基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)研究

黃曉標(biāo)

修訂后的《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)。高中物理課程旨在促進學(xué)生“物理觀念”“科學(xué)思維”“實驗探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”等核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展。物理學(xué)科核心素養(yǎng)已成為中學(xué)物理教育的熱點，也是落實立德樹人、深化基礎(chǔ)教育課程改革目標(biāo)的關(guān)鍵要素。

培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力，是今后一個階段我國高中物理課程的價值所在。這些培養(yǎng)目標(biāo)的實現(xiàn)，都依賴于基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)研究，只有在高中物理教學(xué)過程中，著力核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng)，才能讓學(xué)生真切感受物理的思想方法，才能真正提高高中物理教學(xué)質(zhì)量。本文從以下六個方面談?wù)劵诤诵乃仞B(yǎng)的高中物理教學(xué)研究。

一、研究高中物理核心素養(yǎng)的構(gòu)成和分解

高中物理核心素養(yǎng)由“物理觀念”“科學(xué)思維”“實驗探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”等四個方面構(gòu)成。課標(biāo)中闡述其內(nèi)涵為：

1.物理觀念：從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運動、能量和相互作用等基本認(rèn)識，是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉和升華，是運用物理知識和方法解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的能力。

2.科學(xué)思維：從物理學(xué)視角對客觀事物本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認(rèn)識方式，對物理學(xué)中基礎(chǔ)理論、理想模型和經(jīng)驗事實之間關(guān)系的理解；是分析綜合、抽象概括、推理論證等科學(xué)思維方法的內(nèi)化；是基于事實證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判，進而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì)。主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。

3.實驗探究：具有科學(xué)探究的意識，能在真實情境中提出物理問題，形成猜測和假設(shè)，利用科學(xué)方法獲取和處理信息，形成結(jié)論，以及對實驗探究過程和結(jié)果進行交流、評估、反思的能力。主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素。

4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，理解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境（STSE）的關(guān)系基礎(chǔ)上形成的對科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度以及責(zé)任心。具有學(xué)習(xí)物理探索自然的內(nèi)在動力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是和持之以恒的探索精神，獨立思考、敢于質(zhì)疑和善于反思的創(chuàng)新精神，以及保護環(huán)境、推動可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感。能尊重自然、遵守科學(xué)倫理和道德規(guī)范，主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)倫理、STSE等要素。

上述物理核心素養(yǎng)應(yīng)該合理分解到高中物理課堂教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中去，才能逐步得到實現(xiàn)。

在物理教學(xué)中，不斷地滲透物理思想及研討問題的方法，使學(xué)生形成一個好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，對學(xué)好物理將起到重要作用。在探究的過程中，要滲透物理思想的方法。如：建模方法、對稱性原理、數(shù)量級估計、量綱分析、轉(zhuǎn)換法、科學(xué)推理法、圖像法、控制變量法、類比法、等效法等。

一個輕松愉悅的課堂，老師能不斷地給學(xué)生創(chuàng)造展示的機會，并對學(xué)生的贊賞和鼓勵毫不吝嗇，最終達到的目標(biāo)就是，在老師的引導(dǎo)下，學(xué)生通過自主的探究，不僅能完成常規(guī)的學(xué)習(xí)任務(wù)，還能找到新的解決問題的方法，最終體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。通過適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)或者是指點，真正把學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的空間留給學(xué)生，實現(xiàn)興趣的延續(xù)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維習(xí)慣。

想通過一節(jié)課就培養(yǎng)出學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神是不可能的，但只要堅持每一節(jié)課都為學(xué)生創(chuàng)新思維習(xí)慣的養(yǎng)成做點滴的積累，這種能力和精神是可以逐漸養(yǎng)成的。

二、研究高中物理課堂教學(xué)高效率

高效的物理課堂，應(yīng)該以盡可能少的時間、精力和物力投入，取得盡可能好的教學(xué)效果。盡可能好的教學(xué)效果可以從以下兩個方面來體現(xiàn)：一是效率的最大化，也就是在單位時間內(nèi)學(xué)生的受益量。主要表現(xiàn)在課堂容量，課內(nèi)外學(xué)業(yè)負擔(dān)等。二是效益的最優(yōu)化，也就是學(xué)生受教育教學(xué)影響的積極程度。主要表現(xiàn)在興趣培養(yǎng)、習(xí)慣養(yǎng)成、學(xué)習(xí)能力、思維能力與品質(zhì)等諸多方面。

高效的物理課堂至少在教學(xué)時間、教學(xué)任務(wù)量、教學(xué)效果等三個要素方面有突破，概括為：輕負擔(dān)，低消耗，全維度，高質(zhì)量。其基本特征是自主建構(gòu)，互動激發(fā)，高效生成，愉悅共享。評價課堂高效，一看學(xué)生知識掌握、能力增長和情感的變化程度；二看教學(xué)效果是通過怎樣的投入獲得的，是否實現(xiàn)了少教多學(xué)；三看師生是否經(jīng)歷了一段雙向激發(fā)的愉悅交往過程。

高效課堂是有效課堂的最高境界，高效課堂基于高效教學(xué)。那如何實現(xiàn)高中物理課堂教學(xué)的高效呢？

首先，要想實現(xiàn)對課堂教學(xué)的高效管理，離不開課下的認(rèn)真?zhèn)湔n。這里所說的備課，不僅僅是備出一堂課的重難點，更為重要的是備出學(xué)生可能的反應(yīng)及應(yīng)對措施。

其次，重視課堂導(dǎo)入。教師先進入角色，讓學(xué)生的情緒及時地從放松喧鬧的課間轉(zhuǎn)換到嚴(yán)謹(jǐn)安靜的課堂教學(xué)上來。導(dǎo)入活動，可以引起和保持學(xué)生的有意注意，加深對學(xué)習(xí)目標(biāo)的理解。對學(xué)習(xí)目標(biāo)理解得越清楚、越深刻，后繼學(xué)習(xí)的自覺性、主動性越強，完成學(xué)習(xí)任務(wù)的愿望越強烈。物理知識具有很強的實踐性，與生活實踐聯(lián)系緊密，這些都能讓教師通過巧妙的設(shè)計，將導(dǎo)入新課變得生動、有趣，激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲。

隨后，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)置和教學(xué)速度的控制。課堂教學(xué)的內(nèi)容是教師講授的主旨。傳授的多寡，要符合學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，完整地構(gòu)建新知納入舊知的階梯，言簡意賅地闡述知識的精華。教師在講授教學(xué)內(nèi)容時，在駕馭和處理教材時，要做到突出重點、抓住難點，做到有放有收、詳略得當(dāng)。要引導(dǎo)學(xué)生去主動探索和概括知識的規(guī)律，并在思維的訓(xùn)練和能力的培養(yǎng)上，既有知識的連貫性與覆蓋性，又有內(nèi)容的階段性和章節(jié)性，做到有層次、有章法、有主次、有坡度、有創(chuàng)新，不斷激發(fā)學(xué)生的積極思維和強烈的求知欲望。在講授教材內(nèi)容時，還應(yīng)有一定的感情色彩和“節(jié)拍”，聲應(yīng)抑揚頓挫，神應(yīng)莊重典雅，使聲神融會，相得益彰，做到隨境而遷、因人而異。如講到重點時，加強語氣聲調(diào)，滿腔韻致激情；講到難點時，緩和語氣聲調(diào)，言詞委婉清晰；闡述成功經(jīng)驗時，語氣宜莊重、生動、鏗鏘有力；解剖失敗教訓(xùn)時，語氣應(yīng)嚴(yán)肅、沉穩(wěn)、誠然有理。這種聲情并茂、師生共鳴、教學(xué)相長的氛圍場景，無疑會將知識的甘泉自然和諧地注入學(xué)生的心里。

最后，重視課堂的收尾。教師要充分注意最后幾分鐘的教學(xué)效果。為鞏固課堂已講授的內(nèi)容，教師應(yīng)抓住一個適當(dāng)?shù)臋C會，向?qū)W生提出幾個簡單扼要的問題，或是梳理、歸納，或是加深、加寬，或是配置一些臨時的課堂練習(xí)。

當(dāng)然，也要教學(xué)生學(xué)會課后反思?？鬃釉唬骸皩W(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆?！睂W(xué)生在學(xué)習(xí)中完成這一主動建構(gòu)的重要方式是學(xué)習(xí)反思。反思既是一種思維形式，更是一種學(xué)習(xí)習(xí)慣。從學(xué)習(xí)方式上看，學(xué)會反思并非一朝一夕所能達成的，它需要教師的耐心培養(yǎng)，以學(xué)會真正意義上的更深層的反思。

三、研究高中物理教學(xué)提升核心素養(yǎng)的策略

著名心理學(xué)家布魯納指出，對所學(xué)知識有濃厚的興趣是學(xué)習(xí)的最好動機。物理教學(xué)過程中，教師只有努力創(chuàng)設(shè)促使學(xué)生積極順應(yīng)的物理情境，設(shè)法激趣，才能誘發(fā)學(xué)生對概念和規(guī)律的探究動機。如：導(dǎo)入概念和規(guī)律，可以疑“激”趣，也可以情“激”趣，還可以奇“激”趣。

“能力”基于“行為”，能力的提升一定是和相關(guān)行為聯(lián)系在一起的。學(xué)生探究能力的培養(yǎng)不可能只通過理解就能實現(xiàn)，學(xué)生必須經(jīng)歷探究的過程，“實驗探究”是高中物理核心的學(xué)習(xí)行為，學(xué)生在這一行為過程中建構(gòu)概念，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，解決問題，提高能力。建構(gòu)概念，探索規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和實驗探究能力。

對物理概念和規(guī)律要有比較透徹的理解，就要通過具體問題的分析、解決，做到學(xué)以致用。理解、鞏固物理概念和規(guī)律，要循序漸進，逐漸深入，在不斷反復(fù)、不斷探究的過程中逐漸建立概念，形成規(guī)律，鞏固掌握概念和規(guī)律，并通過實際的運用來發(fā)展、增強學(xué)生的思維能力、分析問題和解決問題的能力。聯(lián)系實際，應(yīng)用概念和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的建模能力和解決實際問題的能力。

物理觀念的建立，需要多運用物理知識和方法解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題來進行。科學(xué)思維的培養(yǎng)，需要內(nèi)化科學(xué)思維方法，多質(zhì)疑，多進行批判思考，進而提出創(chuàng)造性見解?？茖W(xué)探究意識的形成，需要多在真實情境中提出物理問題，敢于猜測和假設(shè)，利用科學(xué)方法獲取和處理信息，形成結(jié)論，養(yǎng)成對實驗探究過程和結(jié)果進行交流、評估的習(xí)慣?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任的養(yǎng)成，需要努力開發(fā)探索自然的內(nèi)在動力，在學(xué)習(xí)過程中多培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是和持之以恒的探索精神，獨立思考、敢于質(zhì)疑和善于反思的創(chuàng)新精神，以及保護環(huán)境、推動可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感。

四、研究高中學(xué)生探究學(xué)習(xí)的方法

最精湛的教學(xué)藝術(shù)，遵循的最高準(zhǔn)則就是讓學(xué)生自己提出問題，自覺學(xué)習(xí)。在高中物理教學(xué)過程中，要用科學(xué)的方法去指導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)，把學(xué)習(xí)科學(xué)知識的方法教給學(xué)生。實際教學(xué)中情景導(dǎo)趣法、多維討論法、辨析交流法、問題反思歸類等方法的應(yīng)用收效不錯，不僅兼顧了新理念的落實，還提高了學(xué)生的能力和成績。

學(xué)會保持學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)樂思好問習(xí)慣為思維迸發(fā)奠定情感基礎(chǔ)。教學(xué)是一種長效的勞動過程，少則半年多到兩三年才會顯現(xiàn)效果。所以構(gòu)建基于核心素養(yǎng)高效物理課堂，我們的首要認(rèn)識就是：學(xué)會保持學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣，為提高學(xué)生學(xué)習(xí)的效果奠定情感基礎(chǔ)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中都有疲勞期，即便實驗較多的物理學(xué)習(xí)也不例外。

抓住課堂這個主陣地，構(gòu)建培養(yǎng)學(xué)生自己探究思考的學(xué)習(xí)能力。思維比知識重要，但凡新知識學(xué)生能直接看懂的內(nèi)容不講，只留重點標(biāo)注痕跡；能提示思考完成的只提示，一定讓學(xué)生自己的大腦主動轉(zhuǎn)起來，養(yǎng)成自己思考問題的思維方式；能讓學(xué)生板演展示、辨析講解的不代勞。

構(gòu)建基于核心素養(yǎng)高效物理課堂，教師角色是課內(nèi)外的清障者，是幫助學(xué)生達成學(xué)習(xí)目標(biāo)及時排除障礙，這是提高實效性的有效手段，清障要準(zhǔn)確就要關(guān)注實效演練，這是我們構(gòu)建物理高效課堂中的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生的日常作業(yè)多數(shù)是熟悉性訓(xùn)練，涉及知識少，面也窄，相對比較容易，還有的學(xué)生偷懶抄作業(yè)，作業(yè)成了孩子們每日撞鐘的活計，無法全面發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力上的問題。所以，作業(yè)的設(shè)計與布置需要認(rèn)真研究。

五、研究開發(fā)新的高中物理實驗

物理實驗在概念和規(guī)律的建立過程中具有習(xí)題不可替代的作用。利用實驗的直觀性，可加深對物理概念和規(guī)律的記憶；利用實驗的可操作性，可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維；利用實驗的可信性，可檢驗和肯定對概念和規(guī)律的認(rèn)識；此外實驗還可以培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能及學(xué)習(xí)的興趣。利用實驗，建立和鞏固概念，活化和運用規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

在平時的實驗教學(xué)中，我們要在現(xiàn)有實驗儀器的基礎(chǔ)上盡可能做到一物多用，當(dāng)然，這包括對現(xiàn)有儀器和實驗進行改造，以創(chuàng)設(shè)出新實驗。同時教師更要留心收藏一些趣味玩具，制作精美教具，以充實實驗庫，并在教學(xué)中加以應(yīng)用。

我們身邊的物品和器具是重要的實驗資源。比如，利用頭發(fā)和塑料尺研究摩擦起電；利用人體手臂模擬三角支架感受分力作用效果；一張紙可以研究摩擦力，研究慣性實驗，研究流體壓強與流速的關(guān)系；利用舊牙刷摩擦力中的對阻礙相對運動的理解等等。

只要我們用心去想用心去觀察和思考，生活中處處都是物理實驗室。如：夾磚中怎樣巧妙抽紙條、用飲料瓶研究完全失重現(xiàn)象、可樂瓶樂器、用注射器演示氣體實驗定律、利用玩具小人上升下降研究電源電動勢等等。物理實驗的高境界：關(guān)注學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生激動起來。

將小球疊放在大球上，一起從高處自由下落，結(jié)果學(xué)生容易發(fā)現(xiàn)，小球彈出的高度竟大大超過小球自由下落的高度。通過實驗研究，學(xué)生會自然感慨動手實驗的好處：一樣的碰撞問題卻有不一樣的結(jié)果。驚喜總是出于實踐中，這就是學(xué)習(xí)物理的妙處。

多問為什么，避免教條主義。物理實驗的探索還會產(chǎn)生額外的美學(xué)反響。生活中處處是物理。師生是實驗資源共同開發(fā)和利用的主人，大膽地交給學(xué)生去玩實驗，學(xué)生才能在諸多生活實例中發(fā)現(xiàn)真知，發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)的樂趣，當(dāng)好學(xué)習(xí)的主人。

六、研究高中物理評價方式的變革

根據(jù)教育部“探索基于統(tǒng)一高考和高中學(xué)業(yè)水平考試成績、參考綜合素質(zhì)評價的多元錄取機制”的精神，開展普通高中學(xué)業(yè)水平考試和綜合素質(zhì)評價，是今后一段時間考試招生制度改革的重要內(nèi)容。

從高中學(xué)業(yè)水平考試改革內(nèi)容來看，高中學(xué)業(yè)水平考試將正式被納入普通高校招生選拔體系。高中學(xué)業(yè)水平考試分為合格性考試和等級性考試，合格性考試涵蓋所有科目。因此，高中物理學(xué)業(yè)水平考試命題以及復(fù)習(xí)備考策略的研究就勢必得到重視。

到2020年為止，現(xiàn)行高考方式仍將延用。高考理綜考試試題以及復(fù)習(xí)備考策略的研究必須照常進行。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)行高考理綜物理命題趨勢有四個特點：突出基礎(chǔ)性，加強思想方法的考查；注重綜合性，豐富試題的呈現(xiàn)方式；加強應(yīng)用性，注重理論聯(lián)系實際；體現(xiàn)創(chuàng)新性，增強開放性和探究性。理解、推理、分析綜合、應(yīng)用數(shù)學(xué)、實驗等五個方面的能力是考查的重點。結(jié)合題型功能，突出能力考查。選擇題著重考核理解能力、推理能力；實驗題著重考核實驗?zāi)芰?、分析綜合能力；計算題著重考核應(yīng)用數(shù)學(xué)能力、分析綜合能力。選擇題增加容易試題的比例，注重基本概念、基本規(guī)律的考查，增加定性或者半定量的試題，減少和降低數(shù)學(xué)運算的要求。實驗題選材注重基礎(chǔ)性實驗和探究性實驗相結(jié)合。情境新穎的計算題注意設(shè)問的層次，由易到難進行設(shè)問，給不同水平的學(xué)生發(fā)揮的空間。注重基礎(chǔ)知識，全面考查學(xué)科能力；基本概念和規(guī)律、物理過程、思想方法。

基于核心素養(yǎng)和關(guān)鍵能力的評價理念，勢必融入高中物理教學(xué)過程的各個環(huán)節(jié)，包括高考和高中學(xué)業(yè)水平考試、綜合素質(zhì)評價等。

（作者單位：江西省教育廳教研室）

□責(zé)任編輯 吳俊軍

E-mail：398637784@qq.com