在高中物理教學中培養學生核心素養的策略探究

中圖分類號：G427

文獻標識碼：A

文章編號：2097-1737（2025）18-0049-03

在新課程改革理念的指導下，高中物理學科的教學目標、教學方式、教學內容都與傳統教學產生了極大的差異。特別是在我國綜合發展戰略規劃中，高中物理教育更加注重培養學生的核心素養，旨在促進學生的全面發展，為國家輸送更多優秀人才，實現建設教育強國的目標。核心素養主要指學生在學科學習期間所形成的正確價值觀念、必備品格與關鍵能力，這也是課程育人價值的具體體現。高中物理學科核心素養包括物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任。高中物理教師在實際教學中要將理論知識與生活實踐相結合，運用多種教學模式激發學生的學習興趣，使學生全身心地投入課堂學習中，以保障學生的物理學科核心素養培養效果，加快物理教學改革發展進程。

一、物理觀念培養，促進核心素養發展

（一）注重實驗引導，深化物理觀念

直觀、生動的實驗能為學生構建完整的概念模型，從而加深學生對抽象概念的理解。為此，高中物理教師在教學中可圍繞教學內容合理設計實驗活動，以激發學生的學習驅動力，使學生在實踐探索中能夠利用自身所掌握的學科知識克服實驗難點、總結實驗原理，進而達到融會貫通、學以致用的效果[。這不僅能帶給學生良好的學習體驗，還能提高學生的觀察能力和分析能力，促使學生形成正確的物理觀念，能運用物理知識解決實際問題，從而更好地發展物理學科核心素養。

以魯科版高中物理必修第一冊“科學探究：彈力”一課為例。教師可圍繞教學目標和教學內容選取能夠帶給學生良好學習體驗的教學工具。比如，在“探索彈力概念”實驗任務中，教師可為學生準備一個懸掛式彈簧秤，引導學生通過測量不同的事物，觀察彈簧秤的變化情況，了解彈力的概念。在此過程中，教師可向學生提出“為什么量取不同的物體時，彈簧的長度會發生變化？”的問題，讓學生觀察實驗現象并得到“彈性限度內彈簧的伸長長度與物體的重力有關”的結論，從而強化學生的實驗探究驅動力，使其能合理運用自身所掌握的知識進一步探索重力與彈力的內在聯系。如此，學生能夠在實驗觀察中親身感知物理現象，并在實驗操作、直觀觀察、數據分析中找到物理現象的變化規律，從而逐步形成良好的物理觀念，實現核心素養的發展。

（二）深化概念理解，提高遷移能力

概念理解主要指學生把抽象難懂的物理概念轉變成自己獨特的思維結構框架，以便在不同情境下應用物理概念解決實際問題[2]。對此，高中物理教師在教學中要注重學生對概念的理解，為學生提供多元化的理解路徑，讓學生能攻克學習難點，夯實學習基礎，提高學習效率。由于物理學科與生活中的許多現象和規律密切相關，教師可引導學生挖掘不同概念之間的邏輯關系，使學生從微觀層面理解物理知識的本質。

以魯科版高中物理必修第三冊“電流”一課為例。教師可圍繞教學內容，引入與學生實際生活相關的例子，如家用電路，讓學生進一步了解電流的概念。教師可先指導學生探索電源、導線與電器之間的關聯，再向學生介紹電流的概念并提出“電流的大小與什么因素有關？”的問題，引導學生在概念層面對電流、電壓、電阻的內在聯系進行探索。教師可為學生設計一個串聯電路，改變電路的電阻值，讓學生記錄電流的變化數據。學生可以在實踐中總結概括出電流與電壓存在正相關性、與電阻存在負相關性的規律。這樣，學生在數據分析、實驗觀察中能進一步了解電流的物理量，形成良好的物理觀念，實現核心素養發展目標。

二、科學思維培養，促進素養發展

（一）借助多種資源，開闊學習視野

在科學技術不斷發展的今天，高中物理教師可借助信息技術，把抽象復雜的物理概念通過直觀形象的模型展現出來，讓學生在模擬實踐與情景構建中探索不同參數對物理現象造成的影響。數字化資料，如動畫、圖象、視頻等能將物理現象和物理規律直觀地展示出來，給學生帶來真實的視覺沖擊[3]。因此，高中物理教師可借助信息技術手段來培養學生的科學思維，指導學生通過構建物理模型，使抽象難懂的物理知識變得具象化、形象化，從而深刻理解所學內容，克服學習難點，提升科學思維。

以魯科版高中物理必修第二冊“天地力的綜合：萬有引力定律”一課為例。為讓學生進一步掌握萬有引力定律，教師可借助信息技術為學生構建以太陽系行星運動軌跡為主題的物理模型，讓學生通過改變行星的質量與距離參數，對“引力與行星運動關系”進行科學推理。學生在推理論證的過程中可深入理解抽象的物理現象并有效培養科學思維能力。同時，教師還可借助電子白板，為學生展現地球環繞太陽運動的軌跡圖、各個行星之間的位置變化圖，以鍛煉與強化學生的觀察能力，讓學生掌握行星運動的內在本質，從而突破物理教學難點，提高整體的科學思維培養成效。

（二）構建問題情境，引導學習思辨

在高中物理教學中，教師可創設富有挑戰性、啟迪性的問題情境來激發學生的思辨意識，引導學生對所學內容展開深入探索，使學生在模型建構、科學推理、科學論證中不斷提高自身的科學思維能力[4。問題情境有顯著的驅動性、啟發性特點。教師指導學生從多個層面對問題展開深入思考，可幫助其找到解決問題的訣竅。因此，高中物理教師應通過圍繞某一物理現象或情境為學生設計開放性問題，鼓勵學生大膽提出自己的猜想并制訂相應的實驗論證方案，以促使學生形成良好的批判性思維能力，學會從多個角度看待問題，從而掌握問題的本質。

以魯科版高中物理必修第二冊“生活中的圓周運動”一課為例。教師可圍繞教學內容向學生提出“鐵路軌道的彎道為什么要設計成傾斜式的？”這一挑戰性問題可引導學生對彎道鐵路列車的圓周運動問題進行探索。學生可通過創建彎道鐵路列車模型，從物理層面入手推理論證自己的猜想，了解彎道列車的運動變化。此外，教師還可借助信息系統讓學生自行設計鐵路運輸過程模擬方案，通過自主控制運行速度、半徑參數，對列車的彎道駕駛情況進行分析。這樣，學生不僅可以深入理解本節課的教學重點，還能鍛煉實踐觀察能力，為提升自身的科學素養奠定良好基礎。

三、科學探究培養，探究現象原因

在高中物理學習過程中，多數學生借助前期的知識積累，能夠在后期學習中提出自己的猜想與質疑。這種主動探索的行為能夠激發學生對學習內容的興趣，幫助他們維持高效的學習狀態。在設計物理實驗方案時，教師要關注變量把控、實驗步驟等環節，使學生能順利通過數據收集、圖表繪制、統計分析等方式，深挖物理現象的內在本質與豐富內涵，并依據相應的實驗數據感知數據分析的意義，了解物理發展形勢，以此為學生理解物理內涵提供指導依據[5]。當完成總結分析任務后，學生要通過比較分析實驗方案與實驗結果，精準把控物理知識規律變化情況并對實驗方案的可行性作出正確判斷，從而全面掌握物理現象的本質，提高學習的有效性。

以魯科版高中物理必修第二冊“科學驗證：機械能守恒定律”一課為例。在教學之初，教師可引導學生思考：“假設有一個滑塊在高度各不相同的情況下被釋放，其速度是否和釋放高度存在關聯？”學生對這一問題充滿探究興趣，并能大膽提出自己的看法，如“速度與釋放高度沒有關系”。這一假設可被作為學生實驗探究的前提假設。教師可指導學生通過設計實驗的方式，對其假設加以驗證分析。學生可準備好相應的實驗道具，設置好斜面并不斷改變釋放高度，使滑塊在斜面上滑下來，同時借助計時器對滑塊所用時間進行記錄。學生通過分析實驗數據可發現，滑塊速度和釋放高度存在內在聯系。之后，學生還可借助信息技術進行圖表繪制，進一步探索速度與釋放高度是否滿足假設條件。若實驗數據滿足假設條件，說明機械能守恒定律存在，反之學生要對實驗方案進行優化設計。學生在反復探索中能夠形成科學探究素養，進而提高學習效率。

四、科學態度與責任培養，樹立正確價值觀念（一）了解不確定性，形成科學態度

高中物理教學的目標是讓學生形成科學態度與責任，使其在了解科學、技術、社會、環境之間內在聯系的同時生成探索自然的動力，養成實事求是、持之以恒的科學態度。為此，在高中物理教學中，教師應致力于讓學生了解科學發展歷史及其中的不確定性，使學生養成客觀謹慎的態度，全面認識事物發展的基本過程和規律。科學發展是社會長期積累的過程，通過組織高中物理教學活動，教師能讓學生認識到許多科學結論都是通過反復實驗才得以驗證的。教師可為學生介紹實驗案例、實驗背景，使學生深入了解實驗的意義，認識到科學發展容易受到外部因素影響，從而幫助學生形成實事求是的科學態度。

以魯科版高中物理必修第一冊“科學探究：加速度與力、質量的關系”一課為例。教師可為學生簡單講授科學家對加速度與力、質量之間關系的不同解釋和假設。學生通過分析阿基米德定律、牛頓定理，可以深刻認識到科學發展是一個長期的過程，每一個科學結論都是在前人的研究基礎上獲得的。如此，教師通過指導學生探索加速度與力、質量之間關系的實驗發展歷程，可以使學生體會到實驗探究的復雜性和不確定性，從而養成用謹慎態度看待問題的良好習慣。

（二）增加社會認知，端正科學態度

科學倫理主要涉及科學研究與實踐探索中的道德問題。在高中物理教學中，教師應指導學生探索科學家在研究過程中需要遵守的道德準則。隨著學生對物理知識的深入學習，他們將認識到科學研究不僅是對知識的追求，還應兼顧社會的基本利益。通過對科學理論的探討，學生能夠理解科學活動的復雜性并形成高度負責的思想觀念。因此，高中物理教師可通過引導學生進行案例分析，幫助他們理解科學技術在社會實踐中的潛在負面影響，同時認識到人在科學研究中的積極作用并學會正確看待技術與社會之間的關系。

以魯科版高中物理必修第三冊“能源與可持續發展”這一章為例。在探究能源的利用與可持續發展之間的關系時，教師可將學生劃分為多個學習小組，使學生在討論中發現傳統能源對生態環境的負面影響，以及實現能源可持續發展的主要目的。另外，教師還可向學生提出“要想實現可持續發展，我們要怎樣做？”“在可持續的能源利用中，如何解決資源分配不均的問題？”“如何合理利用資源？”等問題，培養學生重視能源建設、能源利用的意識，讓學生在實踐討論中了解科學探究與技術利用不僅要重視技術自身，還要從社會、環境、道德等多方面加以考慮，這樣才能確保社會與環境實現可持續發展，為未來的社會建設提供基本保障。

五、結束語

綜上所述，核心素養是新課程改革背景下實現立德樹人教育目標的關鍵所在，而高中物理教學則是培養學生物理學科核心素養的有效路徑。因此，教師要深挖核心素養培養內涵，優化傳統“教師教 + 學生學”的固定教學模式，改變教學結構，提高教學的趣味性、多變性，使學生的學習動力得到有效激發，進而保障核心素養培養效果。

參考文獻

[1]劉芳.基于核心素養理念的高中物理教學創新思考[J].名師在線（中英文），2023（21）：61-63.

[2]郭志堅.形成性評價在高中物理教學過程中的應用研究：基于學科核心素養的培育[J].高考，2022（14）：15-17.

[3]王木華.在高中物理教學中如何培養學生的學科核心素養[J].名師在線（中英文），2023（22）：70-72.

[4]金雪花.淺析在高中物理教學中培養學生核心素養的策略[J].天天愛科學（教學研究），2023（2）：182-184.

[5]費日慶.核心素養背景下信息技術在高中物理教學中的應用策略研究[J].試題與研究，2023（33）：182-184.

作者簡介：林秋妹（1977.2-），女，福建仙游人，任教于福建省仙游縣第二中學，一級教師，本科學歷。