基于核心素養的高中物理高階思維課堂創設探究

摘 要：在當前高中物理課堂教學過程中，教師應該始終堅持以核心素養的內涵為標準，緊密結合教學內容創設高階思維課堂，促使學生的思維逐步從低層次到高層次、從簡單到復雜發展.通常，高階思維的表現在于超越簡單記憶和信息檢索，屬于一種滿足高層次認知水平的綜合性能力.本文通過論述核心素養下的高中物理高階思維課堂創設途徑，優化高中物理課堂教學過程，以此發展高中學生的物理學科核心素養.

關鍵詞：核心素養；高中物理；高階思維

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2024）03-0066-03

從認知思維的特征來進行分析，高階思維主要指的是一種具有聯結性、組織性和系統性的邏輯結構思維方式，是使用抽象思維將信息組織整合的體系.因此，在高中物理課堂教學過程中創建高階思維課堂，指導學生合理運用抽象概括、分析綜合、推理論證等方法來進行問題分析，促使學生立足事實證據和科學推理去分析不同觀點和結論，并對其進行檢驗和修正，從而提出具有創造性的見解.

1 采取思維導圖教學策略，明確課程知識架構

思維導圖通過圖像化和結構化的方式，幫助學生整合知識、提高解題能力、拓展思路等.在利用思維導圖輔導教學時，教師要注意整合物理知識，幫助學生從整體上把握知識脈絡.比如，在復習電學部分時，可以先在思維導圖中繪制串聯電路和并聯電路等不同類型的電路，并標注出各個元件的符號、單位和重要參數.然后，再在每個類型電路下繪制各種常見的解題方法和技巧，例如歐姆定律、電功率等，以及這些方法和技巧的適用范圍和注意事項.這樣，學生就能通過思維導圖全面了解電學知識體系，更加深入地掌握電學的相關概念和解題思路［1］.

要學會使用思維導圖挖掘已知信息背后的信息，避免信息的遺漏，實現高效而全面的解題過程.例如，在《浮力》這單元，以“受力分析-定點分析-運動狀態分析”為思維導圖的主線，然后在每個模塊下詳細說明各種常見的解題方法和技巧.這樣的思維導圖，一方面有利于幫助學生掌握問題分析的一般性方法，另一方面也為學生提供了豐富的解題思路，便于在解決不同類型的題目時運用各種技巧，全面提升高中學生的物理水平，有效增強高中學生的物理學科核心素養.

思維導圖的運用是為了實現物理知識的可視化，因此在制作時要直觀易懂.思維的層次結構不能超過三級，與學科知識要緊密結合，突出重點、難點內容，并體現教材的系統性和整體性.例如，在《曲線運動》這個章節的教學過程中，教師便可以創設良好問題情境，讓學生先回顧曲線運動的定義、研究方法和產生的條件等相關內容，再積極思考是否會運用圖示來表達課程內容.當學生對課程內容進行分析之后，教師再指導學生以課程內容為依據繪制思維導圖，并讓學生在繪制的過程中總結出曲線運動的特例，如平拋運動、斜拋運動、類平拋運動等內容.學生在分析和整理的過程中便能夠構建起完整的知識體系，更加準確地掌握課堂知識，為強化高中學生的物理核心素養奠定堅實的基礎.學生在繪制思維導圖時，應使用彩色標記、編號，便于組織思路，教師引導討論并解釋節點及子節點之間的關系，學生再概括總圖內容，如此便完成了梳理思路和清晰展示信息等多重工作，實現了物理知識的可視化展示，促使學生逐步形成高階思維，從而真正達到強化高中學生物理學科核心素養的目標［2］.

2 靈活應用知識動畫，直觀呈現知識內容

知識動畫可以將抽象的物理概念通過可視化的手段呈現出來，學生可以更加直觀地理解這些概念.對于很多

高中物理知識，學生難以理解，這時使用知識動畫可以幫助他們理解，從而提高學習效果.例如，在電學知識的講解中，教師可以通過相關

生活情境，激發學生對“電壓”這個物理概念的興趣，然后通過圖示和文字敘述，對電壓的概念進行解釋，闡述電壓產生的原因，并且做出生動的類比解釋.接著，針對電壓表與用電器并聯測量電壓，展開生動形象的介紹，使學生熟練完成電壓的測量.完成課前導入后，教師就要正式開始打開Flash軟件，在動畫場景中加入符合學科特征和實際生活情景的內容.可以制作一些簡單的動畫場景，例如使用變壓器測量電壓、應用歐姆定律計算電壓等.之后再利用動畫展示翔實的生活案例（如汽車點火、家庭照明燈具等），指導學生熟悉電壓的慣常運算和計算流程.其中，針對部分儀器需要零點校正、零誤差修正等，以達到熟練使用、準確讀數.同時，應讓學生對電學實驗用什么電路圖準確熟練地掌握，根據圖選擇適合的儀器，進行正確的實驗操作.對于掌握電壓知識的學生，應進行某一綜合性題目的實驗操作和操作技能及考查.再以圖片、圖表甚至是文字等途徑進行知識總結，回顧今天的學習內容，最終幫助學生完成對電壓知識的充分理解，從而實現自我學習水平的提高.以此達到發展高中學生物理學科核心素養的目標，全面落實高中物理高階思維課堂的教學任務.

3 創設生動問題情境，營造良好課堂氛圍

在高中物理課堂的教學過程中，教師應以發展學生學科素養為標準，緊密結合教學內容創設生動的問題情境，進而積極創設高階思維課堂，促使學生以抽象的思維概念來進行感性思考.這樣便能夠讓學生深入挖掘物理課程的知識點，以此加深對物理課程知識的理解，最大限度地提升學生的思維能力［3］.

例如，在“運動的描述”教學過程中，學生在理解一些概念時感覺有困難，主要是因為某些概念是抽象的、枯燥的.因此，教師便可以緊密結合課程內容營造良好的問題情境，將課程知識與實際生活密切結合起來，以便讓學生在理解某些物理課程知識的過程中能夠有效形成共情能力，加深學生對物理知識的理解，最大限度提升學生對物理知識的探究能力.

4 創設交互的體驗場景，豐富學生學習經驗

在以往高中物理課堂教學過程中，部分教師因課時的限制，一味地向學生傳授教材知識，忽略了學生在物理課程學習中的感知體驗.而交互式學習方式則能夠加深學生對物理課程內容的感受，促使學生積極投入高中物理課堂的學習中去.因此，在高中物理教學中創建高階思維課堂時，教師可以緊密結合教學目標創設互動性的體驗場景，在師生互動的過程中加深學生對相關物理知識的理解，引導其更加準確地把握各個物理知識點之間的聯系.以此來豐富學生的學習體驗，

將學生的學習積極性和主動性充分調動起來［4］.

例如，在“勻速直線運動的研究”教學過程中，教師便可以先講解相關物理概念，再引導學生逐步深入課程內容的探究過程中.教師再結合教學內容營造良好的體驗場景，讓相關的物理概念全面融入課程中，以此加深學生對相關物理知識的理解，并對概念形成感性認知，促使其更加準確地把握各個物理知識點之間的關聯，增強學生的物理學科核心素養的發展［5］.

5 巧妙采用任務驅動法，拓展物理高階思維課堂延展

在高中物理教學過程中創建高階思維課堂時，應該合理采用任務型的教學方法，以此拓展物理課堂教學內容.在采用任務驅動法時應該涉及任務設計、任務事實和管理評價幾個方面，將學生在高中物理課堂中的主體地位充分凸顯出來，有效啟迪物理思維，從而切實增強學生的實踐和團隊協作能力.

教師在教學過程中采用任務驅動教學法時，

應堅持從學生實際出發，設計出具有一定針對性、操作性和任務型的活動，鼓勵學生在日常學習過程中帶著批判性的意識去搜集資料.然后，將學生合理地劃分為幾個合作小組，促使學生積極主動地進行討論交流，以此幫助學生逐步形成求異的思考習慣.例如，在追尋碰撞守恒量教學任務的高階思維課堂創建過程中，教師可以設計任務描述、資料提供兩個環節.由教師進行任務描述：能夠運用一元硬幣、五角硬幣去追尋碰撞中的守恒量嗎？通過設計合理的實驗方案，促使學生自主操作去收集相關的數據.同時，教師還應該為學生提供若干枚硬幣和電子天平等器材.再按照組內異質、組間同質的原則將學生合理地劃分為幾個小組，每個小組3～4人，再讓各個小組的學生積極地去學習有關硬幣碰撞的實驗現象的論文，以此了解多種速度測量手段.當進入任務事實階段時，教師便可以先讓每組的組長匯報本組實驗方案和實驗測量手段，然后引導學生靈活應用不同的測量方法和手段去搜集數據.

將學生合理地劃分為幾個小組，讓各個小組的學生分組進行實驗和測量，教師再有針對性地指導學生去解決學習過程中遇到的問題.最后，教師可安排各個小組的組長進行數據采集和測量結果匯報，并讓各個小組的成員對實驗測量的數據誤差進行分析，這樣便能夠真正了解不同測量方案的優點和缺點.同時，引導學生積極地去探究“硬幣碰撞是否存在其他守恒量？其他碰撞形式下動量是否依然守恒？”等問題，這樣學生便可以在溝通和交流的過程中掌握硬幣碰撞動能損失情況，并建立斜碰模型來解釋碰后兩種硬幣運動的方向和相互垂直的實驗現象.以此加深學生對相關物理知識的認知和理解，最大限度發展高中學生的物理學科核心素養.

6 結束語

總之，基于核心素養下的高中物理高階思維課堂的創建過程中，教師可以緊密結合教學目標和教學內容設計合理的教學任務.通過充分發揮任務驅動的作用，將整個高階思維課堂有效串聯起來.教師應注重學生的科學思維發展，有效提升其科學思維品質，切實增強學生的物理學科核心素養.

參考文獻：

［1］ 李旭斌.基于核心素養的高中物理高階思維課堂創設[J].物理通報，2023（3）：76-79.

[2] 孫鴻毅.淺析核心素養背景下學生高階思維的培養：以“伽利略對自由落體運動的研究”一節為例[J].中學物理教學參考，2017（20）：2.

[3] 張健，王華，李春密.核心素養導向的高中物理教學設計：以“動量定理”教學為例[J].物理教學，2022，44（4）：4.

[4] 沈金林.基于核心素養導向的物理習題教學策略[J].物理教學，2017（4）：5.

[5] 姚順明.高中物理教學中學生抽象思維能力的培養[J].教育革新，2020（7）：1.

［責任編輯：李 璟］

收稿日期：2023-10-25

作者簡介：葉新（1985-），男，江蘇省常熟人，本科，中學一級教師，從事中學物理教學研究.