核心素養視角下高中物理教學中“陷阱”問題的解決方法研究

摘要：《義務教育課程方案和課程標準（2022年版）》提出了“將核心素養落地，為實際運用賦能”的理念。核心素養指的是學生應具備的，能適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。具體到物理學科，核心素養分為物理觀念、科學思維、科學探究與科學態度與責任。物理教師要提高學生物理學科核心素養，使其具有扎實的物理知識、嚴謹認真的態度與思維、探究能力，能夠更好地面對學習與生活。在提高學生物理核心素養的過程中，“陷阱”問題是重要工具。在解答“陷阱”問題的過程中，學生會分析、尋找題干中的隱藏線索，并對題目進行深入的探索與分析，在此過程中，其能充分鍛煉思維、探究能力，并夯實物理觀念，培養科學態度。基于此，本文以“力的分解”為例，列舉常見的三類“陷阱”問題，提出三種解決物理“陷阱”問題的方法，即強化審題訓練、強化建模訓練、強化記憶訓練，希望能夠起到一定的參考作用。

關鍵詞：高中物理" 教學策略" “陷阱”問題" 力的分解

“陷阱”問題通常包含一些隱藏的線索與邏輯推理過程，能夠“潤物細無聲”地鍛煉學生的物理學科核心素養，為其之后的學習與生活奠定基礎。但就目前而言，部分學生缺乏解決“陷阱”問題的能力，“陷阱”問題使其對高中物理學習產生一定的畏難心理，對其核心素養的發展極為不利。故此，對核心素養視角下高中物理教學中“陷阱”問題的解決方法進行深入的分析與研究，具有極為重要的現實意義。

一、物理學科核心素養

物理學科核心素養主要由四方面構成：①物理觀念。物理觀念是指對物質世界和物理現象的基本認識和理解，是從物理學視角分析、探索自然現象、解決生產生活中實際問題的前提。②科學思維。科學思維是指學生在探究自然現象和解決問題時所具有的思維方式和能力。科學思維具有嚴謹、系統、可驗證、可重復等特征，能夠幫助學生更加深刻地理解物理規律和本質，不但可以提高學生解題能力，同時也可以使其更加深入、全面地認知世界。③科學探究。科學探究指的是提出科學問題，形成猜想和假設，獲取和處理信息，基于證據得出結論，以及對科學探究過程和結果進行交流，評估反思的能力。④科學態度與責任。科學態度與責任指的是學生在學習物理知識的過程中，所表現出來的一種積極、嚴謹、負責的態度，培養高中生的科學態度與責任素養，有助于其樹立正確的科學觀念與人生態度。

二、高中物理教學中常見的“陷阱”問題

（一）改變條件

在一些物理題型中，出題者會加入無關條件或隱性條件對學生進行誤導，學生如果審題不仔細，則無法獲取有效信息，導致做題思路被混淆，最終無法得出正確的答案，這種“陷阱”，通常被稱為條件型“陷阱”。如：有一根長繩，其長為L，該長繩一端系有金屬小球，小球質量為m，另一端則懸于O點，某人以大小為F的水平拉力，把小球自然垂直位置P向側面位置Q處緩慢移動。現在假設細繩擺動時的角度為θ，請求F做的功W。學生解題的過程中，通過閱讀題干內容，會在短時間內得出結果，即W＝FLsinθ。但是在上述解題過程中，學生顯然將一個問題忽略了，即“緩慢移動”為題干的關鍵字眼，在小球做緩慢移動時，其動能并未增加，只有重力勢能產生了變化，故此正確答案應當是：W=mgL（1-cosθ）。

（二）霧里看花

現如今，部分學生缺乏系統完善的分析的能力，導致其在解題的過程中“霧里看花”，思路受到了限制，嚴重地影響了解題的效率與準確性。如：小明在光滑斜面乙上放置了木塊甲，同時又將光滑斜面乙放置于光滑平面丙上，如果甲在斜面乙上下滑，那么乙會對甲產生怎么樣的作用力？部分學生會基于光滑斜面下滑的物理模型得出結論：乙對甲產生的作用力為垂直于斜面向上的力。此類學生忽略了一個問題，即在原物理模型中，斜面是處于靜止狀態的。而在上述題目中，由于斜面乙具有光滑的特征，故此其會發生運動，基礎條件的不同對學生產生誤導，從而使其解答錯誤，對其物理成績造成一定的負面影響。

（三）混淆視聽

就目前的情況而言，我國部分高中生的物理基礎知識掌握并不牢固，面對物理題目中大量的希臘字母、數字符號與英文，記憶不清晰或混亂的問題屢見不鮮，極易陷入知識“陷阱”中。如：某物業公司有一臺交流發電機，其電動勢能為e1=E0sinωt，若是該物業公司技術人員對電機中樞進行改造，從而使其轉速加快一倍，在其他條件維持不變的基礎上，請問電動勢e2應為多少？學生在解答的時候，必須了解公式e1=E0sinωt中每一個字母的具體含義，只有這樣才能在轉速發生變化后，對對其造成間接（直接）影響的物理要素進行分析與判斷。但部分學生在分析的過程中，無法準確地分辨E0的概念，誤認為其僅是一個簡單的常數。故此，學生在ω出現變化后，會對E0產生誤解，認為其不會發生變化，最終得出了錯誤的答案。

三、核心素養視角下高中物理教學中“陷阱”問題的解決方法

（一）條件型“陷阱”，強化審題訓練

正如前文所述，在解題的過程中，部分出題者會通過各類無關條件或隱性條件混淆視聽。為了較好地解決條件型“陷阱”問題，教師應當對學生進行審題訓練。在這一過程中，學生會對題型進行不斷地分析，鍛煉科學思維與探究能力。與此同時，由于問題中藏有條件型“陷阱”，因此學生在審題時，必須持有認真、嚴謹的態度，這有助于其科學態度與責任的形成。

在進行審題訓練時，教師可以在黑板上進行審題示范，展示如何逐字逐句地閱讀題目，如何識別關鍵詞，如何進行畫圖輔助，如何將文字描述轉化為物理語言等。在講解完畢后，教師再向學生出示例題，讓學生登上講臺進行板演。該生答題結束后，教師引導學生進行生生互評，評價內容包括但不限于解題答案是否正確、解題步驟是否為最優解、是否能夠有效規避問題中的“陷阱”。在互相評價的過程中，學生不會一味地接受教師或同學的觀點，而是不斷地進行分析與思考，從而提升了科學思維與探究能力，推動物理核心素養的發展。

（二）應用模型“陷阱”，強化建模訓練

所謂應用模型“陷阱”指的是出題者利用學生對題目中的某些信息或模式的錯誤理解而設置的“陷阱”。物理建模是一種通過建立物理系統或過程的數學模型來描述和理解這些系統或過程的方法，是規避應用模型“陷阱”、鍛煉學生的物理觀念與科學思維的重要途徑。

在此環節中，教師可以依次講解不同的物理模型，如相遇追及模型、先減速后加速模型、斜面模型、掛件模型與彈簧模型等，并解釋這些模型的作用原理與其應用到實際問題解決中的方式。在這一過程中，學生會加深對理論知識的理解與記憶，從而夯實物理觀念，提升物理思維。在講解不同的模型后，教師可以引導學生根據所學的物理模型，為尚未構建物理模型的問題構建模型。在學生提出假設、構建模型后，其余同學對其進行分析、討論該模型是否具有實用性、結果是否準確、是否能夠提高做題效率等。通過這一方式，可以進一步鍛煉學生的科學思維能力。與此同時，學生也擺脫了傳統教學中被灌輸者的角色，成為課堂主體，提高了學習興趣。必須予以重視的是，高中生對物理知識的了解尚不十分深入，思維也較為稚嫩。因此，在構建模型與建設的過程中，其會不可避免地遇到困難與阻礙。為了解決這一問題，物理教師必須承擔引導者的責任與義務，通過適當的指引，幫助學生在短時間內捋清思路，從而避免其產生畏難心理。

（三）利用知識型“陷阱”，強化記憶訓練

在高中階段，物理課程中有著大量的物理公式，如果學生記憶力有限，無法準確地對物理知識進行記憶，便無法形成正確的物理觀念，極易因為知識型“陷阱”而導致解題失誤。故此，物理教師在授課過程中，應當通過一系列的記憶訓練，提高學生的記憶能力。

首先，在教學的過程中，教師應當幫助學生明確記憶的目的和意義，激發他們的學習動機，增強記憶的自覺性和主動性。隨后，引導學生深入理解物理概念和規律，把握其本質和內在聯系，形成知識網絡，從而增強記憶效果。鼓勵學生通過創造性的方式來記憶物理知識，其包括但不限于制作物理圖表、模型、思維導圖等。這一過程能夠提升學生的科學思維能力，使其在短時間內尋找適當的思維工具，對問題進行分析，提高解題速度與準確性。例如：教師可以引導學生將物理知識以力、熱、電、光等模塊進行分類，使學生形成系統化的知識體系，從而增強學生的記憶效果，提高其物理意識與思維能力。

與此同時，教師在授課的時候，可以通過反復講解、練習、測試等方式，不斷強化學生對物理知識的理解和記憶，加深印象。但值得重視的是，長時的講解容易使學生產生厭煩心理，故此，教師應當嘗試將問題趣味化（在題目中融入學生喜聞樂見的元素，采用希沃白板等教學工具等），更好地吸引學生的注意力。

四、核心素養視角下高中物理教學中“陷阱”問題的解決——以“力的分解”為例

（一）發現“陷阱”問題

某試卷問題如下：某人用AB板與BC板組成了一個槽，與此同時，某人將光滑的球體放入槽內，如果AB板的豎直方向維持不變，而水平面與BC板之間的夾角α減小，那么小球對BC板的正壓力會出現怎樣的變化？

（二）分析“陷阱”問題

在解答該問題的過程當中，學生極易認為BC板受到的正壓力增大，如果水平面與BC板之間的夾角α縮小，就會主觀地認為BC板所承受的壓力增大。在上述推理中，存在推理依據不足的問題，導致學生無法獲得該題的正確答案。

（三）解決“陷阱”問題

根據力學知識，可以得出cosα=G／FBCFBC=G／cosα由于cosα增大，α減小，在G值維持不變的基礎上，FBC將隨之減小，與此同時，BC板所接受到的正壓力也就不斷變小。

在解決完“陷阱”問題后，教師可以引導學生對問題進行檢查，分析自身可能存在的問題，培養學生的科學思維、科學態度與責任素養。隨后，教師向學生公布答案，讓學生將自己的結果與答案進行對比。如果答案是正確的，引導學生總結解決“陷阱”問題的方法和技巧；如果答案是錯誤的，引導學生總結經驗教訓，以便在以后遇到類似問題時能夠更快地解決。在條件允許的前提下，教師還可以引導學生與同學分享自己的解題思路和方法，互相學習、互相幫助、共同提高，這一過程能夠鍛煉學生的科學探究能力，為其之后的發展夯實基礎。

結語

總而言之，在學習高中物理知識的過程中，“陷阱”問題極為常見，如果學生無法較好地識別、解決“陷阱”問題，則會對學習成績的提高與核心素養的發展造成阻礙。故此，各校物理教師應當閱讀相關學術論文，加強對“陷阱”問題的認識與研究，并結合本班學生的實際學習情況，制定科學、系統、完善的教學策略，從而更好地服務于學生，推動學生核心素養的進步與發展，從而為其之后的學習生涯鋪平道路。

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