確立核心素養(yǎng) 培養(yǎng)關(guān)鍵能力

李仁喜

[摘? ?要]物理是高中階段學(xué)生的必修科目，在物理教學(xué)過(guò)程中，教師不僅要指導(dǎo)學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)，更重要的是立足核心素養(yǎng)，教會(huì)學(xué)生實(shí)事求是、敢于創(chuàng)新、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)、鍥而不舍地開(kāi)展科學(xué)研究，提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感和自主創(chuàng)新意識(shí)。文章從高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的理念分析入手，淺談如何更好地立足核心素養(yǎng)，發(fā)展學(xué)生的關(guān)鍵能力。

[關(guān)鍵詞]高中物理;核心素養(yǎng);科學(xué)思維;能力;創(chuàng)新

[中圖分類(lèi)號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2021）15-0042-03

核心素養(yǎng)是指在教育過(guò)程中從人的全面發(fā)展角度出發(fā)，使學(xué)生具備的基本素養(yǎng)和關(guān)鍵能力。高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)理念的提出，豐富了物理教學(xué)的內(nèi)涵，也為物理教學(xué)創(chuàng)新指明了方向。為了更好地落實(shí)立德樹(shù)人理念，在高中物理教學(xué)中，教師必須基于核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力。

一、高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)要素解讀

1.物理觀念

物理觀念是指通過(guò)對(duì)物理概念和物理規(guī)律的認(rèn)知，在頭腦中進(jìn)行有效的提煉升華，進(jìn)而形成對(duì)物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)、相互作用、能量等的基本認(rèn)知。物理觀念又包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念、能量觀念等很多要素。對(duì)物理觀念的理解要求學(xué)生在基本掌握物理知識(shí)的前提下，形成對(duì)物質(zhì)世界的整體認(rèn)識(shí)，并學(xué)會(huì)運(yùn)用這些理念來(lái)解釋一些自然現(xiàn)象和實(shí)際問(wèn)題。物理觀念的形成能夠引導(dǎo)學(xué)生從物理的角度進(jìn)行有效思考和審視，提升學(xué)生的問(wèn)題解決能力。

2.科學(xué)思維

科學(xué)思維是指從物理學(xué)的角度加強(qiáng)對(duì)事物本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律和相互關(guān)系的分析，是綜合、分析、抽象、推理層面的一種創(chuàng)造性學(xué)習(xí)。學(xué)生要學(xué)習(xí)高中物理知識(shí)，需要具備基本的科學(xué)觀念，能夠借助原理來(lái)解釋一些基本的自然現(xiàn)象和實(shí)際問(wèn)題，又可以利用一些物理規(guī)律來(lái)更好地服務(wù)生活。例如，大型橋梁通過(guò)引橋減小重力沿橋面的分力，有利于車(chē)輛的通行;汽車(chē)外形設(shè)計(jì)利用流體力學(xué)原理，減小風(fēng)對(duì)車(chē)的阻力等。教師可引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)生活現(xiàn)象的推理中形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)科思維，結(jié)合具體問(wèn)題有效形成清晰的認(rèn)知。

3.科學(xué)探究

科學(xué)探究是物理學(xué)習(xí)的一種有效手段，也是學(xué)生綜合能力的一個(gè)表現(xiàn)?？茖W(xué)探究指運(yùn)用科學(xué)的手段和方法，進(jìn)行信息的整合，數(shù)據(jù)的歸納、分析和處理，并借助有效的合作交流和探究，得出有效的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行相關(guān)描述。在科學(xué)探究的過(guò)程中，重要的不僅是讓學(xué)生獲取知識(shí)，還有讓學(xué)生在探究的過(guò)程中學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，嘗試獨(dú)立分析問(wèn)題、處理問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)整合和創(chuàng)新。

4.科學(xué)態(tài)度和責(zé)任

物理學(xué)是一門(mén)科學(xué)。在物理學(xué)習(xí)過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)科學(xué)的本質(zhì)，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心及求知欲。在理解科學(xué)、運(yùn)用科學(xué)的基礎(chǔ)上，使學(xué)生產(chǎn)生保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的強(qiáng)烈責(zé)任感。學(xué)生通過(guò)對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，要在日常生活中形成不迷信、不盲聽(tīng)、科學(xué)探究、積極探索、承擔(dān)責(zé)任的態(tài)度，培養(yǎng)良好的科學(xué)精神和責(zé)任擔(dān)當(dāng)。

二、立足核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力的積極策略

1.依托核心素養(yǎng)，細(xì)化教學(xué)目標(biāo)

核心素養(yǎng)的發(fā)展是一個(gè)系統(tǒng)的過(guò)程，在貫徹落實(shí)核心素養(yǎng)理念的過(guò)程中，教師不僅要把學(xué)生的日常生活與物理知識(shí)緊密結(jié)合，更重要的是立足核心素養(yǎng)，幫助學(xué)生制定具體的學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生具備較強(qiáng)的學(xué)習(xí)規(guī)劃意識(shí)，并通過(guò)一個(gè)個(gè)目標(biāo)的達(dá)成，提升學(xué)生的成就感，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

以“質(zhì)點(diǎn)”這個(gè)知識(shí)的學(xué)習(xí)為例，教師需要從物理的角度讓學(xué)生掌握質(zhì)點(diǎn)的基本含義，并積極展開(kāi)科學(xué)思維。同時(shí)，教師還要能夠從科學(xué)的角度，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)探索、實(shí)事求是的品質(zhì)。在教學(xué)的過(guò)程中，教師可以采用案例教學(xué)法給出不同的案例。如在直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中物體可以被看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，但是當(dāng)物體完成一個(gè)轉(zhuǎn)彎動(dòng)作時(shí)，不能簡(jiǎn)單將其看作一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，而是要具體分析這個(gè)過(guò)程中物體受力的大小和方向有何變化。

2.創(chuàng)設(shè)有效物理情境，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)

在高中物理教學(xué)的過(guò)程中，教師不能單純地開(kāi)展灌輸式教學(xué)，應(yīng)該創(chuàng)設(shè)有效的物理情境，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理概念的建構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。在教學(xué)過(guò)程中，教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些生活化的實(shí)踐探究情境，讓學(xué)生自主開(kāi)展有效的學(xué)習(xí)探究，提升對(duì)物理知識(shí)的理解能力。

以教學(xué)“自由落體運(yùn)動(dòng)”相關(guān)知識(shí)為例，在這個(gè)過(guò)程中，教師可以讓學(xué)生分別用一張白紙和一支粉筆來(lái)探究物體的下落過(guò)程有何不同，接著教師將白紙抓成一個(gè)紙團(tuán)，再讓學(xué)生觀察其下落過(guò)程有何變化，引導(dǎo)學(xué)生思考為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，它是受到了哪些因素的影響。然后，教師可對(duì)學(xué)生提出一個(gè)探究性問(wèn)題：如果沒(méi)有空氣阻力，物體自由落體會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象，進(jìn)而引出牛頓管演示實(shí)驗(yàn)。教師從一些學(xué)生常見(jiàn)的情景入手，將白紙揉成紙團(tuán)，通過(guò)改變其中的控制條件，引導(dǎo)學(xué)生觀察兩次自由落體有何不同，通過(guò)進(jìn)階性對(duì)比實(shí)踐生活現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)自由落體運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生養(yǎng)成實(shí)事求是的習(xí)慣，鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，幫助學(xué)生形成科學(xué)思維。

3.立足物理學(xué)歷史，滲透核心素養(yǎng)

物理學(xué)科的發(fā)展是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程。在教學(xué)的過(guò)程中，教師不僅要讓學(xué)生掌握一些物理學(xué)的原理，更重要的是從物理學(xué)歷史發(fā)展的角度，讓學(xué)生了解科學(xué)家的物理思維，以更好地培養(yǎng)其科學(xué)精神。同時(shí)，讓學(xué)生從物理學(xué)科知識(shí)的變化發(fā)展中，進(jìn)一步增強(qiáng)熱愛(ài)科學(xué)、實(shí)事求是的意識(shí)。物理學(xué)歷史的引入還能夠更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)探究興趣，拉近學(xué)生與物理學(xué)知識(shí)的距離。

以“電流的磁效應(yīng)”這部分知識(shí)為例，教師在教學(xué)的過(guò)程中就可以引入關(guān)于庫(kù)侖、安培、奧斯特等相關(guān)知識(shí)，使學(xué)生明白科學(xué)家對(duì)物理學(xué)知識(shí)的探索是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，讓學(xué)生明白堅(jiān)持真理、積極探索的重要性，并通過(guò)奧斯特的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生進(jìn)一步思考探究物理學(xué)的具體過(guò)程。教師要鼓勵(lì)學(xué)生從物理的角度來(lái)解釋奧斯特的實(shí)驗(yàn)原理，鍛煉學(xué)生良好的語(yǔ)言表達(dá)能力和邏輯思維能力。

4.依托實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神

實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)的重要內(nèi)容，也是學(xué)生自主探究的有效途徑，在高中物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中涉及大量物理實(shí)驗(yàn)。教學(xué)中，教師可以依托課堂引導(dǎo)學(xué)生展開(kāi)一些實(shí)驗(yàn)探究，同時(shí)，還可以立足課堂，讓學(xué)生進(jìn)行一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，這可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)，提升學(xué)生的關(guān)鍵能力。在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生從科學(xué)思維的角度出發(fā)，制定實(shí)驗(yàn)流程和計(jì)劃，親自參與到實(shí)驗(yàn)過(guò)程之中，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的使用、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的討論和處理等，形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^點(diǎn)。教師要結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生暴露的一些問(wèn)題，引導(dǎo)其有效反思和學(xué)習(xí)。

教師不要直接為學(xué)生講授一些現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)思路，而要讓學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)進(jìn)行有效的探究，鼓勵(lì)學(xué)生展開(kāi)一些創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)探究意識(shí)，并在實(shí)驗(yàn)的探究和修正過(guò)程中，學(xué)會(huì)有效推理和證明，提升學(xué)生科學(xué)論證和解釋交流的能力。教師在教學(xué)過(guò)程中還可以采用分組實(shí)驗(yàn)的模式，讓學(xué)生組成不同的學(xué)習(xí)小組，積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn)原理的交流和實(shí)驗(yàn)思路的探討。在學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，讓學(xué)生可以共享知識(shí)、拓寬思維，分析交流與合作所取得的創(chuàng)新性成果，以進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的探究意識(shí)。

紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行。在教學(xué)高中物理知識(shí)的過(guò)程中，教師不應(yīng)單純讓學(xué)生進(jìn)行理論層面的嘗試，更重要的是為學(xué)生提供足夠的實(shí)踐空間，要讓學(xué)生嘗試運(yùn)用物理知識(shí)去解決一些具體問(wèn)題，這樣可以進(jìn)一步提升學(xué)生的探究意識(shí)，還能在實(shí)踐過(guò)程中讓學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和責(zé)任意識(shí)，以更好地發(fā)展學(xué)生的關(guān)鍵能力。教師可通過(guò)一些趣味性實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)探究物理知識(shí)的興趣，提升學(xué)生科學(xué)思維的積極性，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生有效反思和提升。

5.基于習(xí)題教學(xué)，培養(yǎng)科學(xué)思維能力

科學(xué)思維是物理學(xué)科的核心素養(yǎng)之一，使學(xué)生形成科學(xué)思維是很重要的內(nèi)容。習(xí)題教學(xué)在科學(xué)思維能力的形成中起著重要作用，物理習(xí)題對(duì)多種思維方法的訓(xùn)練與運(yùn)用也變得越來(lái)越重要。習(xí)題教學(xué)一直是高中物理教學(xué)中的重要方面，解答物理問(wèn)題的過(guò)程中有可能會(huì)運(yùn)用到等效法、極限法、對(duì)稱(chēng)法、微元法等方法，進(jìn)而能很有效地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。如極限思維是將某些物理量的數(shù)值推向極值，假設(shè)速度很快（趨近于無(wú)限快）或很慢（趨近于零）、假設(shè)邊長(zhǎng)很長(zhǎng)（趨近于無(wú)限長(zhǎng)）或很短（趨近于零）、假設(shè)電阻很大（趨近于無(wú)限大）或很小（趨近于零）等。

例如，（2019年高考物理全國(guó)卷3）如圖，方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根位于同一水平面內(nèi)的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，兩相同的光滑導(dǎo)體金屬棒ab、cd靜止在導(dǎo)軌上。t=0時(shí)，金屬棒ab以初速度v0向右滑動(dòng)。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，ab、cd始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v1、v2表示，回路中的電流用I表示。下列圖像中可能正確的是（? ? ? ?）。

解題思路分析：金屬棒ab向右運(yùn)動(dòng)，切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，則受到向左的安培力，從而向左做減速運(yùn)動(dòng);金屬棒cd受向右的安培力作用而做加速運(yùn)動(dòng)，隨著兩棒速度差的減小，安培力減小、加速度減慢，當(dāng)兩棒速度趨近相等時(shí)，相對(duì)速度逐漸減慢，安培力逐漸減小，加速度逐漸減慢，當(dāng)兩桿的相對(duì)速度為零時(shí)，安培力為零，加速度也為零。最終電路中電流為0，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤。本題不僅要求學(xué)生考慮過(guò)程物理量的變化，還要善于發(fā)現(xiàn)終極狀，并根據(jù)一些顯而易見(jiàn)的結(jié)論或熟悉的物理現(xiàn)象進(jìn)行分析和推理。

總之，習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)中不可缺少的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的重要途徑。教師如果能統(tǒng)籌全局，詳細(xì)分析學(xué)生解物理問(wèn)題需要的能力，有計(jì)劃地安排一些針對(duì)專(zhuān)項(xiàng)能力的訓(xùn)練，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。因此，教師在習(xí)題教學(xué)中要更加重視對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 鄭艷秋.探究高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略[J].中華少年， 2019（29）：233.

[2]? 孫亙堂.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)策略研究[J].教育革新， 2019（5）：39.

[3]? 侯好.發(fā)展高中學(xué)生物理核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)策略[D].揚(yáng)州：揚(yáng)州大學(xué)，2018.

（責(zé)任編輯? ? 譚斯陌）