新高考背景下高中物理教學的核心能力培養策略探究

摘 要：本文以新高考背景下高中物理作業設計的實踐為題，從五個不同的角度分析高中物理教學的措施和方法。這些角度分別為培養學生的實驗探究能力、提升學生的問題解決能力、激發學生的學科興趣、培養學生的創新思維能力，以及提高學生的綜合應用能力。通過這些方法，教師可以更好地適應新高考背景，培養學生的綜合素質和應試能力。

關鍵詞：新高考；高中物理；作業設計；實踐方法

隨著新高考改革的推進，高中物理教學面臨著新的挑戰和機遇。作為一門重要的自然科學學科，物理教育在培養學生的科學素養、創新能力和問題解決能力方面發揮著重要作用。因此，如何在新高考背景下設計高中物理作業，促進學生的全面發展成為教師們亟待解決的問題。本文從培養學生的實驗探究能力、提升學生的問題解決能力、激發學生的學科興趣、培養學生的創新思維能力，以及提高學生的綜合應用能力這五個角度，探討了相應的教學方法和措施，并以具體的教學案例進行了闡述。希望通過本文的研究和實踐，能夠為高中物理教師在新高考背景下設計作業提供一些有益的啟示。

一、培養學生的實驗探究能力

在高中物理教學中，培養學生的實驗探究能力具有重要意義。實驗探究能夠幫助學生將抽象的物理理論轉化為具體的實際操作，加深他們對物理知識的理解和記憶。通過親身參與實驗，學生能夠親自操作實驗裝置、進行測量和觀察，從而直接觀察物理現象，并通過數據的收集和分析，推導出物理規律和關系。這種實踐性的學習方式能夠激發學生的學習興趣，增強他們的學習

動力[1]。

例如：教師可以選擇一個與學生日常生活密切相關的實驗主題，比如聲音傳播，來激發學生的學習興趣。在課前，教師可以簡要介紹聲音的產生和傳播原理，引發學生的好奇心。接下來，教師設計一系列實驗步驟，并組織學生進行實驗操作。在實驗中，教師可以要求學生通過調整不同物體的密度、形狀和材質等條件，觀察和分析聲音傳播的差異。如：學生可以比較固體、液體和氣體對聲音傳播的影響，或者觀察不同形狀和材質的物體對聲音的吸收和反射情況。這樣的實驗設計可以幫助學生直觀地感受和觀察物理現象，激發他們的好奇心和探究欲望。

為了支持實驗的進行，教師可以引導學生使用科學工具和儀器，例如音頻錄音儀和頻譜儀，收集實驗數據并進行分析。學生可以記錄不同條件下的聲音傳播效果，并利用儀器測量聲音的頻率和幅度等參數。這種實踐性的學習可以幫助學生掌握科學實驗的基本技能，同時培養他們對科學工具的使用和數據分析的能力。在實驗過程中，教師應鼓勵學生積極參與，提出問題并進行推理和討論。學生可以就實驗現象和觀察結果進行思考，并嘗試解釋這些現象背后的科學原理。教師可以引導學生進行小組合作，共同設計實驗方案，收集和整理數據，并進行結果展示和討論。這樣的團隊合作可以培養學生的合作精神和科學思維能力，激發他們的創造力和批判性思維。通過這樣的實驗探究課，學生不僅可以親身體驗物理現象，而且能夠運用所學的理論知識進行觀察、分析和解釋。同時，他們還能夠培養實驗操作技能和科學探究的能力，提高對物理學科的興趣和學習動力。這種具體而生動的學習方式可以激發學生的好奇心和學習熱情，促使他們更深入地探索科學世界。

二、提升學生的問題解決能力

在高中物理教學中，提升學生的問題解決能力具有重要的意義。物理學作為一門實踐性較強的學科，學生需要培養解決物理問題的能力。這種能力不僅在物理學習中起到關鍵作用，也對學生的終身學習和職業發展具有重要影響。通過物理學習，學生接觸到各種實際問題和挑戰，可以運用所學的物理知識和思維方法來解決。此外，物理學習中還包括實驗探究和實踐操作，學生在實驗中會遇到各種實驗現象和實驗數據，需要通過分析和解釋來理解和解決問題[2]。

例如：在課堂的引入階段，教師可以提出一個力學問題，如斜面上的物體滑動問題，以激發學生的學習興趣。通過這個問題，教師可以引導學生思考解決問題的思路和方法。教師可以采用多種方法，如解析法、圖解法和實驗法等，逐步引導學生分析問題，確定物理量之間的關系，并進行相關計算。學生可以通過建立力的平衡方程或應用牛頓定律等基本原理，解決斜面上物體滑動問題。在解決問題的過程中，教師應鼓勵學生積極思考，提出疑問并進行討論。為了促進學生的互動和合作，教師可以設計小組討論或合作解決問題的活動。學生可以互相交流和分享各自的解題思路，從中學習和借鑒。同時，教師可以提供一些實際案例或生活中的問題，讓學生運用所學知識解決這些實際問題，培養他們的應用能力。在問題解決過程中，教師可以引導學生進行思維導圖或流程圖的繪制，幫助學生清晰地展現解題思路和步驟。這樣的可視化呈現可以幫助學生更好地理解和整理解決問題的思維過程。此外，教師還可以引導學生進行反思和總結，分享解決問題的經驗和方法。這樣的反思和總結有助于學生將所學知識與實際問題聯系起來，并在將來面對類似問題時提供有益的經驗。通過這樣的問題解決示范課，學生不僅能夠掌握一些常用的解題方法和策略，還能夠培養他們的邏輯思維和分析能力。學生在解決問題的過程中，也能夠提高自主學習和自主解決問題的能力，為將來面對更復雜的物理問題打下堅實的基礎。這種生動而具體的學習方式可以激發學生的學習興趣和動力，培養他們的問題解決能力和創新思維。

三、激發學生的學科興趣

激發學生的學科興趣是高中物理教學中至關重要的一環。學科興趣的培養能夠激發學生對物理學的熱愛，增強他們的學習動力和積極性。首先，為了激發學生的學科興趣，教師可以通過生動有趣的教學方法和教材設計來吸引學生的注意力。其次，提供適合學生的學習環境和資源也是激發學科興趣的關鍵。建立良好的物理實驗室和實踐基地，提供豐富的實驗設備和材料，讓學生有機會親自參與實驗探究。另外，教師的角色也至關重要。教師應該成為學生學習的引導者和啟發者，以身作則展示對物理學的熱愛和專業素養[3]。

例如：在課堂上，教師可以通過引入一個著名物理學家或者發現物理現象的歷史故事，比如牛頓的蘋果實驗，來向學生生動地講述科學故事。教師可以運用生動的語言和圖像資料，向學生描繪牛頓坐在蘋果樹下，突然有個蘋果從樹上掉下來的情景，以及牛頓對此產生的好奇心和思考。通過這個故事，教師可以分享牛頓發現萬有引力的過程，并展示他的思考和科學探索的精神。教師可以解釋牛頓是如何通過這個觀察，發現了物體之間的萬有引力，并進一步推導出了重要的物理定律。牛頓認識到，地球對蘋果施加了一個向下的吸引力，這就是引力的作用。他意識到，地球的引力不僅作用于蘋果，還作用于所有物體。于是，牛頓開始思考：是否存在一種普遍的力，它可以解釋為什么物體會落下來，以及行星繞太陽運動的原理呢？接下來，教師可以設計一些與故事相關的問題，引導學生進行討論和思考。例如：教師可以提出問題：“為什么蘋果會落下來？有哪些因素影響物體的自由落體運動？”這些問題可以推動學生運用所學的物理知識進行思考和解答。學生可以回顧重力的定義和自由落體的特點，以及其他可能影響自由落體的因素，如空氣阻力等。他們可以通過分析和推理，得出對問題的解答并解釋其原因。為了進一步培養學生的科學思維和實驗設計能力，教師還可以組織學生進行小組活動，讓他們根據所學的知識設計一場類似的實驗，模擬牛頓的蘋果實驗。學生可以思考如何設置實驗條件和觀察參數，以便觀察和探究自由落體的特點，并通過實驗數據驗證所學的物理知識。通過講述物理歷史故事引發學生的思考和討論，可以激發學生對物理學科的興趣。學生在了解物理學家的故事后，對于物理學科的發展和應用也會產生更大的興趣和好奇心。同時，學生還能夠感受到物理學科的深奧和魅力，激發他們對于進一步學習和探索物理的欲望。

四、培養學生的創新思維能力

培養學生的創新思維能力在新時代高中物理教學中具有重要的意義。創新思維能力是指學生能夠獨立思考、具有尋找問題解決方案的能力，以及能夠運用創造性的思維方法和策略來解決物理問題。在物理學習中，教師可以采用啟發性的教學方法，鼓勵學生提出問題、發散思維，并培養他們尋找多樣化解決方案的能力。此外，實驗探究也是培養學生創新思維能力的重要途徑。在實驗中，學生面對真實的物理現象和實驗數據，需要通過分析和解釋來理解和解決問題。此外，教師還可以組織學生參與科學項目或競賽，如科學展覽、科技創新大賽等[4]。

例如：在課堂中，教師可以引入一個具體的問題或挑戰，比如設計并制作一個簡易的電磁鐵。教師會向學生介紹電磁鐵的原理和應用，并引導學生思考如何設計和制作一個能夠實現特定功能的電磁鐵。這樣的課程設計能夠激發學生的興趣和好奇心，同時培養他們的創新思維能力。在課堂上，教師會組織學生進行頭腦風暴和討論，鼓勵他們提出不同的想法和解決方案。學生可以分享自己對電磁鐵的理解和設想，互相啟發和補充。教師還可以提供一些基本的材料和工具，讓學生親自動手進行實際制作和調試。這樣的實踐環節不僅能夠幫助學生鞏固理論知識，還能培養他們的動手能力和解決問題的能力。在制作過程中，教師可以提供指導和支持，同時鼓勵學生進行創新和改進。學生可以根據自己的設計思路進行嘗試，發現問題并解決問題。他們可以調整電磁鐵的結構、線圈的匝數、電流的大小等，以達到所設定的功能要求。這個過程中，學生會經歷嘗試、失敗、反思和改進的循環，可以培養他們的毅力和創造力。最后，學生可以展示他們設計和制作的電磁鐵，并與同學們分享他們的思路和經驗。他們可以通過口頭演講、展示板或展示視頻等形式，向同學們展示他們的成果和創新點。這樣的展示活動不僅能夠增強學生之間的競爭和合作意識，還能夠促進他們的交流和學習。教師可以組織評選和展示活動，給予學生肯定和鼓勵，激發他們的學習熱情并推動進一步的創新。通過這樣的設計與制作實際物品的課程，不僅能夠使學生掌握物理原理和應用技能，還能夠培養他們的創新意識和動手能力。他們在實踐中能夠體驗到物理學的實際應用和意義，加深對物理知識的理解。這樣的課程設計能夠讓學生更加主動地參與探索，培養他們的創新創造力。

五、提高學生的綜合應用能力

提高學生的綜合應用能力是新高考背景下高中物理教學的重要目標。綜合應用能力指的是學生能夠將所學的物理知識和技能應用于實際問題的解決中，包括問題分析、模型建立、數據處理和解釋等方面。在物理學習中，教師可以通過引入具體的實際問題和案例，激發學生的興趣和思考。此外，實驗探究也是提高學生綜合應用能力的重要手段。在實驗中，學生需要進行實驗設計、數據采集和處理，并將實驗結果與所學的理論知識進行對比和解釋。在教學中，教師可以設計開放性的問題和任務，讓學生在合作和探究中運用所學的物理知識解決問題。

教師可以設計一個與學生生活和社會實踐相關的問題，例如：“如何在交通運輸中實現能源的高效利用和減少對環境的污染？”接下來，教師可以引導學生運用所學的物理知識和原理，進行分析和探究，提出解決方案。在解決這個問題的過程中，教師可以設計一系列的任務和活動。首先，學生可以進行能源利用效率的計算和比較，通過研究不同交通工具的能源消耗情況來了解它們在實際運輸中的效率。學生可以深入探索如何通過技術創新和優化設計來提高交通工具的能源利用效率，例如改進發動機技術、采用新型燃料或電動動力等。除此之外，學生還可以進行相關數據的收集和分析，評估不同能源利用模式對環境的影響。他們可以調查不同交通工具對空氣質量和溫室氣體排放的影響，并提出相應的節能減排措施，例如推廣使用公共交通、鼓勵步行和騎行、提倡共享出行等。

在作業設計中，教師可以鼓勵學生進行綜合思考和創新。例如：學生可以提出新的交通工具設計方案，探索更加高效和環保的交通解決方案。他們可以利用所學的物理知識和創造力，通過制作模型、繪制圖表、撰寫報告等形式來呈現他們的解決方案和成果。通過這樣的綜合應用作業設計，學生不僅能夠鞏固和應用所學的物理知識，還能夠培養他們的綜合分析和解決問題的能力。同時，學生還能夠意識到物理學科在解決實際問題中的重要性和實用性，增強他們對物理學的學習動機和興趣。這樣的任務設計可以激發學生的創造力和思維能力，并培養他們在實際生活中運用物理知識解決問題的能力。

結束語

在新高考背景下，高中物理教學需要注重培養學生的實踐能力、問題解決能力、學科興趣、創新思維能力和綜合應用能力。通過實驗探究、問題解決、物理歷史故事、設計與制作實際物品以及綜合應用作業等多種教學方法，可以有效提高學生的學習效果和綜合能力。

參考文獻

[1]劉在英，柳青.課程思政教育融入高中物理教學的探索與實踐[J].中學物理，2023，41（1）：21-24.

[2]劉源源.新課標理念下高中物理教學改革創新的實踐探索[J].讀寫算，2019（1）：1.

[3]劉旭明.新高考背景下高中物理教學改革策略[J].新課程教學（電子版），2023（6）：99-100.

[4]李小雯.新高考背景下高中物理教學實效性的相關思考[J].考試周刊，2017（96）：152.