核心素養(yǎng)背景下高中物理教學(xué)中模式構(gòu)建教學(xué)法的應(yīng)用策略研究

高中物理模式構(gòu)建教學(xué)法是一種以構(gòu)建、分析和應(yīng)用物理模式為核心的教學(xué)策略，旨在通過將復(fù)雜的物理問題具象化、簡化為理想化的“模式”，幫助學(xué)生理解物理現(xiàn)象的本質(zhì)規(guī)律，培養(yǎng)科學(xué)思維和問題解決能力。核心素養(yǎng)背景下，傳統(tǒng)、單一的教學(xué)模式和教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足學(xué)生的實際需求。針對教學(xué)方法缺少多元性、理論與實踐結(jié)合不到位、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足等問題，高中物理教師應(yīng)積極創(chuàng)新，充分利用現(xiàn)有資源與工具，從多角度創(chuàng)新課堂設(shè)計，不斷優(yōu)化教學(xué)方法，為學(xué)生創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，為核心素養(yǎng)的培育提供有力支持，促進(jìn)學(xué)生知識、技能、思想情感等各方面的發(fā)展。

一、現(xiàn)階段高中物理教學(xué)存在的問題

（一）教學(xué)方法缺少多元性

目前高中物理教學(xué)方法的選擇與應(yīng)用上仍存在待優(yōu)化之處，突出表現(xiàn)為教學(xué)方法缺少多元性與創(chuàng)新性。具體而言，傳統(tǒng)物理課堂仍以講授法為主導(dǎo)，師生互動不足，教師多采用單向講授，學(xué)生被動接受公式推導(dǎo)，缺少小組討論、探究實驗等互動形式，導(dǎo)致課堂參與度低。例如，在牛頓運動定律教學(xué)中，教師可能直接講解公式應(yīng)用，而非引導(dǎo)學(xué)生通過實驗數(shù)據(jù)自主歸納規(guī)律。同時，技術(shù)融合有限，部分教師未充分利用現(xiàn)代工具或技術(shù)，實際教學(xué)中虛擬仿真、傳感器實驗等現(xiàn)代技術(shù)使用率低，抽象概念（如電磁場、量子現(xiàn)象）難以直觀呈現(xiàn)，不利于學(xué)生理解知識。此外，分層教學(xué)缺失，實際教學(xué)中一些教師未能根據(jù)學(xué)生需求靈活調(diào)整教學(xué)方法，導(dǎo)致部分學(xué)生的個性化需求未能得到充分滿足，不利于學(xué)生個性發(fā)展[1]。

（二）理論與實踐結(jié)合不到位

物理是一門自然學(xué)科，與實驗活動和現(xiàn)實生活聯(lián)系緊密，理論與實踐高度統(tǒng)一。然而實際教學(xué)過程中，一些教師忽視實驗教學(xué)與實踐活動，導(dǎo)致理論與實踐結(jié)合不到位。第一，理論與生活應(yīng)用割裂，較少創(chuàng)設(shè)生活化的教學(xué)情境。教材中雖蘊(yùn)含著大量的生活案例，但教師側(cè)重解題訓(xùn)練，較少拓展實際應(yīng)用場景（如結(jié)合本地橋梁設(shè)計講解力學(xué)），導(dǎo)致學(xué)生認(rèn)為物理“無用”，應(yīng)用能力不高。第二，實驗教學(xué)流于形式。因課時壓縮或設(shè)備不足，實驗常被簡化為教師演示或視頻播放，學(xué)生缺少動手操作的機(jī)會，難以深化理論理解，導(dǎo)致學(xué)生實驗操作能力低下。第三，跨學(xué)科整合不足。實際教學(xué)中缺少與工程、環(huán)境等領(lǐng)域的聯(lián)系，學(xué)生難以形成綜合實踐能力，導(dǎo)致他們難以在實際生活中合理應(yīng)用物理知識。

（三）學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不足

傳統(tǒng)教學(xué)方法難以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)抽象物理概念、原理和公式的積極性，導(dǎo)致學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣不足，影響課堂學(xué)習(xí)效果。并且在高考應(yīng)試壓力下，教師教學(xué)更加側(cè)重刷題（如機(jī)械能守恒題型訓(xùn)練），忽視教材中“科學(xué)書屋”等拓展欄目，學(xué)生疲于應(yīng)付考試，缺少對物理現(xiàn)象的好奇心，導(dǎo)致機(jī)械學(xué)習(xí)，單純?yōu)榱藨?yīng)付考試、提高成績而學(xué)習(xí)，缺少內(nèi)驅(qū)力。長期如此，會影響學(xué)生的物理學(xué)習(xí)態(tài)度，形成消極、被動的學(xué)習(xí)方式與習(xí)慣，不利于未來的長期發(fā)展。

二、核心素養(yǎng)背景下高中物理教學(xué)中應(yīng)用模式構(gòu)建教學(xué)法的作用

（一）有助于簡化復(fù)雜問題

在高中物理教學(xué)中有效應(yīng)用模式構(gòu)建教學(xué)法，能夠?qū)?fù)雜的物理問題簡單化，將抽象問題具體化，通過應(yīng)用模式構(gòu)建教學(xué)法，忽略物理情境中的次要因素，突出核心規(guī)律（如質(zhì)點模型、理想氣體模型等），幫助學(xué)生快速抓住問題本質(zhì)，迅速解決復(fù)雜問題，能夠幫助學(xué)生建立直觀認(rèn)知，降低物理學(xué)習(xí)難度，如通過建立電場線、磁感線等模型，將抽象概念可視化，彌補(bǔ)學(xué)生空間想象能力的不足，深化對微觀或宏觀現(xiàn)象的理解。這一作用正好與物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)要求相契合，有助于學(xué)生物理素養(yǎng)的發(fā)展與提升。

（二）有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

物理核心素養(yǎng)更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，模式構(gòu)建教學(xué)法的應(yīng)用恰好為其提供平臺。在物理教學(xué)實踐中，教師指導(dǎo)學(xué)生建立物理模型，要求學(xué)生分析變量關(guān)系，鍛煉學(xué)生的邏輯推理能力。同時，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會“聯(lián)想”“近似處理”等科學(xué)方法，理解模型的局限性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)建模意識。通過對比不同模型（如經(jīng)典粒子模型與量子模型），引導(dǎo)學(xué)生思考模型的適用條件，能夠培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑與創(chuàng)新意識，形成科學(xué)思維。

（三）有助于激發(fā)學(xué)生的物理探究欲望

物理核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)物理知識與生活實際的融合，模型教學(xué)恰好能銜接理論與實踐，引導(dǎo)學(xué)生將生活問題轉(zhuǎn)換為物理模型，借助模型思考、分析現(xiàn)實生活中的物理現(xiàn)象，由此激發(fā)學(xué)生的物理探究欲望，讓學(xué)生體驗科學(xué)發(fā)現(xiàn)的過程，提高參與感，調(diào)動學(xué)習(xí)主動性，同時能夠促使學(xué)生將模型思維遷移到其他學(xué)科，建立學(xué)習(xí)自信。

簡言之，模式構(gòu)建教學(xué)法不僅是物理學(xué)習(xí)的工具，更是科學(xué)思維的載體，有助于學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的物理知識體系，同時發(fā)展其核心科學(xué)素養(yǎng)，為后續(xù)學(xué)習(xí)和解決復(fù)雜問題奠定基礎(chǔ)。

三、核心素養(yǎng)背景下高中物理模式構(gòu)建教學(xué)法的應(yīng)用策略

（一）重視深度思考，借助問題探究

核心素養(yǎng)背景下，教師應(yīng)重視學(xué)生的深度思考，采用問題教學(xué)法，借助問題設(shè)計驅(qū)動學(xué)生思考，將他們引入問題情境中，培養(yǎng)科學(xué)思維，幫助學(xué)生理解物理模型。為此，高中物理教師應(yīng)該圍繞課程內(nèi)容，依據(jù)學(xué)生實際，創(chuàng)設(shè)多樣化的問題情境，設(shè)計探究性、挑戰(zhàn)性問題，構(gòu)建問題鏈。通過問題引領(lǐng)，幫助學(xué)生快速理解物理基礎(chǔ)知識，深度挖掘知識內(nèi)涵，提高問題分析與解決能力。

例如，在《機(jī)械能守恒定律》一課教學(xué)中，為幫助學(xué)生理解其中的物理原理，教師可借助“賽車行駛過程中的物理模型”，將“賽車行駛過程中機(jī)械能是否守恒”作為問題情境，播放賽車視頻，并設(shè)計一系列具有較強(qiáng)啟發(fā)性、趣味性的問題，如“賽車運動過程中是否存在摩擦力？能否以此判斷運動過程中機(jī)械能是否守恒？”“通過受力分析是否可以算出賽車在運動過程中機(jī)械能守恒？”“整個運動過程是否存在內(nèi)能損耗？為什么？”引導(dǎo)學(xué)生從多個角度思考、分析物理問題，綜合運用物理知識，發(fā)散思維，形成科學(xué)思維，今后在遇到類似問題時能有效利用這一模型[2]。

又如，在教授“向心力”相關(guān)知識時，為幫助學(xué)生理解向心力的概念，體驗向心力的存在與變化，教師可讓學(xué)生動手操作。在繩子的一端拴一個小沙袋（或者其他物體），另一端握在手上，將手舉過頭頂，使沙袋在水平面內(nèi)做圓周運動，由此感受向心力的存在。緊接著，引入向心力的概念，幫助學(xué)生理解這一物理概念；隨后，針對這一小實驗提問學(xué)生：“如果改變小沙袋的質(zhì)量，或改變沙袋轉(zhuǎn)動的速度和繩子的長度，向心力是否會發(fā)現(xiàn)變化？怎樣變化？”“當(dāng)物體做圓周運動時，其向心力大小與哪些因素有關(guān)？”逐步引導(dǎo)學(xué)生深入探究，調(diào)動科學(xué)思維，充分理解其中的物理知識點和物理模型[3]。

（二）重視物理認(rèn)知發(fā)展，創(chuàng)設(shè)生活情境

物理學(xué)作為一門自然學(xué)科，其中的許多知識和原理都與現(xiàn)實生活息息相關(guān)。教師可以圍繞物理課程內(nèi)容，積極創(chuàng)設(shè)生活情境，引入生活案例，借助生活元素，融合情境教學(xué)法，將物理問題與實際生活聯(lián)系起來，吸引學(xué)生注意力，引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)實生活出發(fā)，學(xué)會運用物理知識分析實際問題，提升物理認(rèn)知，培養(yǎng)正確的物理觀念。

例如，在《牛頓第二定律》一課教學(xué)中，為使學(xué)生厘清力和加速度之間的關(guān)系，教師可引入生活案例，邀請學(xué)生分析現(xiàn)實生活中的運動現(xiàn)象。比如，結(jié)合騎自行車的運動場景，引導(dǎo)學(xué)生思考在不同速度下，根據(jù)自行車的重量，他們需要施加多大的力來制動。由此幫助學(xué)生理解牛頓第二定律在車輛運動控制中的實際應(yīng)用。或者結(jié)合跳遠(yuǎn)和跑步場景，引導(dǎo)學(xué)生分析運動員發(fā)力和加速情況，探討力與加速度的關(guān)系，將物理知識融于體育活動中，幫助學(xué)生更好地理解抽象的物理知識，深刻體會物理理論的實際價值，提升物理認(rèn)知，奠定模型思維[4]。

又如，在講解“運動的描述”相關(guān)內(nèi)容時，為幫助學(xué)生理解“時間、位移、速度、加速度”等相關(guān)物理概念，教師可結(jié)合汽車在公路上行駛的實際場景，引導(dǎo)學(xué)生思考如何描述物體的運動狀態(tài)，促使他們用自己掌握的物理知識解決現(xiàn)實生活中的實際問題，提升物理認(rèn)知，為物理核心素養(yǎng)的培育奠定基礎(chǔ)。

（三）構(gòu)建模型，發(fā)展建模能力

模型被視為一種有效的工具，能夠幫助學(xué)生迅速且精準(zhǔn)地探究事物的本質(zhì)，有效解決問題。在高中物理課程教學(xué)中，模式構(gòu)建教學(xué)法應(yīng)用廣泛，能夠?qū)?fù)雜、抽象的物理概念和原理轉(zhuǎn)化為具體的、可操作的形式，使物理知識更直觀易懂。為此，教師應(yīng)積極構(gòu)建物理模型，將各類物理問題整合到統(tǒng)一或多個物理模型中，由此提高學(xué)生建模思維水平，促進(jìn)物理知識、方法的有效遷移。

例如，在解決動量守恒相關(guān)物理問題時，教師可指導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建“動量守恒系統(tǒng)模型”，具體有“人船模型”與“子彈擊打木塊模型”。引導(dǎo)學(xué)生從物理學(xué)整體視角觀察、分析問題，構(gòu)建一個系統(tǒng)化的物理模型，順利解決這一類問題。又如，在高中物理復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師可指導(dǎo)學(xué)生運用模型解釋、理解物理原理，完善知識結(jié)構(gòu)體系。比如，在《電路及其應(yīng)用》一章復(fù)習(xí)中，利用實物模型直觀展示電路串、并聯(lián)情況下電壓與電流分配、功率分配的具體情況，引導(dǎo)學(xué)生回顧相關(guān)知識，加深對單元知識的記憶程度，增強(qiáng)學(xué)習(xí)效果，發(fā)展、提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)[5]。

（四）利用項目式學(xué)習(xí)，深化模型思維

物理是一門實踐性、探究性較強(qiáng)的自然學(xué)科，高中階段的物理學(xué)習(xí)涉及各種項目活動。為有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，深化模型思維，教師應(yīng)充分利用項目式學(xué)習(xí)，設(shè)計組織各種各樣的項目活動，如實驗項目、探究類項目、跨學(xué)科項目等，給予學(xué)生更多自主思考、操作、實踐的機(jī)會，引導(dǎo)學(xué)生互相討論，活躍課堂氛圍，提高課堂教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)生核心素養(yǎng)的培育創(chuàng)造有利條件。

第一，重視實驗教學(xué)，合理設(shè)計多種實驗活動，引導(dǎo)學(xué)生開展實驗項目探究。比如為探究小車速度隨時間變化規(guī)律，可讓學(xué)生利用打點計時器記錄小車運動，分析紙帶數(shù)據(jù)繪制v-t圖像，總結(jié)勻變速直線運動規(guī)律。為驗證機(jī)械能守恒定律，可引導(dǎo)學(xué)生通過研究自由下落的物體或擺錘運動，測量動能與重力勢能的變化，驗證總機(jī)械能是否守恒。通過實驗活動，提高學(xué)生實驗設(shè)計與探究能力。

第二，圍繞課程內(nèi)容設(shè)計探究類項目活動，驅(qū)動學(xué)生深度思考、探究。例如，在教授“力的合成和分解”相關(guān)內(nèi)容時，教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主題探究，用一只手、兩只手分別提起同等重量的物體，感受有什么不同？研究其中蘊(yùn)含的物理知識和原理，總結(jié)出“力的合成和分解”的方法。

第三，引入跨學(xué)科知識與方法，設(shè)計跨學(xué)科項目活動，培養(yǎng)學(xué)生綜合思維與能力。以“相互作用與運動定律”單元教學(xué)為例，教師可融合物理、數(shù)學(xué)、工程技術(shù)、信息技術(shù)等多門學(xué)科，設(shè)計“橋梁設(shè)計與力學(xué)探秘”項目活動，幫助學(xué)生理解力的合成與分解、力矩平衡、材料力學(xué)性能等物理概念。

首先，結(jié)合物理力學(xué)知識分析橋梁的受力情況；結(jié)合工程技術(shù)知識用木頭、橡皮筋等搭建簡易橋梁，測試其受重情況。其次，運用數(shù)學(xué)三角函數(shù)、幾何對稱知識分析其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性；利用信息工具開展數(shù)字化模擬，優(yōu)化結(jié)構(gòu)。通過跨學(xué)科項目活動，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究、工程思維、團(tuán)隊協(xié)作與創(chuàng)新能力。

（五）克服思維定式，貫徹因材施教

基于模式構(gòu)建教學(xué)法的內(nèi)涵和物理核心素養(yǎng)的培育要求，教師應(yīng)充分重視學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的主體地位，尊重他們的個性特點與實際需求，努力克服思維定式，不局限于一種教學(xué)方法，貫徹因材施教理念，開展個性化教學(xué)，盡可能讓每位學(xué)生都能獲得充足的發(fā)展。

例如，在《牛頓第二定律》一課教學(xué)中，對于理論知識扎實的學(xué)生，教師可適當(dāng)介紹牛頓定律的研究歷程，深入闡述該定律的推導(dǎo)過程。對于傾向觀察和實驗的學(xué)生，教師可借助實驗演示或?qū)嶒灢僮黩?qū)動他們自主思考，培養(yǎng)觀察力和實驗?zāi)芰Ατ谒伎肌?yīng)用能力較強(qiáng)的學(xué)生，教師可引入更多生活案例，鼓勵他們運用物理知識分析、解決實際問題[6]。

結(jié)束語

綜上所述，在物理學(xué)科核心素養(yǎng)背景下，高中物理教師應(yīng)積極創(chuàng)新教學(xué)策略，引入模式構(gòu)建教學(xué)法，通過問題引領(lǐng)、情境驅(qū)動、項目式學(xué)習(xí)等，激發(fā)學(xué)生物理探究興趣，促使他們主動探究，充分發(fā)揮模式構(gòu)建教學(xué)法的重要作用，多角度、多層次、全方位地培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1]吳洋洋.核心素養(yǎng)視域下高中物理教學(xué)方法的創(chuàng)新與實踐：以《牛頓第二定律》一課為例[J].高考，2024（21）：151-153.

[2]曾勁松.核心素養(yǎng)培育下的高中物理教學(xué)方法探究[].高考，2024（10）：109-111.

[3]張正權(quán).核心素養(yǎng)背景下高中物理教學(xué)方法探討[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)，2023（36）：18-20.

[4]駱宇哲.核心素養(yǎng)視域下高中物理教學(xué)方法J].學(xué)苑教育，2022（30）：72-73，76.

[5]俞又天.核心素養(yǎng)視域下高中物理教學(xué)方法探究[].數(shù)理化解題研究，2022（3）：62-64.

[6]張金武.核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理教學(xué)方法初探[J].高考，2018（30）：50，65.

本文系福清市教育科學(xué)研究“十四五”規(guī)劃2023年度課題“基于核心素養(yǎng)的高中物理模型建構(gòu)教學(xué)法研究”（立項編號：FQ2023GH021）的研究成果之一。