核心素養背景下高中物理學科教學有效性探究

摘 要：近年來，高中物理教育正經歷著深刻的變革，以核心素養為導向的物理教學應運而生，它強調在傳授知識的同時更要注重培養學生的綜合素養。這種新的教學理念給廣大物理教師帶來了機遇，也提出了挑戰。如何在有限的課堂時間內，既保證知識的系統性，又能培養學生的核心素養？如何將抽象的物理概念與生動的現實生活聯系起來，激發學生的學習興趣？本文將圍繞這些問題，結合教學實踐，探討在核心素養背景下提高物理教學有效性的策略，以期為廣大一線教師提供有益的參考。

關鍵詞：核心素養；高中物理；教學有效性

一、高中物理課堂核心素養的四要素

（一）物理觀念

物理觀念是學生在學習物理知識過程中所形成的基本認知觀念，物理觀念包括了對物理現象本質的把握、對物理規律的理解以及對物理學科特點的認識。在高中物理教學中培養學生的物理觀念，不僅要讓學生掌握基本的物理概念和規律定律，更要教導學生構建系統的物理知識結構，形成物理學科的獨有的世界觀和方法論。在教學過程中教師要注重培養學生的抽象思維能力，鍛煉他們的邏輯推理能力，讓學生能夠從實際生活中的物理現象提煉出普遍的物理規律，并能夠將這些規律內化于心，能夠靈活地運用這些物理規律解釋自然界的各種現象。

（二）科學思維

科學思維是物理學科核心素養的重要組成部分之一，它反映著學生運用科學方法分析與解決問題的能力。在高中物理教學中培養學生的科學思維能力應著重于以下幾個方面：邏輯推理能力、抽象概括能力、模型建構能力以及創新思維能力。邏輯推理能力要求學生能夠按照科學嚴謹的邏輯順序對物理規律進行分析。抽象概括能力則要求學生能透過具體的物理現象總結出具體的物理規律，從而概括出抽象的物理概念和模型。模型建構能力是研究物理學科所必需的能力，它要求學生能夠建立簡單的物理模型多角度分析解釋復雜的自然現象。創新思維能力則體現在學生要突破常規思維模式，提出新的看法觀點，從新的角度找到解決問題的方法。

（三）科學探究

科學探究是物理學科核心素養的關鍵要素，它體現了學生運用科學方法進行研究和創新的能力。高中物理教學中的科學探究包括問題識別、實驗設計、數據分析、結論推導等多個環節。通過科學探究活動，學生不僅能夠加深對物理知識的理解，還能培養實踐操作能力、創新能力和團隊合作精神。在科學探究過程中，學生需要學會提出有價值的科學問題，設計合理的實驗方案，熟練操作實驗儀器，準確記錄和分析實驗數據，并在此基礎上得出科學的結論。這一過程不僅鍛煉了學生的動手能力，還培養了他們的科學思維和創新精神。

（四）科學態度與責任

科學態度與責任是物理學科核心素養的重要組成部分，它反映了學生對科學的認知態度和社會責任感。在高中物理教學中培養學生的科學態度與責任，不僅要讓學生形成嚴謹、求實、創新的科學精神，還要培養他們對科技發展的社會影響的認識和責任感。科學態度包括求真務實、勇于質疑、開放包容等方面。教師應培養學生養成對未知事物的好奇心，激發他們的探索實踐欲，培養學生實事求是的嚴謹科學作風。還要鼓勵學生大膽質疑、勇于挑戰，始終保持開放的思維學習，要學會包容不同的觀點，學習不同的方法。

二、高中物理課堂教學中存在的問題

（一）教學方式單一枯燥，學生缺乏物理學習的興趣

高中物理課堂教學中普遍存在教學方式單一枯燥的問題，這直接導致了學生對物理學習興趣的缺乏。許多教師仍然沿用傳統的“灌輸式”教學模式，過分依賴課本和板書，忽視了學生的主體地位和個性化需求[1]。這種教學方式往往將復雜的物理概念和原理簡化為公式和定理，要求學生機械記憶和大量練習，而忽視了物理學科的本質和魅力。教師在講解過程中缺乏生動有趣的案例和實際應用的介紹，使得學生難以將抽象的物理知識與現實生活聯系起來。課堂的師生互動不足導致了學生參與度低，學習過程也就變得被動與乏味[2]。這種傳統的“一言堂”教學方式不但無法調動學生的學習興趣，還可能起到反面的作用，讓學生對物理學習產生厭煩和逃避。

其實長期以來這種單一枯燥的教學方式阻礙著物理教學的質量提升，學生們在面對抽象難懂的物理概念時往往感到困惑和無助，但教師又偏偏不懂得如何將晦澀的知識點活化教學，教學過程僅僅利用課本、教材、PPT等傳統手段，缺乏生動具體的教學手段，導致整節物理課堂都變得沉悶乏味，在這種氛圍下，學生的注意力難以集中到知識點上，很可能會出現走神、犯困等現象。久而久之就會產生這樣的困境：學生學不會，教師教不明白。

（二）課堂與實際生活脫離，導致教學存在懸浮性

高中物理課堂教學中普遍存在著與實際生活脫離的問題，這導致了教學內容的懸浮性，使學生難以理解物理知識在實際生活中的應用價值。許多教師在教學過程中過于注重理論知識的傳授，忽視了物理學與日常生活的密切聯系。他們往往將物理概念和定律簡化為抽象的公式和數學表達式，而沒有充分展示這些知識在現實世界中的具體應用[3]。這種脫離實際的教學方式使得學生難以感受到物理學的實用性和重要性，從而降低了學習的積極性和主動性。由于缺乏實際應用的例子，學生在面對實際問題時往往無法靈活運用所學知識，導致“學用脫節”的現象。

脫離實際生活的課堂現狀，不僅影響了學生對物理知識的認識與運用，而且極易造成“物理無用論”的錯誤認識在學生中的形成。學生可能會對物理學習的意義提出疑問，認為這些抽象的理論知識與自己的生活無關，與今后的職業發展無關，只是為了應付考試而已。學生的學習態度和效果很大程度上會受到這種錯誤認知的影響，同時也可能會影響學生今后的選科和職業規劃。由于缺乏實際應用的訓練，學生在面對實際問題時，往往手足無措，不能靈活地把學過的知識運用到實際中去。

（三）過于重視應試考核，缺少物理實驗探究教學

過分重視應試考核而忽視物理實驗探究教學的問題，在高中物理教學中普遍存在。這一現象主要源于現行教育評價制度仍以考試分數為主要標準，導致不少學校和老師把教學的重點放在了增加學生考分這一環節上，這一現象的出現，教師為了應對高考壓力，忽視物理實驗探究能力的培養，往往采用題海戰術，大量刷題，強化訓練。這樣的教學方式忽視對學生的科學思維和創新能力的培養，雖然短期內可能會提高學生的考試成績。物理實驗既能幫助學生形成對物理概念、原理的深刻理解，又能培養學生的動手能力和創新精神，是物理學科的重要組成部分。但物理實驗在目前的教學實踐中往往被簡化為驗證性實驗或展示性實驗，真正參與實驗設計和探究的機會對學生來說是缺乏的。

注重應試的教學方式對培養學生科學素養的全面發展起到了嚴重的制約作用。雖然學生在考試中能取得不錯的成績，但在實際操作能力和科學探究精神的培養上卻有所欠缺。他們可能擅長解答標準化的試題，但在面對開放性的問題或實際生活中的物理現象時顯得力不從心。另外由于缺少實驗探究的訓練，學生的創新能力和批判性思維能力得不到很好的發展。因此，在培養學生科學素養的過程中，既要重視應試技巧的訓練，又要注重實際操作能力和科學探究精神的培養。同時還要把實驗探究的訓練貫穿于整個科學教育過程中。長此以往，不僅會影響學生對物理學科的全面認識，還可能阻礙他們未來在科研或工程領域的發展。

三、核心素養背景下開展高中物理教學的意義

（一）為教師進行物理教學提供重點參考

在核心素養背景下開展高中物理教學，為教師提供了明確的教學目標和方向，使教學活動更加有針對性和系統性。核心素養著重于培養學生關鍵能力和必備品格，為物理教學指出了重點和方向，教師可圍繞核心素養要素如物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任等，對教學內容方式等進行有目的的設計和實施。以核心素養為導向的教學方式，使教師明確對教學目標的教學策略得到提高，從而促進教學效果的提高。從這一點看，以核心素養為導向的教學方式，不僅為物理教學提供了理論支持，還明確了物理學科教學的最終目標[4]。

核心素養背景下的物理教學要求教師不僅要關注知識的傳授，還要注重能力的培養和品格的塑造。這就要求教師在教學過程中，既要保證基礎知識和基本技能的學習，又要通過設計多樣化的教學活動來培養學生的高階思維能力和實踐創新能力。在講解力學知識時，教師不僅要讓學生掌握基本的力學概念和定律，還要引導學生運用這些知識分析和解決實際問題，培養他們的科學思維能力。教師還可以設計一些開放性的實驗探究活動，讓學生在實踐中體驗科學研究的過程，培養他們的科學探究能力和創新精神。

核心素養背景下的物理教學還為教師的專業發展提供了新的方向。教師需要不斷更新自己的知識結構，提高教學能力，以適應新的教學要求。這包括學習新的教學理念和方法，掌握信息技術在教學中的應用，以及加強跨學科知識的學習等。通過這種持續的學習和實踐，教師能夠不斷提高自己的教學水平，更好地培養學生的核心素養。

（二）落實素質教育的內核，打破“知識無用論”

核心素養背景下開展高中物理教學，有助于落實素質教育的內核，有效打破“知識無用論”的觀點。素質教育強調全面發展，而核心素養正是對學生全面發展的具體闡釋和細化。通過在物理教學中培養學生的核心素養，不僅能夠使學生掌握必要的物理知識和技能，還能培養他們的科學思維、創新能力、實踐能力以及正確的價值觀，從而實現全面發展的教育目標。

在傳統的應試教育模式下，學生往往只注重知識的記憶和考試技巧的訓練，而忽視了知識的實際應用價值，這就容易導致“知識無用論”的觀點。而在核心素養背景下的物理教學中，教師更加注重將物理知識與實際生活和科技發展相結合，讓學生認識到物理學在解決實際問題中的重要作用。在講解電磁學知識時，可以結合新能源技術的發展來說明電磁學原理的應用，讓學生認識到物理知識對于解決能源問題、推動科技進步的重要性。

核心素養背景下的物理教學還強調培養學生的科學探究能力和創新思維。通過設計開放性的實驗活動和探究性學習任務，讓學生親身參與科學研究的過程，體驗發現問題、提出假設、設計實驗、分析數據、得出結論的全過程。這種教學方式不僅能夠加深學生對物理知識的理解，還能培養他們的科學思維和創新能力，讓學生認識到物理知識不僅有用，而且是創新和問題解決的重要工具。

四、核心素養背景下提高物理教學有效性的策略

（一）重視學生的主體地位，開展互動式教學

互動式教學強調學生在學習過程中的主動參與和自主探索，通過師生互動、生生互動來促進知識的建構和能力的培養。教師應轉變傳統的“灌輸式”教學模式，充分發揮學生的主觀能動性，讓學生成為學習的主角和知識的建構者[5]。

課堂教學中，教師可采用多種互動式教學方法激發學生的學習興趣和參與熱情。小組討論是一種有效的方式，學生可圍繞特定物理問題展開交流和辯論。在學習牛頓運動定律時，教師可設計一個情景：一輛汽車在高速公路上突然遇到前方障礙物，需要緊急制動。讓學生分組討論車輛的運動狀態變化、作用力分析以及如何安全停車。這種討論不僅促進學生之間的思想碰撞，還培養他們的表達能力和團隊協作精神。

開放性問題和情境化任務也是互動式教學的有效工具。教師可設計一些貼近生活的物理難題，引導學生運用所學知識分析和解決。在學習熱學知識時，可以提出這樣的問題：如何設計一個保溫效果最佳的杯子？學生需要考慮材料選擇、結構設計等多個方面，綜合運用熱傳導、熱對流、熱輻射等概念。這種問題導向的學習方式能夠培養學生的批判性思維和創新能力。

教師除了觀察每個學生的學習狀況并加以及時反饋與指導之外，還應注意運用“錯題診斷法”幫助學生克服學習上的難點。“錯題診斷法”是讓學生互相講解自己的解題思路后，教師從旁觀察并提出問題引導學生自己發現問題從而糾正錯誤的一種授課方式，既能對錯誤進行及時糾正，又能培養學生的反思能力和自主學習能力，是物理學科的有效教學方法之一。

（二）開展實驗教學，培養學生的動手實踐能力

在核心素養背景下開展實驗教學，是培養學生的動手實踐能力的重要策略。物理實驗是物理學科中的重要內容，既能使學生對抽象的物理概念和原理有深刻的認識，又能培養學生具有科學探究精神和動手操作的能力。所以教師要把實驗教學擺在重要的位置，把多樣化的實驗活動設計好，使學生在動手操作中加深對物理知識的認識，并提高運用物理知識解決實際問題的動手能力[6]。

教師在實驗教學中要著重培養學生的實驗設計能力、操作技能、資料處理能力、分析結果的能力。教學可以從簡單的演示實驗入手，逐漸向驗證性實驗過渡，最后向探究性實驗發展。在學習力學知識時，可以先讓學生進行驗證性實驗，測量物體在非同力作用下的加速度，驗證牛頓第二定律，通過簡單的小球滾動實驗來演示牛頓第一定律。最后，可以讓學生對單擺周期的影響因素進行研究，設計一個探究性實驗。在此過程中，教師與其簡單地按既定的步驟操作，不如鼓勵學生獨立思考、獨立設計實驗方案。

使用數據采集系統可以使實驗的精確性和效率都得到了提高，從而促使學生更多地專注于數據分析與結果討論。如在研究自由落體運動時，可利用光電門與數據采集器對物體下落的時間與距離進行精確測量，使學生在獲得大量精確的數據的同時，有更多的時間進行數據分析與規律探索，進而得出比較有根據的結論。實驗教學也能與項目學習相結合，使學生在一個綜合性的項目中運用多個物理知識，比如設計和制作一個簡單的電動車模型，涉及力學電學等多個領域的知識，學生要思考電機的選擇、傳動裝置的設計能量轉換效率等諸多問題，通過這種實踐活動，既能使學生加深對物理知識的理解，又能培養學生的工程思維和創新能力，是培養學生綜合實踐能力的有效途徑。

通過這些多樣化的實驗教學方法，不僅能夠提高實驗教學的質量，還能培養學生的信息素養和創新能力。學生在動手實踐中體驗科學探究的過程，培養科學精神，為未來的學習和工作奠定基礎。

（三）創設生活化情境教學，激發學生學習興趣

在核心素養背景下提高物理教學有效性，創設生活化情境教學，激發學生學習興趣是一個重要策略。將抽象的物理知識與學生熟悉的生活實際相結合，不僅能夠提高學生的學習興趣，還能幫助他們更好地理解和應用物理知識。教師應該善于發掘生活中的物理現象，設計生動有趣的教學情境，讓學生在熟悉的場景中學習物理知識。

創設生活化情境時，教師可以從學生的日常生活經驗出發，選取與教學內容相關的實例。在講解力學知識時，可以結合體育運動中的各種技巧來解釋力的作用。分析跳遠運動員如何通過調整起跳角度來獲得最遠的跳躍距離，或者探討旋轉跳水運動員如何通過改變身體姿態來控制旋轉速度。這些生動的例子不僅能夠讓學生感受到物理學就在身邊，還能激發他們對運動中蘊含的物理原理的好奇心。

除了利用生活中的實例，教師還可以創設一些模擬的生活情境來組織教學活動。可以設計一個“節能房屋設計”的主題活動，讓學生運用熱學知識來設計一個能夠有效保溫的房屋模型。學生需要考慮房屋的朝向、墻體材料的選擇、窗戶的設計等多個方面，綜合運用熱傳導、熱對流、熱輻射等知識。在設計過程中，學生可能會遇到諸如如何在保溫效果和采光效果之間取得平衡等實際問題，這就需要他們進行深入思考和創新設計。

這種項目式學習不僅能夠綜合應用多個物理知識點，還能培養學生的創新能力和團隊協作精神。學生在完成項目的過程中，需要查閱資料、設計方案、進行實驗、分析結果，這些活動都有助于培養他們的科學探究能力和創新思維[7]。小組合作的模式也能鍛煉學生的溝通能力和團隊協作能力。

通過這種生活化的情境教學，學生不僅能夠深入理解物理知識，還能認識到物理學在解決實際問題中的重要作用。當學生發現物理學與自己的日常生活息息相關時，他們學習物理的動力和興趣就增強。

生活化情境教學還能培養學生的科學素養和創新精神。當學生習慣于用物理眼光觀察世界時，他們的科學思維方式就會逐漸形成。他們會學會提出問題、分析問題、解決問題，這種能力不僅對物理學習有幫助，對其他學科的學習乃至未來的工作和生活都有重要價值。

結束語

物理學是一門深奧而又充滿魅力的學科，它既揭示了自然界的基本規律，又推動了人類文明的進步。在高中階段培養學生的物理核心素養，不僅是為了應對考試，更是為了培養具有科學精神和創新能力的新時代人才。通過本文的討論可以看到，要實現這一目標，需要教師在教學理念和方法上做出改變。強調學生的主體地位，開展互動式教學；重視實驗教學，培養學生的動手實踐能力；創設生活化的教學情境，激發學習興趣——這些策略都是為了讓物理課堂變得更加生動、有趣、有效。

參考文獻

[1]張進軍.核心素養視域下提高高中物理教學有效性研究[J].教學管理與教育研究，2024，9（9）：108-110.

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[3]李加榮.基于核心素養背景的高中物理課堂教學有效性的探究[J].百科論壇電子雜志，2020（16）：789-790.

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[5]王鶴潞.核心素養下高中物理演示實驗教學的有效性研究[D].延吉：延邊大學，2019.

[6]林文杰.基于學科核心素養提高高中物理課堂教學有效性[J].考試周刊，2019（77）：138-139.

[7]鞏勇剛.核心素養下高中物理教學有效性研究[J].中外交流，2021，28（10）：168.