基于高中物理學科核心素養的物理教學實踐

王超

隨著高中物理教育的改革，傳統的知識灌輸式教學已經不能滿足學生的需求。為了培養學生的科學素養，提高學生的創新能力，越來越多的教師開始探索更有效的物理教學方法。本文基于高中物理學科核心素養探討物理教學策略。

高中物理學科核心素養是指學生在物理學習過程中所建立和形成的物理觀念、科學思維方式、科學探究精神以及科學態度與責任。隨著教育改革的推進，越來越多的教師開始關注如何培養學生的核心素養，同時意識到傳統的知識灌輸式教學已經無法滿足學生需求，因此，基于高中物理學科核心素養的物理教學探究成了一個熱點研究領域。

一、當前物理教學中存在的問題

（一）缺乏實踐環節

首先，缺乏實踐環節可能使學生的學習變得枯燥乏味，傳統的物理教學側重于理論知識的傳授，學生只通過看書和聽講來學習物理知識，這樣的學習方式往往缺乏趣味性，學生容易失去對物理學科的興趣，腦海中對物理概念的建立不易成型，對物理規律的理解更是困難重重。其次，實踐環節的缺乏也會導致學生的學習體驗單一，學生無法真正感受到物理現象的奧妙和規律，限制了學生對物理學科的深入理解。再次，缺乏實踐環節會使學生對物理實驗技能和科學方法的掌握不夠扎實，物理學科強調實驗和觀察的重要性，實踐是學習物理知識的重要手段。然而在傳統的物理教學中，實踐環節往往被忽略，學生很少有機會親自動手進行實驗，導致學生缺乏實驗技能的培養，無法熟練操作科學儀器，也無法理解科學方法的運用。最后，缺乏實踐經驗會讓學生在未來的科學研究中面臨困難，物理學科與數學、化學、生物等學科之間具有密切聯系，然而傳統的教學往往將物理與這些學科割裂開來，缺乏跨學科融合，學生沒有機會將物理知識與其他學科相結合，從而無法理解物理知識在實際問題中的應用場景，阻礙了學生物理知識應用能力的提升。

（二）重視記憶，忽視理解

當教學過程中過于注重記憶而忽視理解時，學生往往會陷入死記硬背的學習模式，機械地背誦一些物理公式和定律，但是缺乏對這些公式和定律含義的真正理解，沒有掌握公式的出發點和推導過程，僅憑記憶而硬套公式。在這種情況下，學生一旦遇到新的問題往往感到無所適從。由于只是機械地記住了某個公式，而沒有理解其背后的原理和推導過程，學生也就無法靈活運用所學知識，不懂得如何將物理原理與實際問題聯系起來，無法理解問題的本質。另外，忽視理解容易導致知識的孤立，學生能夠記住各種物理公式和定律，但是很難將這些知識與實際問題聯系起來，缺乏將物理知識應用于實際情境中的能力，難以把握物理學科的整體框架，缺乏對物理世界的整體把控。物理學是一門探究自然規律的科學，需要學生具備發現問題和解決問題的能力。然而，當學生只是為了背誦而學習時，往往缺乏對物理原理的深入思考，難以形成批判性思維和創造性思維，這將限制學生在面對復雜問題時的解決能力。

二、優化高中物理學科核心素養的教學策略

（一）強化理解與應用

在教學過程中，教師可以提出引導性的問題，鼓勵學生主動思考，通過生活實例和真實問題引入物理知識，使學生將所學知識與實際生活相聯系。物理知識普遍存在于日常生活中，教師可以通過舉實例或者實驗等方式，將抽象的概念融入具體的情境中，讓學生更好地理解物理現象的本質和原理。同時，引入客觀問題，使學生將所學知識應用于具體的實踐中，培養學生的實際動手能力和解決問題的能力。例如，在教學“分子的熱運動”這一內容時，教師可以提出問題引導學生討論，加深學生對分子熱運動的理解，促使學生思考分子運動與溫度之間的關系，并利用所學知識進行解釋。

教師可以設計相關實驗，讓學生親自觀察分子熱運動現象。比如，讓學生使用顯微鏡觀察顆粒在不同溫度下的運動情況，然后引導學生分析實驗現象和實驗數據，解釋分子熱運動與溫度和能量之間的關系。教師可以給出一些實際生活中的問題，讓學生運用所學知識理解分子熱運動的原理，解決問題。例如，教師可以讓學生探究與分子熱運動相關的物質狀態變化、熱傳導、壓強等問題，通過實際應用的方式，學生可以更深入地理解分子熱運動的概念。

（二）多媒體教學和實踐性活動

多媒體教學是指通過各種多媒體技術和資源，如電子課件、視頻、模擬實驗等來輔助教學。在物理學科教學中，多媒體教學可以起到直觀展示、生動呈現和模擬實驗的作用，教師可以使用多媒體資源將抽象的物理概念變得更加形象，讓學生觀看動畫或實驗視頻，更好地理解物理現象。多媒體教學還可以幫助教師展示復雜的物理實驗或觀察結果，完成教師在課堂上無法完成的實驗，使學生真實地感受物理現象的特點和規律。

除了多媒體教學，教師還可以組織實踐活動。實踐活動是指讓學生親自動手進行實驗、觀察和制作等活動，培養學生的動手能力和實踐操作技能。在物理學科教學中，實踐活動可以幫助學生將所學的理論知識轉化為實際操作能力，教師可以設計一系列的實踐活動，如實驗研究、物理模型制作、科學觀察等，讓學生通過實際操作來驗證所學的物理知識。通過實踐活動，不僅能夠加深學生對物理知識的理解，更重要的是培養學生的科學思維和解決問題的能力，為學生提供更多的學習渠道和展示自己的機會，激發學生學習物理學科的興趣，提高學生的認知效果。

例如，在教學“萬有引力定律”這一課程時，教師可以使用動畫和視頻來展示萬有引力定律的原理和應用場景，幫助學生更直觀地理解萬有引力定律。教師可以使用動畫模擬行星繞太陽運動的過程，以及不同質量和距離對引力的影響，然后使用物理模擬軟件或者虛擬實驗工具，讓學生進行模擬實驗，探究萬有引力定律。學生可以根據質量、距離等變化因素，觀察并測量受力大小的變化，進行數據分析。當然，教師也可以設計實驗，讓學生觀察不同質量和距離對萬有引力的影響，學生親自探究萬有引力定律。教師還可以提出一些實際問題，讓學生應用萬有引力定律進行解決。

（三）培養跨學科思維

物理學科與數學、化學、生物等學科之間有著緊密聯系，教師可以通過多媒體手段整合這些知識，使學生在學習物理時也能從其他學科中獲得啟示，這種綜合性的學習方法可以培養學生的跨學科思維，加深學生對知識的理解。

首先，數學與物理學相互依存。物理學中的許多概念和原理都可以用數學語言來描述，例如，力學中的運動和力之間的關系可以通過數學公式進行精確計算，同時，數學中的代數、幾何、微積分等工具也被廣泛應用于物理學中的模型建立和問題求解。將這兩門學科結合起來教學，學生可以更好地理解物理概念的數學表達，培養抽象思維和問題解決能力。

其次，化學與物理學的聯系十分密切。物質的組成、結構和性質是化學的核心內容，而物理學則涉及物質的運動和相互作用。例如，熱力學和熱傳導是物理學和化學學科的交叉領域，都是探討物質中熱量的流動和轉化規律。

再次，生物學與物理學之間的聯系呈現出生物物理學這一交叉學科。生物物理學研究生物系統中的物理現象和過程，如細胞內的分子運動、神經信號傳導、光合作用等。通過了解生物學和物理學的交叉點，學生可以更好地理解生命現象背后的物理規律，并揭示生物系統機制。

例如，在學習“熱和內能”這一課程時，教師可以引入化學和生物學的概念，將物理中的熱和內能概念與化學中的化學反應和分子運動聯系起來。進行教學時，教師可以先講解熱反應、內能變化以及熱力學定律等概念，引導學生思考熱在化學反應中的作用，并探究分子之間的相互作用對物質性質的影響。同時，教師可以為學生講述生物體內的代謝過程中也存在熱和內能的轉化，培養學生將物理概念應用于其他學科的思維習慣。

最后，教師應注重跨學科思維的培養，如系統思維、創新思維和批判性思維等。在教學中，教師可以引導學生進行跨學科項目研究和實驗設計，讓學生運用不同學科的知識來解決實際問題，從而提高學生的創新能力和解決問題的能力。

（四）引導學生形成物理知識體系的整體框架

物理學科知識內容龐雜且相互關聯密切，引導學生形成知識體系的整體框架，可以幫助學生將零散的知識點有機地組織起來，形成系統化的學習結構，這樣一來，學生在學習過程中可以更好地理解各個知識點之間的聯系，提高學習效果。物理學科是一門邏輯性較強的學科，在教學過程中，教師可以先總覽教學大綱、物理課程標準和教材內容，然后引導學生分析各個章節之間的關系，幫助學生形成對物理學科的整體認知。教師也可以利用概念地圖、思維導圖等方式，將不同章節的知識點進行歸類和串聯，幫助學生形成一個清晰的知識框架。而在知識點講解中，教師應該著重強調這一知識點與其他知識點之間的聯系，并提供適當的案例來闡釋這些聯系。教師可以引導學生回顧之前學過的知識，加深學生對與當前知識點相關的前置知識的理解，從而使學生將各個知識點有機地串聯起來，形成一個相對系統的認知框架。

此外，教師在教學中可以采用追溯法，引導學生從一個具體的問題或現象出發，逐步追溯到更加普遍和抽象的原理和規律，使學生逐步感受到不同知識之間的內在聯系，形成對物理學科的整體認識。學生不再只是記住孤立的概念，而是能夠將知識整合起來，理解其相互之間的關系。這種方法不僅可以培養學生的綜合能力，還可以提高學生對物理學科的興趣。設計學習任務時，教師可以引導學生進行綜合性的探究活動，讓學生在解決實際問題的過程中將各個知識點有機地結合起來，鼓勵學生形成整體框架意識，掌握運用物理知識解決問題的能力。

（五）開展評價反饋

除了傳統的筆試和口試之外，教師還可以引入項目評價、實驗報告、小組討論等形式，以全面了解學生的學習情況和能力水平，這樣的評價方式可以更好地反映學生的綜合素養和能力，促進學生全面發展。在評價過程中，教師要及時給予學生針對性的反饋，指出學生的優點和不足之處，并提出改進策略。反饋應當具體、明確，并具有可操作性，幫助學生理解問題所在，明確解決方法。同時，教師要鼓勵學生參與反饋，讓學生分析自己的學習情況，并提出改進意見。在學生提出改進意見時，教師應鼓勵學生提出具體可行的建議。例如，學生可以提出增加練習題目、尋求更多實例或案例分析、改變學習方法等，教師收集學生的意見后，應積極回應并針對性地給予其指導，解釋哪些建議是可行的，并提供支持和資源來幫助學生更好地改進。

教師也可以分享一些有效的學習方法，以激發學生對學習的興趣。通過鼓勵學生提供具體可行的建議，并積極跟進學生的改進意見，可以培養學生的自主學習能力和反思能力。此外，每個學生的學習風格和能力水平有所不同，教師應該根據學生的實際情況進行個性化評價，了解每個學生的優勢和需求，給予針對性指導，幫助學生充分發揮潛力，實現自我價值。物理學科的學習強調過程性學習和解決問題的能力，所以評價不能只看結果是否正確，還要考慮學生在解題過程中的思維方式、分析能力和合作能力等方面的表現，通過這種方式，可以更好地促進學生的思維發展。評價不僅是發現問題和弱點，更是肯定學生的成績和努力，在給予反饋時，教師要積極傳遞正面信息，激發學生的學習動力。同時，為學生設定具體的目標，并提供實現目標的支持和指導，讓學生感受到自己的進步，獲得成就感。

三、結語

高中物理學科核心素養的培養具有重要意義，有利于培養學生的實踐能力、科學思維能力和問題解決能力。在今后的教學中，教師要注重對學生核心素養的培養，提升學生的綜合素質和創新能力，為其未來發展打下堅實的基礎。