核心素養(yǎng)理念下的高中物理教學(xué)

杭厚強(qiáng)

[摘? ?要]物理核心素養(yǎng)是物理課程教學(xué)的核心內(nèi)容和能力培養(yǎng)目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)了物理基礎(chǔ)知識、學(xué)習(xí)能力、思想方法的統(tǒng)一。高考是高中教學(xué)的指揮棒，江蘇高考物理試題情境新穎，突出對學(xué)生物理核心素養(yǎng)的考查。文章在對物理核心素養(yǎng)及其特征分析的基礎(chǔ)上，以江蘇高考為例，對高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的策略進(jìn)行深入探討，為進(jìn)一步做好高中物理教學(xué)做了有益的探索。

[關(guān)鍵詞]江蘇高考;高中物理;核心素養(yǎng)

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）23-0043-02

物理是人們認(rèn)識世界的重要學(xué)科，物理課程是高中教學(xué)的重要組成部分。通過高中物理教學(xué)，讓學(xué)生掌握物理核心素養(yǎng)，掌握物理學(xué)科基礎(chǔ)知識和基本技能，培養(yǎng)學(xué)生良好的物理思維[1]。通過對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，使學(xué)生在獲取知識的同時(shí)，能力也得到提升。高中物理核心素養(yǎng)是高中生物理學(xué)習(xí)過程中形成的關(guān)鍵能力與行為習(xí)慣[2]。江蘇高考非常重視對高中物理核心素養(yǎng)的考查，江蘇每一年的高考物理題都頗具新意，重點(diǎn)考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力。因此，在江蘇高考的指引下，加強(qiáng)對高中生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有十分重要的意義。

一、核心素養(yǎng)概述

核心素養(yǎng)是指在信息化時(shí)代，滿足知識社會需求，解決復(fù)雜問題以及對不可預(yù)測的情境能夠適應(yīng)的勝任力或者是競爭力[3]。核心素養(yǎng)是完成某活動(dòng)、行為等需要的知識、態(tài)度、技能等的綜合素養(yǎng)[4]。物理核心素養(yǎng)就是學(xué)生基于對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)，形成具有物理學(xué)科本質(zhì)特征的核心素養(yǎng)。

通常人們認(rèn)為物理核心素養(yǎng)包括四個(gè)維度，即科學(xué)思維、物理觀念、實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任[5]。物理核心素養(yǎng)的四個(gè)維度被劃分為三個(gè)不同層次的要求，其中，最低層次要求是學(xué)科基礎(chǔ)知識與基本技能;中等層次要求是物理問題解決過程中的基本方法的應(yīng)用;最高層次要求是物理系統(tǒng)學(xué)習(xí)過程中形成的世界觀和價(jià)值觀。高中物理核心素養(yǎng)具有以下特征：

第一，四個(gè)不同維度的核心素養(yǎng)均是學(xué)生在參與課堂教學(xué)后獲取的，強(qiáng)調(diào)高中物理學(xué)科的教育價(jià)值。

第二，四個(gè)維度的核心素養(yǎng)是學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理之后需要具有的基本素養(yǎng)，為其他特定能力的習(xí)得與高中物理學(xué)科基本素養(yǎng)的培養(yǎng)提供保障。

第三，四個(gè)維度的核心素養(yǎng)集中體現(xiàn)了素質(zhì)教育的目標(biāo)。高中生不僅應(yīng)熟練掌握和應(yīng)用物理知識，還應(yīng)逐步建立正確的價(jià)值觀與世界觀，這是物理核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。

二、高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略

1.創(chuàng)建學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

高中物理教師通過設(shè)置對生活、游戲、問題等現(xiàn)實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生積極思考的興趣，使學(xué)生能夠主動(dòng)探索問題[6]。在物理課堂教學(xué)過程中，教師可以結(jié)合多媒體課件，將實(shí)驗(yàn)器材提供給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生對感興趣的情境進(jìn)行創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生和教材中的基本概念、基本觀點(diǎn)相結(jié)合，培養(yǎng)其發(fā)散思維，提高其物理核心素養(yǎng)。

例如，《帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)》是高中物理的重要內(nèi)容，也是近年來江蘇高考重點(diǎn)考查的知識點(diǎn)，在教材中詳細(xì)描述了電場中帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，即電場力影響了帶電粒子，導(dǎo)致其產(chǎn)生加速度，帶電粒子可能會改變其速度大小與方向?；谠撛?，現(xiàn)代技術(shù)設(shè)備、科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，常通過電場控制或改變帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況，然后介紹“示波管原理”。盡管教材內(nèi)容安排循序漸進(jìn)，然而單純的文字描述比較枯燥，導(dǎo)致學(xué)生不能把概念和應(yīng)用有效結(jié)合。教師從教材內(nèi)容出發(fā)，將示波管帶入教室，使學(xué)生親自觀察其結(jié)構(gòu)，再通過多媒體展示環(huán)形加速器照片，利用課件對粒子偏轉(zhuǎn)加速過程進(jìn)行直觀展示，從而吸引學(xué)生的注意力，使其研究欲望被激發(fā)，拓展學(xué)生的視野，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生物理核心素養(yǎng)的訓(xùn)練。

2.重視教材的作用

教材是物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，也是高考命題的根本。要高度重視教材的作用，江蘇高考物理題很多都源于教材。比如2017年江蘇高考物理第10題采用教材中的一個(gè)參考案例，考查“恒力做功和物體動(dòng)能變化關(guān)系”。第12題，關(guān)于對布朗運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)程度影響的因素分析，采用了和教材相同的插圖。壓軸題采用了教材中質(zhì)譜儀的相關(guān)內(nèi)容，要求深化分析常規(guī)問題。第11題來源于教材的《傳感器》的內(nèi)容，對簡單恒溫箱的溫控電路進(jìn)行探究，試題的故障分析使用的是和教材內(nèi)容相同的多用表面板插圖。試題的設(shè)計(jì)比較新穎，具有濃厚的探究意味，具有豐富的實(shí)驗(yàn)思想，要求學(xué)生能夠?qū)﹃P(guān)鍵信息迅速提煉，對實(shí)驗(yàn)原理能夠靈活應(yīng)用，從而快速找到解決問題的方法。

江蘇高考試題中很多考題和現(xiàn)實(shí)生活、科技等緊密聯(lián)系，出題的情境比較新穎，而試題的實(shí)質(zhì)是以教材中的物理原型為基礎(chǔ)的。因此，高中物理學(xué)習(xí)對教材要予以重視，教材中的習(xí)題、知識點(diǎn)、插圖等都應(yīng)該深入挖掘與利用，使教材的范本作用得到充分發(fā)揮。教師在教學(xué)過程中，應(yīng)把握教材編寫者的意圖，要基于新課標(biāo)理念，因材施教，從而提高高中生的物理核心素養(yǎng)。

3.培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的物理思維方法

物理思維方法是幫助學(xué)生掌握物理概念并有效應(yīng)用的有效途徑和手段，集中體現(xiàn)了物理核心素養(yǎng)。圖形法、圖解法、模型法、平均思想方法、極限思維方法、整體法等都是高中物理學(xué)習(xí)中常用的方法?？茖W(xué)的物理思維方法對物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)具有重要影響。

（1）重視物理建模

物理模型方法是高中物理解題過程中經(jīng)常使用的方法。高中物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需要重視學(xué)生模型建立與應(yīng)用能力的培養(yǎng)。2018年江蘇高考物理試卷中第3題、第5題、第13-15題等問題的解決，都要求構(gòu)建正確的模型，由此可見物理模型方法的重要性。2017年江蘇高考物理第5題中，考查了三個(gè)物理模型：①對象模型，在研究問題中可以忽略所研究物體的大小，所以，將其看成質(zhì)點(diǎn);②條件模型，光滑的細(xì)桿水平放置，不計(jì)夾子與小環(huán)質(zhì)量，因此，可以理想化處理物體的條件;③狀態(tài)與過程模型，物體的運(yùn)動(dòng)首先是勻速直線運(yùn)動(dòng)，在碰到釘子后，物體做圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注圓周運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的狀態(tài)。在合理建模的基礎(chǔ)上，認(rèn)真審題，找到解題關(guān)鍵，條件中夾子和物體之間最大靜摩擦力是F，但是，運(yùn)動(dòng)過程中夾子和物體之間的靜摩擦力并沒有達(dá)到最大值，運(yùn)用物體平衡條件、圓周運(yùn)動(dòng)向心力等知識能夠順利解決問題。

模型是物理研究的對象，不但要求抽象，而且還應(yīng)具有代表性。高中物理學(xué)習(xí)中的原理、定律、定理等都和一定的物理模型相聯(lián)系。物理問題的解決離不開物理模型的構(gòu)建，尤其是解決實(shí)際問題時(shí)，學(xué)生應(yīng)該透過表象，排除次要因素的影響，對能夠體現(xiàn)事物本質(zhì)的特征進(jìn)行抽象，構(gòu)建合理的物理模型，簡化問題。正確建立合理的物理模型，能夠有效解決問題。因此，高中物理教學(xué)要重視培養(yǎng)學(xué)生的建模能力，從而有效提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

（2）重視圖形圖像

物理圖像實(shí)現(xiàn)了數(shù)和形的結(jié)合，體現(xiàn)了具體和抽象的結(jié)合，可以對兩個(gè)物理量的關(guān)系進(jìn)行直觀、生動(dòng)、形象的展示，對物理過程、物理規(guī)律等進(jìn)行清楚地表達(dá)。高考說明中明確提出了對圖像的考查要求，圖像是高考考查的重點(diǎn)。比如2017年江蘇高考物理第3題，通過圖像考查了滑塊在粗糙斜面上運(yùn)動(dòng)過程中隨著位置改變動(dòng)能的變化規(guī)律;第8題，通過圖像對兩點(diǎn)電荷系統(tǒng)的連線上電勢隨位置改變的情況。圖像圖形法在物理學(xué)習(xí)中經(jīng)常被用于描述物理量間的變化關(guān)系。通過圖像呈現(xiàn)物理規(guī)律，獲取物理信息，深入了解物理內(nèi)涵，實(shí)現(xiàn)對學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。首先，認(rèn)真觀察圖形圖像中的物理概念，明確所研究的物理量;其次，利用物理規(guī)律分析并推導(dǎo)有關(guān)物理量間的函數(shù)關(guān)系式，為圖像分析提供依據(jù);最后，利用函數(shù)關(guān)系，結(jié)合待求問題，利用相關(guān)知識規(guī)律解決問題。經(jīng)過多次訓(xùn)練，讓學(xué)生掌握圖像解題方法，這種解題法應(yīng)注意斜率、截距、面積、交點(diǎn)等細(xì)節(jié)。通過圖形圖像法，使學(xué)生的物理核心素養(yǎng)切實(shí)得到提高。

4.重視高中物理實(shí)驗(yàn)

物理實(shí)驗(yàn)不但是物理學(xué)科的基礎(chǔ)，同時(shí)也是學(xué)好物理的基礎(chǔ)。物理實(shí)驗(yàn)是高中物理的重要內(nèi)容，也是物理教學(xué)的有效手段。江蘇高考?xì)v來重視考查物理實(shí)驗(yàn)。江蘇高考對物理實(shí)驗(yàn)的考查，并不是教材實(shí)驗(yàn)的簡單重復(fù)，而是在原有實(shí)驗(yàn)上進(jìn)行創(chuàng)新、深入，著重考查實(shí)驗(yàn)基本技能、思想方法。江蘇高考實(shí)驗(yàn)考查，拓展了常規(guī)教材，有效引導(dǎo)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，是物理教學(xué)的本質(zhì)回歸，為學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供保障。

2017年江蘇高考物理第11題，對恒溫箱溫控電路進(jìn)行考查，第一問設(shè)計(jì)新穎，需要學(xué)生在審題過程中對關(guān)鍵信息進(jìn)行提煉，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，要求學(xué)生能夠結(jié)合表格中的數(shù)據(jù)，通過閉合電路歐姆定律對電動(dòng)勢與電阻進(jìn)行估算，進(jìn)而選擇合理的滑動(dòng)變阻器、電源。該題第二、三問對學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)技能進(jìn)行考查，要求使用多用電表，檢測電路故障;第四問，需要學(xué)生基于前三問的結(jié)果設(shè)計(jì)溫控電路。整個(gè)考題環(huán)環(huán)相扣，有效考查了學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

江蘇高考物理試題多方位、多層次考查學(xué)生物理學(xué)科的基本技能、解決問題的能力、知識遷移能力等，全面考查了學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。因此，在高中物理教學(xué)中，應(yīng)高度重視高考的引導(dǎo)作用，鼓勵(lì)學(xué)生多思考、多操作，發(fā)揮圖形圖像的作用，提高學(xué)生的知識遷移能力、動(dòng)手操作能力和解決問題能力，從而提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 辛濤，姜宇，王燁輝.基于學(xué)生核心素養(yǎng)的課程體系建構(gòu)[J].基礎(chǔ)教育論壇，2016（9）：34-37.

[2]? 曹俊，鐘志鵬.核心素養(yǎng)視閾下科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)的實(shí)踐與思考[J].物理之友，2017（12）：15-17+20.

[3]? 吳蘭紅.突顯能力立意 考查核心素養(yǎng)：2017年江蘇高考對動(dòng)能定理的考查評析[J].中學(xué)物理（高中版），2017（10）：56-57+64.

[4]? 馬鳳喜，劉祖德，武加平，等.高中物理單元整合教學(xué)探索[J].當(dāng)代教育科學(xué)，2015（12）：62-64.

[5]? 陳怡，陸建隆.基于PISA的高考物理江蘇卷實(shí)驗(yàn)題例析與應(yīng)對[J].物理教師，2016（3）：79-84.

[6]? 解永平.基于物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)談“探究動(dòng)能定理實(shí)驗(yàn)”的考查：解讀《2017年江蘇省普通高中考試說明》[J].物理教師，2017（6）：84-87.

（責(zé)任編輯 易志毅）