基于物理核心素養對高中物理教學的再認識

■四川省成都市新都一中 魏羽飛 ■四川省成都市新都蜀龍學校 薛 燦 ■四川省營山縣芙蓉小學 楊 琴

核心素養是新課改中提出的全新教育理念，這一理念的提出也對教學有了新的要求。當前新課改雖然取得了一些成績，但仍處于初始階段，教師缺乏可借鑒的成功經驗，在高中物理教學中，想要培養學生的物理核心素養，需要在不斷實踐中摸索并總結。物理作為高中教育體系中的重要組成部分，能引導學生發現生活中的規律，從科學的角度出發認識世界。高中物理知識的科學性和抽象性較高，教師要重視核心素養的培養，通過構建和完善知識結構來幫助學生擁有正確的物理觀念、科學思維以及科學態度，進而提高學生解決實際問題的能力。本文以高中物理教學為背景，簡述培養核心素養的重要性，并提出培養學生核心素養的物理教學策略，以供參考。

一、培養核心素養的重要性

（一）是教育改革的關鍵

新課改理念的提出意味著教學模式和方式需要創新，教師既要培養學生的基礎知識、關鍵能力，還要在教學中合理滲透學科素養，以實現培養學生核心素養的目的。當前，核心素養已經成為教育改革中的關鍵性因素，是提高課堂教學效率的重點。隨著“人才強國”“德育”等理念的提出，如何培養學生的綜合素質受到學校、教師、社會的廣泛關注，在這一教育環境背景下，各學科教學中都應不斷加強對學生核心素養的培養，以順應教育改革趨勢，促進整體教學質量提升。

（二）對培養人才有重要意義

核心素養是國家教育方針的具體化，包含了社會對新時代青年的要求。在高中教育階段重視培養學生的核心素養，不僅能提高學生的價值，對社會和國家的發展也具有重要的意義。核心素養包括知識、技能、情感、價值觀等多方面內容，是否具備核心素養是未來國家和社會衡量人才的重要標準之一。在當前的國際形勢中，人才的質量決定著一個國家的發展高度，因此國家對人才的培養一直有著嚴格的要求。核心素養在我國教育轉型中占據著重要的地位，也對國家未來的發展有著深刻的影響。

二、基于“物理核心素養”的高中物理教學策略

（一）整合多個模塊，提高知識應用水平

核心素養具有較強的綜合性、復雜性，教師在教學中要設計物理教學活動，引導學生習慣以科學的視角出發探究問題，并將科學的觀念與物理知識相結合，通過轉化建立內在知識結構，并將其應用于發現問題、解決問題中。在實際教學中，教師要逐步轉變課堂教學模式，根據知識間的內在聯系，整合物理學科內不同模塊的學習內容，讓學生對所學知識融會貫通，提高利用物理知識解決實際問題的能力。

以教科版高一物理必修一“摩擦力”教學為例，為了讓學生理解摩擦力的概念，掌握哪些因素影響摩擦力大小，并能解決簡單的問題，教師應借助彈簧秤、木塊等物品開展物理實驗，讓學生通過實驗加強對知識點的理解和掌握。首先，在教學導入環節，教師首先要利用錄像激發學生的探究興趣，學生仔細觀察后發現了“摩擦”現象，并認識到“摩擦”現象廣泛存在于我們的生活中。經過這一部分的引導，學生可以聯系生活實際初步明確所要探究的內容。教師可以提出問題，引導學生進一步思考：“摩擦力在生活中有哪些應用呢？摩擦力的特點和利弊是什么？”學生通過討論和探究對摩擦力有更形象的認識。其次，教師要引導學生了解摩擦力產生的條件：“同學們，我們剛剛討論了很多摩擦力的現象，那么大家能否嘗試總結并歸納摩擦力的產生需要什么樣的條件？”鼓勵學生以四人小組為單位展開討論，學生結合生活經驗討論時發現，摩擦力的產生需要兩個物體，兩個物體要緊密接觸，并呈相對運動趨勢。這一過程中學生對摩擦力的認知會從感性上升到理性，具有一定的難度，教師要把握好循序漸進的教學規律，逐步引導其克服思維困惑。最后，教師要通過引導啟發學生的聯想能力，將摩擦力、重力、彈力等相關的力學知識進行整合，并通過深入探究知識點內在聯系，幫助學生構建完善的“力與運動”物理知識結構，顯著提高課堂教學效率。與此同時，還可以將多個模塊的物理知識整合在一起，幫助學生融會貫通，進一步強化對知識點的掌握。

（二）構建知識結構，培養學生創新素養

在培養學生核心素養的過程中，教師不僅要重視優化教學內容，還要引導學生鍛煉自主學習、合作探究能力，鼓勵學生主動投入學習活動中，并提高自身的綜合能力。在傳統物理教學中，教師多是結合教學重難點提出相關問題，并千方百計引導學生說出“標準”的答案，這不利于學生創新思維的發展。為了解決這一問題，教師要創新教學形式，鼓勵學生圍繞教學內容提出疑問和困惑，再引導學生以合作學習的方式逐一解決，進而培養學生的創新素養及探索興趣。

以教科版高一物理必修一“超重與失重”教學為例，如果教師在教學中單純利用語言講解知識點，受到思維限制很難感知抽象知識，不利于學生深入理解超重和失重的概念。針對這一情況，教師應堅持以學生發展為本，將“探究”作為本節課的重點，重視學生知識形成的過程，從而幫助學生體驗知識的形成和獲取的過程，進而完成知識的構建，過程中學生的創新素養也能得到培養。首先，教師先利用多媒體播放宇航員在太空生活視頻，并展示放映超重、失重相關的圖片，再通過提問引出學習目標：“什么是超重現象？什么是失重現象？什么情況下會出現超重或失重現象？超重或失重現象的本質是什么？當超重或失重現象出現時重力是否會發生變化？”這一過程中不僅可以激發學生對科學的興趣和熱情，還可以讓學生認識到物理源于生活。接著，教師借助彈簧秤下懸掛的物體受力分析情況開展定量教學，鼓勵學生以2人或4人為一組，結合教師提供的學習資料，在彈簧秤下端掛一鉤碼，仔細觀察鉤碼靜止時、緩緩上升、緩緩下降時、突然上升和突然下降時彈簧秤示數的變化，并將實驗現象記錄在表格中，通過觀察實驗現象感受什么是超重和失重現象。這種物理實驗的開展能顯著增強課堂教學的趣味性，還能有效調動學生的學習積極性，讓學生在物理教育學中形成科學的思維，并在操作實驗的過程中提高動手實踐能力。

（三）創設具體情境，培養學生探究素養

高中物理知識的抽象性很強，部分學生在學習中總會遇到很多的困難和問題，為了培養學生的探究素養，提高解決問題的能力，教師應圍繞抽象問題創設具體情境，將抽象的知識點轉化為生活化問題，方便學生理解和學習。但在以往的教學中，教師更側重于理論知識的講解，忽視了對學生思維的培養。基于核心素養理念的提出，教師在實際教學中可以引入社會新聞或真實案例，讓學生在探究實際問題的過程中解決問題。這一過程中，學生的探究能力能得到有效的提高。

以教科版高一物理必修三“家庭電路”教學為例，為了幫助學生理解和掌握家庭電路的組成，懂得火線和零線的概念，教師應在教學中創設具體的情境，強化教學效果的同時培養學生的探究素養。首先，在教學前教師要對學生的學習情況進行分析，以便創設出的情境更符合學生學習需求。學生對家庭電路既熟悉也很陌生，了解家庭電路中主要設備及其作用，但卻不了解電路的組成及連接方式，原因是家庭電路采取的是暗線鋪設，學生難以直觀認識到其實際連接情況，這也是教學中的重難點。在實際教學中，教師可以利用多媒體播放使用電能的各種場景，展示家庭中各種電器是如何用電的，在學生觀看視頻后教師提出問題：“我們如何才能安心地享受電能帶來的便利呢？”通過創設課堂情境有效激發學生的興趣和求知欲。其次，學生的興趣被充分調動后，教師要引導學生探究家庭電路的組成，可以借助生活中的資源來開展教學，如打開教室內的日光燈并提出問題：“一個完整的電路需要由哪幾部分組成？家里的電燈工作需要具備哪些條件？”學生通過思考認識到一個完整的電路，需要有電源、導線、用電器和開關4個部分，在啟發學生通過知識遷移，認識到家中的電燈能正常工作也需要具備這4部分，進而培養學生分析問題的能力。最后，在學生對家庭電路有初步的了解基礎下，教師要為學生演示家庭電路板工作的原理并說出各部分的作用，學生通過觀察和分析初步樹立探究素養。

（四）優化實驗教學，培養科學態度與責任

在培養學生核心素養的過程中，為了引導學生將學科知識轉變為自身能力，教師要借助實驗為學生提供親身體驗的機會，讓學生在動手實踐中感受到物理的本質，進而逐步形成正確的科學態度。在實際教學中，教師要結合教學內容為學生創建形式多樣的實驗活動，豐富課堂內容的同時，引導學生在實踐中強化對知識的掌握，既能培養學生科學態度與責任，又能鍛煉動手實踐能力。

以教科版高二物理選擇性必修一“實驗：驗證動量守恒定律”教學為例，為了讓學生掌握實驗的設計思路，教師要優化實驗教學，并根據“組間同質、組內異質”的原則，將學生分成多個小組，并為學生提供相關器材，引導其自行設計實驗方案再加以驗證，通過對實驗數據的分析，最大程度減少實驗誤差，達到驗證動量守恒的目的，學生也可以在這一過程中形成科學思維，并樹立科學的態度與責任。首先，教師在引入新課時，讓學生認識到動能守恒定律的適用條件是系統不受外力或受外力的矢量和為0，并列舉出生活中物體受到各種力的作用的分析圖，讓學生對知識點有感性的認識。其次，教師設計實驗引導學生進行探究，并為學生提供計時器、天平、滑塊、彈簧片、細繩、撞針等材料，鼓勵學生結合所學知識點設計實驗步驟，部分學生選擇設計對照實驗，第1組實驗中選取兩個質量不同的滑塊，在兩個滑塊相互碰撞的端面裝上彈性碰撞架，滑塊在碰撞后隨即分開。第2組實驗中則選擇在兩個滑塊的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時撞針會插入橡皮泥中，并將兩個滑塊連為一體，實驗后學生可以通過測量和計算求出滑塊的質量及速度，通過對數據的記錄和處理發現，碰撞前后的總動量是相同，基本上滿足動量守恒定律。最后，教師可以結合實驗現象適當提出幾個問題，為學生提供相應的指導與方向，通過思考及實驗所得數據進一步探究動量守恒定律。由此，實現了學生對物理觀念、科學思維、科學探究等意識的培養，有助于學生綜合能力發展。

（五）開展互動課堂，培養自主學習能力

互動型高中物理教學課堂是提高教學質量，改變學生學習態度的重要途徑，同時這一教學方式也能有效培養學生的核心素養。在課堂中教師可以嘗試與學生互換角色，在課前提前告知學生課堂教學主題，讓其通過自主學習掌握相關知識點，課堂中設計“我是小教師”的活動，讓學生扮演“教師”的角色講解知識點，并與其他同學展開交流和互動。在互動的過程中，學生可以發現自身學習方法及知識體系上的問題，并在教師的糾正和指點下有效解決。

以教科版高一物理必修一“彈力”教學為例，為了幫助學生了解常見的形變及物體的彈性，知道胡克定律，教師要設計實踐活動和探究活動并注重培養學生的自主學習能力。在課前教師要告知學生學習主題，并在班級群中上傳微課視頻，鼓勵學生結合教材自行學習知識點，通過完成課后習題來檢驗自主學習成果。這一過程中，由于學生尚未接受系統化的教導，難免會出現一些問題，教師應鼓勵學生將這些問題記錄在紙張上，方便課堂教學中進行討論。通過主動學習學生可以了解彈力的定義及其產生的條件，但卻無法判斷彈力的有無。在課堂教學中，教師可以根據知識點難易程度的劃分，選擇不同層次的學生上臺來進行講解，使所有學生都能參與其中。如在引導學生了解完全彈性形變和非完全彈性形變這一知識點時，學生在扮演“教師”講解知識點時選擇模擬微課視頻中的實驗，借助彈簧和橡皮泥開展演示實驗，讓其他學生直觀感受到彈簧在撤去外力后可以立刻恢復原狀，橡皮泥在撤去外力后則無法完全恢復原狀，通過對比讓學生認識到能恢復原狀的稱之為完全彈性形變，不能完全恢復的則被稱為非完全彈性形變。由于生生之間關系較為密切，講解知識點時其他學生的心神會更加放松，遇到問題后也會主動提出、敢于提出，課堂中的互動性更強。在探究和討論中學生可以提出自己的疑惑，“小教師”嘗試為其解答，教師則要在一旁進行監督和觀察，并記錄學生自主學習無法解決的問題，以便在之后的教學中為其解惑。基于此，高中物理課堂可以從原本的“灌輸式”教學轉變為“互動式”教學，大大提高課堂教學質量。同時讓學生站在教師的角度上講解知識點，也可以讓其真正參與到課堂中并培養自主學習能力。

三、結語

總的來說，部分物理教師對學科核心素養的研究還處于初始階段，教師在實際教學中要真正認識到核心素養培養的重要性與意義，設計合理的教學活動，為學生提供更多自主學習的機會，讓學生在獨立思考、合作探究中獲取知識，掌握運用物理知識解決問題的能力，進而促進綜合能力提升。