教育信息技術環境下中學物理學科核心素養的培育

摘要：隨著教育信息技術的發展和新課程、新教材、新高考的全面推進，教育工作者對信息技術和核心素養的重視程度日益提高。如何將信息技術與物理學科核心素養的培育融為一體，從而實現“立德樹人”的教育目標是教育工作者孜孜以求的使命。

關鍵詞：教育信息技術" 高中物理" 核心素養

高中物理學科的內容較為豐富，學好物理對高中生的物理思維能力、實踐探究能力和科學態度素養等方面的培育都有著很好的推進作用。在我國進行全新的高中課程改革之際，來自全球的教育組織和我國教育行業積極配合，結合教育信息技術對學生的思考力、創造力、實踐力進行了全方位的培養。學生在課堂上能夠跟隨基本的課程指標進行物理知識的學習，教師能夠通過各類學科資源網站、網絡傳播平臺和即時通信手段，在物理課堂內外積極與學生進行溝通，了解學生對物理知識的掌握程度和運用水平，將我國的新課程、新教材、新高考改革的內容和社會主義核心價值觀落實到教學中，將物理學科核心素養與物理教學融為一體，加強“立德樹人”教育，培養合格的中學生。因此，教師要讓學生接受針對性的教育，就應該緊跟形勢，尤其是現代教育信息技術發展的步伐，改變傳統的教學方法，勇立潮頭，著力探索以學科核心素養為準繩的全新教學方法。

一、培育環境：精通現代教育信息技術手段的使用

《中國教育現代化2035》指出，我國要從“應試教育”向“素質教育”轉變，素質教育的一個重要方面就是培養學生綜合素質。因此，信息技術已成為現代教育體系中不可缺少的組成部分，在提高學生信息素養、培養學生創新能力等方面發揮著重要作用。

進入21世紀，世界上各種信息技術鋪天蓋地而來，這些技術設備與傳統技術有質的不同，在線資源網站、聊天室、Ipad、維基（Wiki）、博客、區塊鏈、大數據、網絡傳播平臺，以及其他交互式頭盔裝置，改變著以教師為中心的傳統教學方式。現代教育信息技術的發展，彌補了傳統教育的不足，改變了教學上物理知識的貯備、傳授和提取方式，物理教學開始向更深、更高、更寬廣的立體化方向發展，物理知識傳播的時空范圍可以根據需要不斷擴大和縮小。教育的交互化、智能化、數字化、網絡化給課堂教學帶來了革命性的變化。以廬江縣的教學設備情況為例，在20世紀末，一所高級中學有一個幕布式多媒體教室就足以引以為豪了，當時的多媒體教室成為學生上課、教師開會、家長座談、文娛排練的綜合場所，成為一個學校教育現代化的標志。而到了21世紀，交互式電子白板和智慧課堂開始逐漸推廣，交互式電子白板代替了幕布，隨之液晶顯示器又代替了交互式電子白板，并出現了智慧教室、智慧學校、智慧教育，教師可以用手指在白板上書寫，三通兩平臺建設早已完成全覆蓋，遠程教育真正實現，網絡授課技術更加完善。但是，還有少數教師仍然堅守著一本書、一支筆、一張嘴的教學模式，有的教師雖然使用了現代教育技術，但“大材小用”現象比比皆是，先進的教學軟件成為擺設，大量的電子資源被冷落。他們用交互式電子白板展示PPT，師生互動被貼上信息技術標簽的機械灌輸所取代，教學效果大打折扣。教育工作者在參加各類教學研討會時，經常遇到教師打不開教學設備，甚至不知道如何翻頁，有的教師只好向學生求助，讓學生幫忙。因此，教師要潛下心來，認真學習研究現代教育信息技術的結構和使用方法，了解其各項功能，在使用過程中能熟練調動各類資源為教學服務，發揮教育信息技術應有的教學優勢，讓課堂更有魅力、更有吸引力，讓教學更有效。

二、培育基點：掌握高中物理核心素養的內涵

我國最早對高中生開展基礎教育是從課本內容的傳授和基本的實踐操作能力的培養開始的。物理學科作為理科主科之一，以前物理教師關注的是定理、公式的推論和記憶，練習、試卷中試題的解題思路和方法，實驗操作的流程等“純技術”方面，但從社會發展對人才的要求層次來看，這些是遠遠不夠的。于是，在教學改革的新目標指引下，通過動畫演示、情境再現、實物展示等將學生學習過程中的情感激發出來，樹立學生的基本價值觀念，在促進個人進步發展的同時，滿足社會發展對人才自身應該具備的能力要求。

2017年，隨著物理課程標準的頒布，人們開始重視物理學科核心素養在教學中的應用研究，高中階段的物理學科核心素養包括物理觀念、科學思維、科學探索、科學態度與責任四個方面。其中物理觀念包括物質介質、運動條件、相互作用之后的應用。學生在進行物理學習時要在了解科學本質的前提之下，保證有一個科學的態度，樹立自己的責任意識，在物理學科探究中根據一定的問題設置，采納相應的物理知識對其進行正確的解釋，并與同學溝通交流，得出科學結論。

高中物理課程標準規定了物理教學的課程性質、課程理念、課程目標和課程內容，是高考、學業水平考試的依據，所以教師在進行物理教學時，要以課程標準為依據，加強物理教學的針對性。尤其要關注對學科核心素養的相關解讀，要根據學生實際正確運用教育信息技術。

當然，在突出課程標準時，不能忘記物理教材的使用。普通高中教科書是依據課程標準編寫的，是課堂教學的依據，雖然高考命題最重要的依據不是課本，而是課程標準，雖然我們很難發現與課本內容完全一致的高考試題，但這些高考試題總能從課本中找到依據。有的教師為了突出“學科素養”教學，不顧教材內容的多少，對課文內容進行大刀闊斧的刪減，使課堂教學中出現導入和小結大講學科素養，中間少講課本知識的“紡錘形”課堂教學怪現象。例如，有一位教師在導入新課時，先是單元概述，接著是背景講解和視頻播放，用去了16分鐘，在快速講完課文知識后，又對知識進行了學科素養式的總結，又用去了9分鐘，一節40分鐘的課，真正講解課文知識不到一半時間。

三、培育方法：采用科學的物理學科核心素養培養途徑

核心素養的培育需要教師對教學方法研究之后才能在學生知識內容學習中實行。核心素養的培育過程首先是教師要有一個統籌的設想，然后按照學習內容的進度設置對應的階段性目標。高中階段是對學生的核心素養培養的重點階段，起到的鞏固和銜接作用很大，在通往更深層次的知識學習過程中起到一個穩固基礎的作用。高中階段的物理課程通常都是著名科學家對自然規律探索之后的成果，學生的學科素養在教學內容接收中能夠得到較大程度的培養，但教師在這個階段的教學過程中要重視高中生的興趣、個人素質、態度和創新意識的培養，這是一個需要探索的較為漫長的過程，因此教師可以通過一些方法進行有效培養。

（一）要重視物理課程基本概念的掌握和運用

高中階段物理學科設置的概念和基本定義繁多，其中的相似性也是存在的。物理教師在課堂教學中，首先要注重對高中生物理知識學習起到重要作用的這部分概念的傳授，眾所周知，物理教學中許多復雜的問題都是需要以這些概念為基本依據的。如果還像原來那樣，教師進行推導演示后讓學生去記憶知識點，教學效果肯定很小，因為推導演示過程復雜難懂，學生死記硬背的概念無法靈活運用。如何解決這些問題呢？筆者認為教師可以將這部分概念通過問題設置生活化、具體化。比方說目前滑雪運動成為廣大青少年所喜愛的運動，有條件的學校教師可以帶領學生去滑雪現場，對滑雪跑道進行實地觀察、測量，以此設計探究的問題。由于跑道的復雜性，設計的問題一定會涉及眾多知識點。比如機械能守恒定律的基本概念和基本思路，師生要選取合適的研究對象判斷受力，思考做功是否機械能守恒，平面過程如何匯總，初、末狀態的機械能等。接著，教師再運用信息技術將滑雪現場測得的數據與授課相關內容結合制成三維動畫，邊演示邊講，學生就會有身臨其境之感，學習興趣便會大增，探究熱情就會更高，很快便會理解其解題思路和技巧。

（二）教師要注意引導學生掌握學習物理所采用的基本方法

學生學習的過程是一個有目標、有計劃、有手段、可測量的系統活動，只有掌握了科學有效的方法才能做到高效學習，才能事半功倍。在高中生物理學習過程中，物理學科核心素養中的科學思維是學生運用概念、公式、公理、定理解題的重點部分，也是要求學生掌握物理學習方法的具體要求內容。學生在掌握基本的概念、公式等之后，運用正確的解題思路，可以有效提升運用物理知識解決社會生活中常見問題的能力。比方說人教版物理教材中常會出現運用牛頓第二定律設置題目。這些題目一般是通過直接實驗得出的，比如可以設想將彈簧、托盤與固定質量的基本實驗物體作為問題設置的基本條件，通過實驗中彈簧的變化來求支撐力的大小。因此，在學習物理時，教師要重視物理情境的設計，通過物理實驗說明問題，一些數據可以通過電腦動畫模擬得出，一些問題可以通過游戲搶答方式提高學生的反應能力，調動學生的學習積極性，充分發揮學生的主體作用。

（三）教師要對學生的身心發展實施有效的管控

核心素養的培育是國家教育部門對改進教學的細化安排，對于高中教師來說是各科教師制訂教學目標的基本條件。核心素養可以將我國傳統的教學方法中的弊端有效地進行改善，在物理教學中，教師要根據學生心理和生理的特點，布置探究的問題，不能拔苗助長，搞題海戰術來抑制學生思維的發展，摧殘學生的身心。所以有效管控學生的身心發展，是對學生物理學科核心素養培養的前提條件，沒有一個寬松愉快的學習氛圍，靠不斷施加壓力，只能導致事與愿違、適得其反的后果。我校是一所農村完全中學，學生物理基礎很差，一個班級40人左右，如果按照正常的教學思路去教學，估計物理課能夠聽懂會做題的學生不到三分之一。為了使更多學生學有所得，我在上課時，總是面帶微笑，努力降低知識傳授難度，在課件中加注很多基礎知識，甚至初中相關知識，重要的內容還不厭其煩地板書解讀，學生有一丁點進步都會給予物質和精神鼓勵，因而在期末考試中，我所帶的物理成績在平行班中總能遙遙領先，在同班級各科中無論是均分還是優秀率、良好率排名都相對較好。

因此，有效地促進學生的身心發展是落實新課程改革目標、實施人才建設規劃、推進社會發展戰略的重要影響因素。

（四）要培養學生對科學知識的態度和責任

2018年9月10日，在全國教育大會上，習近平總書記提出要堅持把立德樹人作為根本任務。這一根本任務的提出有深刻的歷史背景，是適應世界教育發展潮流的需要，是中華人民共和國成立以來，特別是改革開放以來教育改革的產物，它關系到黨和國家的前途和命運。物理是一門基礎學科，學好物理知識無論是現在還是將來都具有重要意義。科學的物理核心素養培育可以樹立學生的基本態度和責任意識，物理教師要注重通過例題講解、三維動畫演示、科學實驗相結合的教學設計，逐步培養學生認真嚴謹、一絲不茍的科學態度和精益求精、不斷進取的科學精神。學習中要勤于反思，善于發散思維，實現核心素養對學生的基本要求，將這種科學的態度和責任貫穿在自己整個受教育的過程當中，培養自己的社會適應能力，明確自己所肩負的偉大責任。

高中階段的物理學習對學生的科學意識養成有著重要的意義。教師在物理教學過程中注重對學生的核心素養培養，能將物理知識有效掌握并運用到社會生活當中，有助于促進學生身心和學習能力的全面發展。

（五）要擴大教學視野，注重跨學科知識

世界是聯系的，聯系是普遍的，物理也不例外，隨著科學技術的發展，物理學科的知識外溢現象逐漸增多，物理教師在課堂教學時如果能夠對相關學科的相近知識進行重構，建立學科間的有效聯系，對強化大單元教學很有必要。

比如教師在講到物理知識時可以將語文相關知識融入進來。例如，李白在《早發白帝城》一詩中描寫船速之快時，寫道：“朝辭白帝彩云間，千里江陵一日還。兩岸猿聲啼不住，輕舟已過萬重山。”在當時“千里江陵一日還”，是否是事實可以通過信息技術展示詩中意境，讓學生體會船速的運動情境，再通過物理知識和現代船運速度模擬動畫來說明這一問題，告訴學生：排除順流問題、古代長度單位和時間計算方法的不同，根據現在的時間、長度計算，推算出船的速度，讓學生去對比，結果如下：

s=500 km，t=12 h。從而計算出速度約為41.7 km/h，即每小時41.7千米。

接著，通過網絡搜索可知，英國奎奈蒂克公司設計開發的XSR快艇，時速高達157千米，是目前世界上速度最快的快艇之一。這艘快艇與李白詩中的船相比，是它的3.76倍！具有浪漫主義色彩的《早發白帝城》在今天竟然所言不虛！教師如此講述，一道看起來很難理解的詩，通過信息技術手段和計算便能夠迎刃而解！這對調動學生學習興趣將大有裨益。

參考文獻：

［1］郭曉慧.高中物理核心素養的內涵與培養途徑分析［J］.讀與寫（教育教學刊），2018，15（1）：105.

［2］孫勇.高中物理核心素養的內涵與培養途徑［J］.教育科學：文理導航（中旬），2021（5）：4344.

［3］李祥.高中物理核心素養的內涵與培養途徑［J］.科幻畫報，2021（5）：227.

［4］邦克.世界是開放的——網絡技術如何變革教育［M］.焦建利，譯.上海：華東師范大學出版社，2011.

責任編輯：唐丹丹