核心素養導向下高中物理高效課堂的構建路徑探析

在進行高中物理教學時，教師應重點講解物理原理，幫助學生掌握知識的核心。同時，教師應鼓勵學生通過實驗活動，在實際操作中逐步提升物理學科的核心能力。為了構建高效課堂，深度學習理念和STEM教育模式的結合是必要的。深度學習鼓勵學生深入理解知識，而STEM教育強調跨學科的整合和實際應用。這種結合能有效激發學生對科學探索的興趣，并培育創新思維。

一、高中物理學科的核心素養

（一）物理觀念

高中物理教學應構建系統化認知體系，提煉基礎概念與核心規律，幫助學生建立物質運動、能量轉換及相互作用的整體認知框架。教師應引導學生將抽象理論應用于生活情境，設計階梯式學習目標，結合實驗觀察與理論推導，促使學生自主構建知識網絡。教學中采用多維度視角闡釋物理現象，強化學生對物理本質的理解，培養其解決復雜問題的能力。教師還需監測學生思維發展，調整教學節奏，確保物理觀念培養與核心素養提升協同效應[1]。

（二）科學探究

科學探究素養作為高中物理教學的核心任務，需通過系統化探究框架的構建得以落實。教師應設計包含現象觀察、假設提出、實驗設計、數據采集、分析論證、結論推導的全流程探究活動，引導學生經歷完整的科學探究思維訓練。在探究過程中，需著重培養學生的證據意識，通過實驗設計、數據記錄與誤差分析等環節，使其掌握科學方法在物理現象處理中的應用。探究活動應強調邏輯鏈條的完整性，通過小組協作、師生互動、跨組交流等多維互動機制，拓展問題探究的深度。教師需打破章節界限，設計跨模塊探究項目，如結合運動學與動力學知識分析天體運動，強化學生的科學論證能力。

（三）科學思維與創新

教師需構建科學思維與創新能力培養框架，引導學生經歷完整認知過程。課堂教學強化物理模型價值認知，建立多維互動機制促進思維品質提升。教師應注重邏輯嚴謹性培養，訓練學生運用物理原理進行證據分析與結論推導。創新素養培育要求教師突破傳統教學范式，鼓勵學生提出非標準化解決方案。創新思維訓練融入批判性反思環節，設計真實情境下的復雜問題解決任務，促使學生將抽象理論轉化為創新實踐[2]。

（四）科學態度與責任

教師需構建科學倫理意識與社會責任感培養機制，引導學生思考科技應用的倫理挑戰。課堂教學強化科學探究規范性認知，建立跨學科整合視角，融入技術倫理討論。教師通過設計實證精神培育環節，強化學生尊重客觀規律的科學態度。創設真實社會情境下的決策模擬活動，指導學生運用物理原理評估公共政策的技術可行性，認知科學素養與社會責任的共生關系。

二、高中物理高效課堂的主要特征

（一）情境化教學

高中物理教學改革中，教師應構建以核心素養為導向的立體多維課堂。情境化教學將物理原理與現實世界聯系，整合日常生活、科學探索和社會應用，創建適合學生認知發展的探究平臺。設計虛擬仿真實驗，引導學生從現象中抽象出核心概念，如振動方程和磁通量變化規律。通過重現知識產生的真實情境，幫助學生理解能量轉換和動量守恒等定律在工程技術中的應用，形成科學認知與社會責任相結合的價值觀。

（二）系統性特征

系統性特征要求教師超越碎片化教學，構建學科知識的內在邏輯網絡。整理力學、熱學、電磁學等模塊間的聯系，設計跨單元的主題式學習項目。教授機械能守恒定律時，整合單擺運動、彈簧振子等模型為能量轉化的分析框架，通過比較重力勢能和彈性勢能的數學表達，揭示守恒定律的普遍性。搭建結構化的教學支架，設計層級性問題，從基礎公式推導到前沿科學領域，幫助學生構建三維認知體系。強化物理思想方法的顯性化教學，通過比較質點模型與剛體模型的適用條件，引導學生掌握科學思維工具[3]

（三）實踐性教學

實踐性教學要求教師創造知行合一的學習環境，將抽象理論轉化為可操作的探究任務。根據學生認知水平設計分層次的實驗方案，在電路設計、拋體運動分析等環節融入協作探究元素。通過建立數字化實驗平臺，實時監控數據采集過程，有針對性地指導誤差分析和結論推導。例如，組織熵增原理的擴展性研究，指導學生使用統計物理方法解釋孤立系統演化規律。這種教學策略加深了學生對卡諾循環、熱機效率等概念的理解，培養了學生運用數學模型解決復雜問題的能力。建立動態反饋機制，通過設計實驗日志、思維導圖等過程性評價工具，精確診斷認知障礙，及時調整教學節奏，確保實踐探究與理論學習同步發展。

三、核心素養下高中物理高效課堂的構建路徑

（一）鏈接生活，奠定高效課堂基礎

在以核心素養為導向構建高中物理高效課堂的過程中，將物理知識與日常生活緊密相連是至關重要的一步。這一做法能夠為情境、問題和知識等多方面打下堅實的基礎。從情境的角度出發，物理知識與生活實際的結合，有助于創造一種真實且易于感知的學習環境，使學生能夠快速地投入學習。在問題基礎方面，那些源自日常生活的實際問題，因其具有更大的吸引力和挑戰性，能夠激發學生的思考，并在解決問題的過程中加深對物理概念的認識。從知識基礎的角度來看，生活中的實例能夠輔助學生將抽象的物理知識與具體事物相結合，建立起一個完整的知識架構[4]

例如，在《牛頓第一運動定律》的教學過程中，教師積極踐行了鏈接生活的教學理念。課堂上，教師率先呈現了生活中隨處可見的運動現象，如商場中勻速運行的自動扶梯、操場上靜止放置的籃球、剎車后緩緩停下的自行車等，引領學生觀察并剖析這些運動背后的規律，以此搭建情境框架，促使學生快速融入物理學習的情境。在闡釋慣性、力與運動的關系、牛頓第一定律等核心物理概念時，教師巧妙地將它們與生活場景相融合。在講解慣性概念時，以公交車突然剎車時乘客前傾的現象為例，引導學生理解慣性是物體保持原有運動狀態的性質，幫助學生領悟慣性這一抽象概念。對于力與運動的關系，教師讓學生回憶生活中推箱子、拉彈簧等經歷，思考力是如何改變物體運動狀態的，通過親身體驗，學生切實感受到力是改變物體運動狀態的原因。在引導學生類比物理概念與日常經驗差異時，教師讓學生回顧生活中“推不動重物”和“推動輕物”的不同感受，將其與力對物體運動的影響進行類比。通過對比，學生明白日常經驗中的“用力大小”與物理中“力的作用效果”之間的關聯與區別，認識到物理概念是對生活經驗的提煉和升華。

（二）深入探索，搭建問題導學支架

在構建高中物理高效課堂，以培養核心素養為目標時，引導學生深入探索物理現象，恰當的問題導向學習支架顯得至關重要。問題導向學習支架如同學習旅程中的路標，它能為學生指明清晰的思考路徑，協助學生突破學習難題，推動其全方位發展[5]。

在《牛頓第二運動定律》的教學中，教師聚焦于力與加速度關系、實驗探究方法的教學，著力挖掘學生在物理概念建構、科學探究能力方面的成長空間。在深度解析牛頓第二運動定律時，教師創新運用多元化教學資源搭建問題導向的學習框架。課堂上，教師首先呈現一段汽車在平直公路上加速、減速行駛的對比視頻，通過慢鏡頭回放技術呈現輪胎與地面的摩擦力變化細節，引導學生直觀感知力對運動狀態的動態影響，激發認知沖突。隨后，教師運用交互式電子白板展示牛頓第二定律的動態思維導圖，將加速度與力、質量的數學關系以可視化路徑呈現，配合動畫演示不同參數變化時加速度的響應特征，輔助學生構建知識網絡。同時，教師啟動虛擬仿真實驗室，讓學生通過交互界面自主調節拉力大小、物體質量等參數，實時觀測加速度計的數值變化，在數據采集與分析中深化對定律的理解。在探究加速度影響因素時，教師設計階梯式問題鏈：從“推靜止木箱時為何需持續施力”切入，引導學生思考力與運動狀態改變的內在關聯；以“不同質量物體同時下落”的趣味實驗為延伸，討論質量對加速度的潛在影響；最終聚焦“斜面小車實驗中加速度與拉力、質量的定量關系”，通過問題鏈層層遞進，引導學生自主推導 F=ma 的數學表達式。教師為每個學習小組定制探究任務卡，將生活場景（如電梯加速、賽車起步）與實驗設計相結合，要求學生運用微課資源中的實驗操作示范，自主設計驗證性實驗方案。在小組合作探究中，學生采用“問題一假設一設計一驗證”的科學探究范式。教師觀察到某小組針對“拉力傳感器讀數波動”問題，提出“接觸面粗糙度差異”的假設，并設計對比實驗驗證；

另一小組在處理數據時，創造性地運用圖像法建立a-F、 a-1/m 的雙坐標系，直觀呈現變量關系。教師通過移動教學終端實時監測各小組討論進程，針對“控制變量法應用誤區”“實驗誤差分析”等共性問題，采用“問題提示卡”進行精準干預，引導學生在思辨中深化認知。

（三）多元互動，穩固課堂技術支撐

在創建以核心素養為中心的高效高中物理課堂時，引入多樣化的互動環節是加強課堂技術支持的重要手段。傳統教學模式常常是教師單向傳授，學生被動吸收知識，這種模式已無法滿足學生核心素養的成長需求。多樣化的互動方式能夠突破這一限制，為學生創造一個積極且充滿活力的學習環境，點燃他們的學習激情和主動性。在互動環節中，學生從被動的知識接受者轉變為積極的參與者。通過與教師和同學的交流與思考，他們深入挖掘物理知識，培育科學的思維和創新能力。同時，利用信息技術平臺，可以為多樣化的互動提供強大的技術支持，使抽象的物理概念更加生動和具體，助力學生更深刻地理解和掌握知識。

例如，在《牛頓第三運動定律》的教學中，教師應系統規劃課堂交互環節，以強化技術賦能效應，推動學生科學素養的進階發展。課程導入階段，教師應精準選取日常生活中體現作用力與反作用力的典型場景作為認知錨點。例如，剪輯游泳時手臂劃水推進、火箭發射時燃氣噴射助推等動態視頻素材，通過多媒體設備投屏展示，快速激活學生的感性認知。鑒于部分學生具備相關實踐經歷，教師應依托學生真實體驗設計探究性問題，如“在游泳時手臂向后劃水為何能獲得向前的動力？火箭發射時燃氣向下噴射如何推動火箭上升？”通過這些問題鏈，激發學生的認知沖突與探索欲望，引導其主動參與課堂互動。在知識建構環節，教師應深度整合希沃白板、微課平臺、思維導圖工具等數字化教學資源，構建技術支撐的立體化學習空間。利用希沃白板的動態演示功能，教師可以實時模擬兩球碰撞的受力過程，直觀呈現作用力與反作用力的方向、大小及作用點特征；通過微課視頻的分層講解，將牛頓第三定律的抽象概念轉化為可視化實驗場景，幫助學生突破認知難點；借助思維導圖軟件，教師引導學生以“作用力一反作用力”為核心節點，自主延伸出“生活實例”“實驗驗證”“應用拓展”等分支脈絡，構建完整的知識圖譜，培養學生的結構化思維與信息整合能力。

（四）挖掘信息，強化科學探究實踐

在高中物理高效課堂中，教師和學生共同探索信息資源，這對提升學生的科學探究和實踐技能至關重要。信息資源宛若寶藏，內含豐富的物理知識和探究方法，能夠為學生構建起通往物理世界的橋梁。

例如，在《超重與失重》的教學活動中，教師應深度規劃，依托信息資源提升學生的科學探究與實證分析能力。在教學籌備階段，教師應系統篩選網絡優質微課資源，遴選與超重失重現象相關的典型案例，為課堂實驗微課的設計提供范式參考。課堂上，教師應明確將超重失重現象作為本節探究的核心，組織各小組學生開展實驗微課的制作實踐。教師需細致指導微課設計的核心要素，包括現象觀察的記錄、實驗裝置的搭建、數據采集的方法等，引導學生從加速度方向、支持力變化、運動狀態三個維度，對超重失重現象進行系統化分析。在驗證性與設計性實驗探究中，教師應精準對接學生核心素養發展目標。對于電梯升降中的超重失重現象驗證實驗，教師應啟發學生思考如何優化傳感器布局，提高數據采集的精度；在設計性實驗中，鼓勵學生自主設計裝置探究不同加速度下超重失重的量化關系。教師需通過遞進式提問，如“如何通過壓力傳感器數據反推加速度變化？”“在非豎直方向加速運動中是否會出現超重失重？”等，激活學生的思維潛能，促使其在探究中深化對牛頓運動定律的動態理解。

結束語

綜上所述，在高中物理教學中，以核心素養為導向構建高效課堂是一項極具挑戰性但又意義非凡的任務。通過鏈接生活奠定基礎、深入探索搭建問題導學支架、多元互動穩固技術支撐以及挖掘信息強化科學探究實踐等路徑，能夠有效提升學生的學習積極性、科學思維能力和實踐技能。這些路徑相互關聯、相互促進，共同推動著高中物理高效課堂的構建。

參考文獻

[1]鐘揚.信息化技術在高中物理教學中的應用探索[J].高考，2025(9):127-130.

[2]吳雪峰，代朝榮.聚焦新高考，建構高效課堂：新高考背景下高中物理高效課堂建構路徑分析[].數理天地(高中版)，2025(6):72-74.

[3]丁媛.新高考背景下構建高中物理實驗教學高效課堂策略探析[J].高考，2025(8):115-118.

[4]周瑞.核心素養提升目標下高中物理高效課堂構建策略：以“牛頓第二定律”的教學為例[].理科愛好者，2025(1):90-92.

[5]李柱華.打造高效課堂，提高高中物理課堂教學的有效性[].數理天地(高中版)，2025(4):65-67.