自主建構。解答習題為解決問題。分析拔河比賽，把物理知識植入具體生活情境中，讓解答習題變成解決問題。學習知識為發展素養。學習知識只是發展素養的途徑，而發展素養是學習知識的目的。

（六）大學物理中融入信息技術

將信息技術教學和物理課堂相融合不僅促進了課堂教學的變革，也創新了教學模式，讓計算機輔助教學成為課堂教學的好幫手。比如，學生們在學習《光的反射》這一節的時候，光的反射這一名詞學生們聽起來會很陌生，但是這種現象在生活當中確實是很常見。老師們在授課的時候就可以提前搜集一些視頻和名人事跡讓學生們進行學習，在播放視頻的時候，老師對一些關鍵點要進行講解，這樣學生們對于光的反射就有了一定的掌握。然后老師可以讓每位學生準備一個小鏡子，根據視頻當中的細節師生一起來進行光的反射這一實驗，當實驗完成之后，老師可以對光的反射的知識點進行總結概括，通過計算機輔助教學從而構建新型教學環境，使老師對學生的教學工作更加完善，從而培養學生們的各項能力。提高課堂效率科學合理的應用計算機輔助教學。不僅可以輔助物理教學，還可以幫助學生們整理相關的知識，老師們可以借助計算機輔助教學來開展相關的實驗教學，這樣就可以將實驗當中的疑難點具體化。實驗是物理學習必須經歷的一個過程，即使這個過程復雜困難，但是通過計算機就可以對其進行解決。眾所周知，物理概念和定理大部分都來源于生活實踐，但是光憑老師們口述，是沒有辦法表現出物理這門學科的張力，為此，老師們就應該借助計算機輔助教學，來展現物理這門學科的特點，通過更新課堂教學方式，計算機輔助將學生的問題聚集，成果簡化，傳播形式多樣，不再局限于課堂上的傳授，學生可利用其它零碎的時間隨時隨地學習。視頻中將光學方法放大法生動的用動畫的形式表現出來，清晰直接的讓學生體會到桌面的形變是微小的這一重點。

結語

綜上所述，大學物理是實踐大于理論的學科，其中對于知識的實際運用，多于在題目中進行探索，所以學習大學物理的過程中，基于學科核心素養視角提高大學物理教學水平，引導學生的學習習慣，從而來增強學生對物理學習的興趣。教師在實際教學過程中，應該進行不斷創新，不斷的總結融入到整體教學內容之中，可以帶領學生更好的理解相對較為抽象化的知識，以此來保障學生能夠在課堂學習中對新知識進行合理有效的轉化。也為教師提供了全新的授課方式與授課思路，最大程度上提高教學質量，減輕學生的負擔。

參考文獻：

[1]李浩祥.創新創業視域下大學物理教學探索與實踐[J].湖北農機化，2019（23）：145-146.

[2]楊芳，周青軍，孔偉.淺談大學物理“一題多解”培養學生核心素養[J].教育教學論壇，2019（11）：238-239.

[3]武陽，李興華，鄒佳辰.基于物理核心素養的教學設計優化探索-以"自由落體運動"為例[J].湖南中學物理，2017（03）：81-84.

[4]劉倩，艾麗娜，翟曉霞.學科核心素養視角下大學物理教學研究[J].山西青年，2020（12）：176.

[5]林娟穎，林慶河.基于信息技術培養大學物理學科核心素養[J].現代職業教育，2021（32）：224-225.

[6]姚秀偉，高紅，孟慶國.大學物理實驗精細改革提升師范生核心素養[J].物理與工程，2018，28（z1）：183-186.

[7]楊芳，周青軍，孔偉.淺談大學物理“一題多解”培養學生核心素養[J].教育教學論壇，2019（11）：238-239.