立足物理科學方法，提升物理核心素養

吳寶慶

摘? 要：高中物理作為一門重要的科學學科，在提供科學知識的同時，也在培養學生的科學思維和方法。通過學習物理，學生不僅能夠掌握物理的基本原理和概念，還能夠培養邏輯思維、分析問題和解決問題的能力。提升物理核心素養對學生的學習和發展具有重要意義，文章將從培養科學思維和方法、增強科學素養、促進創新與發展以及增強科學實踐能力等方面進行探討。

關鍵詞：高中物理；核心素養；學科素養

一、提升高中物理核心素養的意義

（一）培養科學思維和方法

高中物理培養學生的科學思維和方法。通過學習物理知識和解決物理問題，學生可以培養邏輯思考、分析問題和解決問題的能力。這種科學思維和方法不僅可以應用在物理學習中，還可以應用于其他學科和日常生活中。

（二）增強科學素養

高中物理核心素養的提升可以增強學生的科學素養。科學素養是了解科學的基本原理和概念，理解科學知識在現實生活中的應用，并能夠進行科學推理和科學決策的能力。具備科學素養的學生可以更好地理解和應用科學知識，也更加關注科學領域的發展和創新。

（三）促進創新與發展

提升高中物理核心素養可以促進學生的創新和發展。物理學作為一門基礎學科，涉及物質的性質、運動和能量等方面的研究，為學生提供了理解和探究自然界的方法和思路。培養學生的物理核心素養可以激發他們的創新意識，掌握科學原理和技術方法，為以后的科學研究和創新奠定基礎。

（四）增強科學實踐能力

高中物理學習注重以實踐和實驗來培養學生的科學實踐能力。通過進行實驗、觀察和探究，學生可以親身體驗物理現象和規律，加深對物理概念的理解。同時，實踐過程中的數據收集、分析和解釋，培養了學生的科學觀察、測量和數據處理的能力。

二、當前高中物理教學存在的問題和挑戰

高中物理教學注重理論知識的傳授，但在實踐操作上相對較少。學生往往在解決實際問題時無法將所學的理論知識應用到實踐中，導致理論與實踐脫節。這可能是由于實驗條件不足、缺乏實踐機會以及教師在課堂上時間不夠的原因。為了解決這個問題，學?？梢蕴峁└嗟膶嶒炘O備和實踐條件，使學生有機會親身參與實驗操作。通過積極爭取資源和合理安排課程，為學生創造更多的實踐機會。同時，在實驗條件不足的情況下，可以利用虛擬實驗軟件或模擬器來進行實驗模擬。虛擬實驗可以讓學生在電腦上進行實驗操作，體驗物理現象和原理，增強學生的實踐感受。在課堂教學中，教師可以設置更多的實踐環節，例如解決實際問題的探究性實驗、項目研究、實踐任務等。通過這些實踐活動，學生能夠將所學的理論知識應用到實際問題中，加深對物理概念和原理的理解，促進理論與實踐的結合，幫助學生將所學的理論知識應用到實踐中，增強學生的實踐能力和解決問題的能力。同時，也需要教師加強課堂時間的管理，合理安排教學進度，保證實踐環節的充分開展。

當前高中物理教學過于強調知識點的記憶，而忽視學生對物理原理的深入理解。學生在應付考試時可能只是機械地記住公式和定義，缺乏對物理現象背后原理的真正理解。這種教學方式限制了學生自主思考和培養創新能力。這樣的教學方式可能會導致學生只是機械地記住公式和定義，而缺乏對物理原理的真正理解和應用能力。在課堂中，教師應該鼓勵學生提出問題，引導他們思考物理現象背后的原理。教師可以通過啟發式問答、開放性問題和探索性實驗等方式，激發學生的好奇心和獨立思考能力。教師可以設計案例分析和問題解決活動，讓學生運用所學的物理知識來解決實際問題。這樣的活動可以幫助學生將物理知識應用到實際情境中，培養他們的問題解決能力和創新能力，改變教師過于強調知識點記憶的教學方式，培養學生對物理原理的深入理解和應用能力。教師也要鼓勵學生自主思考和發展創新能力，為他們的未來學習和科學研究打下堅實基礎。

三、提升學生物理核心素養的策略

（一）強調實踐和探究

物理學是一門實驗科學，學生需要通過實踐和探究來理解物理概念和原理。教師可以設計與學生生活實際相關的實驗，讓學生親自動手進行觀察和實驗操作，幫助他們發現物理規律和解決實際問題。

例如在教學“天體運動”這一章節時，可以設計實驗讓學生探究地球自轉的現象。實驗步驟如下：

1. 準備一個大瓶子或圓盤，代表地球；

2. 在瓶子或圓盤上插上一支桿子，作為地球的軸；

3. 將桿子豎直插入瓶子或圓盤中央，并固定好；

4. 將瓶子或圓盤放在桌子上，使其能夠自由轉動；

5. 給瓶子或圓盤一個初速度，即旋轉起來；

6. 讓學生觀察瓶子或圓盤的旋轉現象，并思考為什么它會旋轉。

通過實驗，學生發現瓶子或圓盤圍繞著自己的軸線旋轉，類似于地球的自轉運動。于是，學生可以進一步思考地球自轉是什么原因造成的，為什么會有晝夜交替現象。之后教師可以引導學生討論地球自轉的原理，并結合學生的生活實際，解釋為什么不同地方的晝夜時間不同，以及對人類生活的影響，利用與學生生活實際相關的實驗，提高學生對物理概念的理解和記憶，激發學生對物理學的興趣，并培養學生的實踐能力和科學思維能力。學生還能將所學的物理知識與實際生活聯系起來，更好地理解物理的應用價值。

（二）培養問題意識

引導學生提出問題和疑惑是培養物理核心素養的關鍵。教師可以通過啟發式問答、開放性問題和探索性實驗等方式，激發學生的好奇心和獨立思考能力，讓他們能夠在解決問題的過程中體會到物理學的樂趣和實用性。

例如在教學“磁場的綜合運用”中的速度選擇器這一章節時，教師可以設計實驗讓學生探索磁場對運動帶電粒子的影響，進而引發學生的問題和疑惑。通過實驗，學生可以觀察到帶電粒子在磁場中的運動受到力的作用，力的方向垂直于帶電粒子的速度和磁場的方向。學生可能會提出一系列問題和疑惑，如“為什么帶電粒子在磁場中會受到力的作用，為什么力的方向垂直于速度和磁場的方向，以及如何利用磁場對帶電粒子進行速度選擇”等。通過啟發式問答和開放性問題，教師可以引導學生深入思考物理現象的原因和相關原理。同時，通過探索性實驗，學生可以實際操作和觀察，將所學的理論知識與實際現象相聯系，培養學生的實驗技能和科學探究能力。這種通過引導學生提出問題和疑惑的方式，能夠激發學生的好奇心和探索欲望，培養他們的獨立思考和解決問題的能力。

（三）強調數學方法的應用

物理學與數學有著密切的聯系，數學方法在物理學中起到了重要的作用。教師應該引導學生將數學方法運用到物理問題的解決中，培養學生的數理思維能力，在進行物理實驗和數據處理時，引導學生運用統計學和圖像分析等數學方法進行數據的處理和分析。

例如在教學“重力與彈力”這一節時，教師可以引導學生通過數學方法來理解和解決重力和彈力相關的物理問題。在進行實驗時，學生測量不同物體的質量并計算重力的大小，然后教師可以引導學生使用數學公式來計算物體所受的重力。通過實驗數據的收集和計算，學生可以進一步理解重力與質量的關系，并運用數學方法進行分析和計算。此外，在研究彈簧的彈性力時，學生可以進行彈簧拉伸和壓縮實驗。通過測量彈簧的伸長量和力的大小，學生可以收集實驗數據。教師可以引導學生運用胡克定律，其中F代表彈力，k代表彈簧常數，x代表伸長量，來分析和計算彈力的大小。通過這樣的數學方法運用，學生進一步理解了彈力與伸長量、彈簧常數的關系，并能夠運用數學方法進行彈力的計算。通過將數學方法運用到物理問題的解決中，學生可以發現物理學與數學之間的密切聯系，同時也培養了學生的數理思維能力。利用數學方法的運用可以幫助學生更加系統地理解和解決物理問題，提高學生的分析和計算能力。

（四）注重理論與實踐的結合

物理學既有豐富的理論知識，也需要通過實踐去驗證和應用。教師應該將理論知識與實踐操作相結合，讓學生在實踐中感受到物理知識的真實性和應用性。在教授運動學時，可以通過實驗和模擬來讓學生體驗運動的規律，幫助他們更好地理解和應用運動學的概念和公式。

例如在教學“牛頓第二定律”這一章節時，教師可以設計實驗來驗證牛頓第二定律，并讓學生通過實踐來感受這個定律的真實性和應用性。通過實驗，學生可以親自進行實踐和觀察，通過測量和計算來驗證牛頓第二定律。通過實驗數據的比較和分析，學生可以深入理解質量對物體加速度和受力的影響，并將理論知識與實踐經驗相結合。在這個過程中，可以讓學生切實感受到科學知識的真實性和應用性，培養他們的實踐能力和科學思維能力。教師還可以通過模擬實驗或計算機模擬等方式，讓學生在虛擬環境中進行運動學實驗，模擬不同物體的運動過程，并觀察和分析運動的規律。這樣的實踐操作可以讓學生更好地理解和應用運動學的概念和公式，并培養學生的模擬和解決問題的能力。通過理論知識與實踐操作的結合，學生能夠全面理解物理學的概念和原理，并將其應用到實際問題中。這樣不僅激發了學生的學習興趣，還培養了學生的實踐能力和科學思維能力，為他們以后的學習和科學研究奠定堅實的基礎。

（五）引導學生思考和交流

在高中物理的學習過程中，教師要鼓勵學生思考和表達自己的觀點，可以通過小組討論、科學辯論和學生報告等方式，培養學生的邏輯思維和口頭表達能力。同時，教師也要充分傾聽學生的想法和觀點，鼓勵學生之間的互動和合作。

例如在教學“超重與失重”這一節時，教師可以鼓勵學生開展小組討論和科學辯論。教師可以將學生分成小組，并提供一些問題或情景，引導學生進行討論和辯論。可以討論在飛機上的超重和失重現象，讓學生思考為什么在飛機上會感到超重或失重，以及與此相關的物理原理。學生可以在小組中共同思考和討論這些問題，并表達自己的觀點和想法。在討論和辯論的過程中，教師要鼓勵學生提出自己的觀點，并進行合理的論證和解釋。學生可以通過引用相關的物理理論和實驗結果來支撐自己的觀點，同時也要傾聽其他組員的觀點，并進行反駁和討論。在這個過程中，學生不僅可以提高自己的邏輯思維和口頭表達能力，還可以學會尊重他人的觀點，培養合作和團隊精神。教師還可以安排學生進行學生報告。學生可以選擇感興趣的物理主題，進行深入的研究，并向全班同學進行報告。在報告過程中，學生需要清晰地闡述自己的觀點和研究結果，通過圖表和實例來支撐自己的觀點。通過這樣的報告活動，學生不僅可以提高自己的口頭表達能力，還能夠展示自己對物理學的理解和研究能力。教師通過這些方式鼓勵學生思考和表達自己的觀點，可以有效培養學生的邏輯思維、口頭表達和團隊合作能力。

提升物理核心素養對學生的學習和發展具有重要意義。通過培養科學思維和方法，學生能夠學會運用科學知識解決問題，培養邏輯思考和分析問題的能力。同時，增強科學素養可以促進學生對科學的理解和應用，關注科學領域的發展和創新。此外，提升物理核心素養還能夠培養學生的創新意識，掌握科學原理和技術方法，為以后的科學研究和創新奠定基礎。通過進行實驗和實踐，學生可以親身體驗物理現象和規律，進一步提高科學實踐能力。因此，教育者和學生應該重視物理核心素養的培養，提升學生的科學素養和創新能力，為學生的學業和未來的發展奠定堅實基礎。

參考文獻：

［1］趙麗，任亞杰，李玥. 立足物理科學方法，提升物理核心素養——以人教版高中物理必修一為例［J］. 求知導刊，2023（01）：5-7.

［2］王敬輝. 核心素養引領單元設計——科學方法點亮物理課堂［J］. 天津教育，2022（35）：99-101.

［3］臧文彧. 注重科學思維考查促進核心素養提升——2022年1月浙江省物理選考題評析［J］. 浙江考試，2022（05）：25-29.

［4］徐毅. 發展科學思維提升核心素養——2021年長沙市中考物理壓軸題解析［J］. 湖南教育（B版），2021（10）：61.

［5］李聰霞. 高中物理核心素養之科學思維提升的重要方法——以《電磁感應》為例［J］. 高考，2020（18）：51.

（責任編輯：鄭? 暢）