高中物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略探究

王英偉

摘要：教育要將立德樹人作為根本任務(wù)，要將發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)作為教學(xué)目標。在高中物理教學(xué)中，教師要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，就要正確理解核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，將其與高中物理教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)機制融合起來，確保形成更高質(zhì)量的高中物理教學(xué)格局。文章結(jié)合高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)課程案例，對高中物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略進行探究，旨在為高中物理教學(xué)提供借鑒，提高高中物理教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中物理；核心素養(yǎng)；培養(yǎng)策略；教學(xué)質(zhì)量

中圖分類號：G633.7文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2023）03-0133-04

當今時代是新知識不斷增加、舊知識不斷被淘汰的時代，各種各樣的新問題不斷出現(xiàn)，要想解決這些問題，需要所培養(yǎng)的人才能夠適應(yīng)社會變化，具有與社會發(fā)展相適應(yīng)的思維能力，以更好地發(fā)揮人力資源效能。因此，在教育教學(xué)中，教師不僅要傳授知識，還要采用有效的教學(xué)方法培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，使學(xué)生成長為適應(yīng)社會發(fā)展的合格人才。在高中物理教學(xué)中，教師要對核心素養(yǎng)的理念進行深入解讀，將其較好地體現(xiàn)在物理教學(xué)中。本文結(jié)合高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)課程案例，對高中物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)策略進行探究，以提高高中物理教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、高中物理核心素養(yǎng)

核心素養(yǎng)培養(yǎng)作為系統(tǒng)化工程，對不同學(xué)科的教學(xué)訴求是不一樣的，需要對學(xué)生培養(yǎng)價值進行審視，并且與學(xué)科教學(xué)相融合。高中物理核心素養(yǎng)包含以下內(nèi)容。其一，物理概念。能從物理學(xué)角度審視物質(zhì)，審視運動物體間相互作用，審視能量，這是物理概念和規(guī)律不斷累積和升華的結(jié)果。傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)將目標放在知識和技能上，而新形勢下的物理教學(xué)要實現(xiàn)知識技能和核心素養(yǎng)的協(xié)同發(fā)展。其二，科學(xué)思維。能從物理學(xué)角度對生活現(xiàn)象、本質(zhì)、內(nèi)在規(guī)律進行認識，能在經(jīng)驗事實基礎(chǔ)上實現(xiàn)對物理模型的概括。在此過程中，學(xué)生可以實現(xiàn)規(guī)律意識的培養(yǎng)，依靠科學(xué)推理，確保物理規(guī)律和理論得以形成，并且能解釋對應(yīng)的自然現(xiàn)象，找到各種現(xiàn)實問題的解決方案；可以實現(xiàn)證據(jù)意識的培養(yǎng)，運用證據(jù)對問題進行更好的描述、更加貼切的解釋、更加全面的預(yù)測；可以實現(xiàn)批判意識的培養(yǎng)，依靠掌握的證據(jù)，學(xué)會質(zhì)疑、敢于質(zhì)疑，從而提升科技創(chuàng)新能力。其三，實驗探究?？茖W(xué)探究的過程比較復(fù)雜，包括的行為比較多，有提出問題、形成猜想、進行假設(shè)。依照三維教學(xué)訴求進行分析，在知識方面可以將生活與物理知識聯(lián)系起來，提出合理的假設(shè)和猜想，提出對應(yīng)的問題；在技能方面，可以積極主動地設(shè)計對應(yīng)實驗，依照實驗程序進行操作，獲取實驗數(shù)據(jù)，對實驗數(shù)據(jù)進行分析，得出合理的解釋；在態(tài)度上，可以樹立實事求是的態(tài)度，養(yǎng)成科學(xué)思考的習慣，并且在實驗過程中學(xué)會與人合作，增強合作意識。其四，科學(xué)態(tài)度與責任。能理解科學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境之間的關(guān)系，從科學(xué)本質(zhì)上去審視這些關(guān)系；能利用自己掌握的物理知識進行探究，避免出現(xiàn)錯誤，確保得到合乎邏輯的見解；能在物理學(xué)習過程中保持好奇心，實現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

二、高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)現(xiàn)狀

其一，物理概念方面。學(xué)生對于物理概念的掌握比較扎實，但對有些物理概念掌握得還不夠準確。這說明在教學(xué)過程中，教師對物理概念的重視程度還不夠。其二，思維培養(yǎng)方面。在高中物理教學(xué)中，教師能夠重視學(xué)生的思維培養(yǎng)，對學(xué)生思維進行發(fā)散，積極為學(xué)生創(chuàng)造科學(xué)探究的機會。在科學(xué)探究的過程中，學(xué)生的主觀能動性得以發(fā)揮，學(xué)習效率和學(xué)習質(zhì)量得到有效提高。其三，實驗探究能力培養(yǎng)方面。學(xué)生實驗探究能力不強，實驗數(shù)據(jù)收集和整理存在短板，對實驗結(jié)果產(chǎn)生了不良影響。其四，科學(xué)態(tài)度與責任方面。受“應(yīng)試教育”的影響，教師的教學(xué)多以講授考試知識點為主，往往忽略學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責任的培養(yǎng)。

三、高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)課例

1.學(xué)情分析

摩擦力是高中物理重要基礎(chǔ)概念，對于此概念的準確掌握能為后續(xù)的學(xué)習奠定基礎(chǔ)。其內(nèi)容包括滑動摩擦力研究、摩擦力計算方法、摩擦力方向辨別。在教學(xué)過程中，教師要注意教學(xué)方法的運用，確?？梢宰寣W(xué)生自己去感受摩擦力。在初中階段的物理學(xué)習中，學(xué)生雖然已經(jīng)學(xué)習了摩擦力，但是對摩擦力的認識還停留在淺表層面。高中階段是在原有知識的基礎(chǔ)上對摩擦力進行定量研究，學(xué)生在學(xué)習過程中需要具備一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，在整理數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)的過程中，深刻理解摩擦力的內(nèi)涵。

2.物理核心素養(yǎng)理念下的教學(xué)目標體系

物理核心素養(yǎng)理念需要滲透到物理教學(xué)目標中去，以實現(xiàn)教學(xué)目標體系的重塑。在此過程中，物理教學(xué)目標可歸結(jié)為以下四個方面。其一，物理概念培養(yǎng)。教師要幫助學(xué)生建立摩擦力概念，讓學(xué)生在摩擦力產(chǎn)生條件、方式和類別的認知中，學(xué)會運用摩擦力解決一些生活中的問題。其二，科學(xué)思維培養(yǎng)。教師要組織開展物理實驗，創(chuàng)設(shè)科學(xué)思維培養(yǎng)環(huán)境。尤其是在探究影響滑動摩擦力大小的時候，要讓學(xué)生學(xué)會質(zhì)疑，學(xué)會批判。其三，實驗探究能力培養(yǎng)。在教學(xué)中，教師要讓學(xué)生親自參與實驗探究過程，使學(xué)生實驗探究能力得到培養(yǎng)。其四，科學(xué)態(tài)度與責任培養(yǎng)。教師要創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的教學(xué)情境，讓學(xué)生意識到摩擦力的應(yīng)用價值，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責任意識。

3.基于物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)過程優(yōu)化

物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念與教學(xué)目標的融合，僅僅是第一步，還需要切實將其與教學(xué)過程關(guān)聯(lián)起來，這樣才能創(chuàng)設(shè)理想的高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)環(huán)境。為實現(xiàn)這一目標，教師要對教學(xué)過程進行優(yōu)化。

（1）課程導(dǎo)入環(huán)節(jié)。教師可以游戲情境創(chuàng)設(shè)的方式導(dǎo)入課程，在班級找一個比較強壯的學(xué)生，再找到一個比較弱小的學(xué)生，進行拔河比賽。在這種情形下，大家都會認為強壯的學(xué)生會獲勝，但他卻輸?shù)袅吮荣?。這時，學(xué)生對比賽會產(chǎn)生疑問，教師可在這樣的疑問中導(dǎo)入課程。上述的情境娛樂性強，能夠吸引學(xué)生的注意力，加上設(shè)計了認知沖突，使學(xué)生對眼前的現(xiàn)象產(chǎn)生了疑問，產(chǎn)生了繼續(xù)探究的欲望。

（2）新課教學(xué)環(huán)節(jié)。在靜摩擦力教學(xué)過程中，教師可開展相應(yīng)的教學(xué)活動。第一個活動，讓學(xué)生回憶摩擦力的定義和分類，繪制思維導(dǎo)圖。第二個活動，點名讓一個學(xué)生走上講臺，在一摞書中間位置有一張紙片，要求其用最小的力去抽取，再將中間的紙片更換為物理教材，要求其使用同樣大小的力抽取，此時物理教材會處于紋絲不動的狀態(tài)。這時，教師可提出問題：紙片和教材是否都受到摩擦力的影響？在這種情況下，紙片受到的摩擦力與物理教材受到的摩擦力是一樣的嗎？如果不一樣，應(yīng)該怎樣進行區(qū)分呢？這樣的活動設(shè)計，可以激發(fā)學(xué)生求知欲望，活躍學(xué)生思維，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性。在問題的引導(dǎo)下，學(xué)生開始探究，從而實現(xiàn)科學(xué)思維的培養(yǎng)。在靜摩擦力大小的探究中，教師可設(shè)計第三個活動，要求學(xué)生逐漸增加抽取物理教材的力，觀察物理教材是什么時候開始運動的。這時，教師要組織學(xué)生以小組為單位進行探討：物理教材沒動之前，它受到的摩擦力是哪一種？靜摩擦力會不斷增大嗎？它會不會有一個特定的范圍呢？討論結(jié)束后，教師可設(shè)計第四個活動，引導(dǎo)學(xué)生探究靜摩擦力的取值范圍。學(xué)生以小組為單位進行實驗，在實驗操作完成后，各小組派代表介紹實驗操作流程，展示實驗成果，從而得出結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，教師可設(shè)計第五個活動，鼓勵學(xué)生列舉生活中使用靜摩擦力的現(xiàn)象。

在滑動摩擦教學(xué)過程中，教師可設(shè)計第六個活動，要求學(xué)生拿出繪制的思維導(dǎo)圖，思考影響滑動摩擦力大小的因素有哪些。教師可提出這樣的問題：除了壓力因素、接觸面因素外，是否有人為的因素呢？讓學(xué)生先進行假設(shè)，再進行實驗。例如，有的小組猜想與物體正壓力有關(guān)，有的小組猜想與接觸面有關(guān)。各小組依照自己的猜想，設(shè)計實驗方案，開展實驗探究，詳細記錄實驗數(shù)據(jù)，并結(jié)合實驗數(shù)據(jù)進行推算。經(jīng)過實驗探究，大家形成統(tǒng)一認識：滑動摩擦力與接觸面的壓力有關(guān)，物體跟接觸面的壓力越大，滑動摩擦力越大；滑動摩擦力與接觸面的粗糙程度有關(guān)，接觸面越粗糙，滑動摩擦力越大；滑動摩擦力大小與壓力之間的關(guān)系可以界定為定性關(guān)系。之后，教師可引導(dǎo)學(xué)生回歸到課堂開始的拔河比賽，強壯的學(xué)生之所以會輸?shù)舯荣?，是因為他那邊的繩子上涂抹了肥皂水。學(xué)生在了解真相之后，開始運用物理知識解釋失敗的原因。在上述活動中，學(xué)生經(jīng)歷了實驗探究過程，學(xué)會了運用控制變量的方法進行物理實驗，實驗探究能力得到有效培養(yǎng)。

在滾動摩擦教學(xué)過程中，教師可讓學(xué)生以小組合作的方式自主學(xué)習、自主探究，并繪制思維導(dǎo)圖。在完成自主學(xué)習和自主探究后，教師要鼓勵學(xué)生進行講解，以培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習能力和自主探究能力。在課堂練習環(huán)節(jié)，教師可設(shè)計計算滑動摩擦力的題目，讓學(xué)生來到講臺上答題，并進行講解，其他學(xué)生可以提出問題，進行課堂互動，以加深對知識的理解，對計算方法的掌握。在課堂小結(jié)環(huán)節(jié)，教師要對表現(xiàn)出色的學(xué)生或小組進行獎勵，以增強學(xué)生集體榮譽感。

四、高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略

以上述高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)案例為模板，思考高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略問題，可以將核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念與物理教學(xué)聯(lián)系起來。

1.物理概念的培養(yǎng)

在物理概念培養(yǎng)過程中，教師需要注意以下節(jié)點。其一，鼓勵學(xué)生理清前概念，合理地利用認知沖突，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。高中物理知識是初中物理知識的延續(xù)，教師要引導(dǎo)學(xué)生懂得兩者之間的銜接。有一些物理概念在學(xué)生腦海中已經(jīng)形成了一定的積累，在學(xué)習高中物理概念時，需要在前概念的基礎(chǔ)上進行。因此，教師要科學(xué)合理地創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生認知沖突，讓學(xué)生意識到之前學(xué)習的知識是有局限的，從而不斷地融入新的知識信息。其二，要關(guān)注核心概念，在核心概念的基礎(chǔ)上進行教學(xué)優(yōu)化。高中物理核心概念是最為基礎(chǔ)性、最為核心的物理概念，這樣的概念需要學(xué)生在腦海中形成深刻印象。教師要找到這樣的核心概念，并且確保學(xué)生對核心概念的理解是深刻的、全面的，這樣才能為后續(xù)相關(guān)知識體系架構(gòu)奠定基礎(chǔ)，這也是物理概念形成、運用物理概念解釋物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)性工作。

2.科學(xué)思維的培養(yǎng)

科學(xué)思維培養(yǎng)是一項比較關(guān)鍵性的工作，學(xué)生有了良好的科學(xué)思維，無論是在物理學(xué)習中，還是在物理知識應(yīng)用中，都能夠從科學(xué)思維的視角去審視，并且利用科學(xué)探究方法和科學(xué)思維解決問題，這也是物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重點內(nèi)容。在科學(xué)思維培養(yǎng)程中，教師要將關(guān)注點放在以下兩個節(jié)點上。其一，要鼓勵學(xué)生在對物理知識的探究過程中，學(xué)會利用物理模型進行建構(gòu)。利用物理模型進行建構(gòu)，既可以簡化研究的問題，又不會出現(xiàn)偏差，還可以找到科學(xué)規(guī)律。例如，在描述物體運動時，教師可引入“質(zhì)點”這一物理建構(gòu)模型，以降低學(xué)生科學(xué)探究難度，使得學(xué)生可以掌握科學(xué)探究的方法。其二，要讓學(xué)生掌握物理學(xué)習方法，俗話說，“授人以魚，不如授人以漁”，其倡導(dǎo)教師在教學(xué)中要教授學(xué)生學(xué)習方法，讓學(xué)生學(xué)會運用科學(xué)思維解決實際問題。

3.實驗探究能力的培養(yǎng)

從上述的物理教學(xué)過程來看，在培養(yǎng)學(xué)生實驗探究能力的過程中，教師必須要保證學(xué)生的自主性和交互性得到充分激發(fā)。在此過程中，教師需要將關(guān)注點放在以下兩個節(jié)點上。其一，實驗版塊以學(xué)生探究的方式來進行，鼓勵他們親自去經(jīng)歷。部分高中物理教師在開展實驗時，往往為了節(jié)省時間或節(jié)省材料，會將一些實驗轉(zhuǎn)變?yōu)檠菔拘詫嶒灒褪亲约鹤?，學(xué)生看，或者將一些實驗以視頻的方式進行呈現(xiàn)。這樣的實驗是沒有探究性的、沒有體驗性的，學(xué)生的大腦和雙手都沒有得到應(yīng)有的鍛煉。課堂實驗的主動權(quán)在教師，會使學(xué)生失去質(zhì)疑、猜想的機會，難以促進學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展。為改變這種局面，教師應(yīng)盡可能地創(chuàng)造條件，讓學(xué)生自主去探究，自主去實驗，在親自體驗的過程中獲得成果、分享成果。只有這樣，實驗教學(xué)的有效性才能不斷提升。其二，倡導(dǎo)以小組合作的方式開展教學(xué)，這是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的有效途徑。在此過程中，教師要鼓勵學(xué)生積極參與小組合作學(xué)習，勇于承擔和完成相應(yīng)的學(xué)習任務(wù)，培養(yǎng)學(xué)生的責任感和集體榮譽感。在小組合作學(xué)習的過程中，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)彼此的優(yōu)點和長處，相互學(xué)習，共同進步；在小組合作學(xué)習中，學(xué)生積極開展物理實驗活動，觀察物理實驗現(xiàn)象，不斷思考，不斷提出各種猜想，不斷進行驗證，動手操作能力和實驗探究能力得到有效培養(yǎng)。

4.科學(xué)態(tài)度與責任意識培養(yǎng)

科學(xué)態(tài)度與責任意識的培養(yǎng)是高中物理核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容，需要與高中物理教學(xué)緊密聯(lián)系起來。在此過程中，教師需要將關(guān)注的重點放在以下節(jié)點上。其一，要端正學(xué)生實驗態(tài)度，堅持實事求是的原則。在物理學(xué)習過程中，學(xué)生的物理實驗受不同因素的影響容易產(chǎn)生一定的誤差，使得實驗結(jié)果與理論之間存在偏差，這是難以避免的。此時，教師要引導(dǎo)學(xué)生正確看待，不要為了使實驗結(jié)果與理論相符，就對實驗數(shù)據(jù)造假，要有實事求是的態(tài)度、嚴謹?shù)目茖W(xué)精神。其二，要確保在物理教學(xué)過程中，將物理知識與科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境聯(lián)系起來，架構(gòu)起物理教學(xué)與生活之間的橋梁。例如，在教學(xué)“電磁輻射”這一知識內(nèi)容時，教師可引入在互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的過程中，我們身邊出現(xiàn)了很多有電磁輻射的設(shè)備，給人們身體造成一定損害的事實。同時，教師要引導(dǎo)學(xué)生進行分析，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識，使學(xué)生樹立可持續(xù)發(fā)展理念。在業(yè)余時間，教師可向?qū)W生推薦一些具有趣味性的物理書籍，鼓勵學(xué)生閱讀，開闊學(xué)生視野，豐富學(xué)生物理知識儲備。教師還要讓學(xué)生了解物理學(xué)家的故事，學(xué)習他們刻苦鉆研的精神，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習動力。教師還可以引入一些先進的科學(xué)技術(shù)和我國在科技領(lǐng)域取得的輝煌成就，如磁懸浮列車、北斗衛(wèi)星等。這些科技成就的取得，都需要有物理知識的支撐，這可以激發(fā)學(xué)生愛國主義情感，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責任意識。

五、結(jié)語

教育要將立德樹人作為根本任務(wù)，要將發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)作為教學(xué)目標。在高中物理教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，教師就要正確理解核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，將其與高中物理教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)機制融合起來，確保形成更高質(zhì)量的高中物理教學(xué)格局。高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)是一項大的工程，不同的素養(yǎng)培養(yǎng)可以看作子工程，子工程之間又存在密切的關(guān)聯(lián)，需要做到統(tǒng)籌規(guī)劃，合理進行內(nèi)容方式的優(yōu)化，創(chuàng)設(shè)更加理想的物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)環(huán)境。因此，高中物理教師要在課程研究分析的過程中，得出更多的啟示，找到物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)理念嵌入課堂教學(xué)的方法，以提高物理教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

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Exploration of the Cultivation Strategy of Senior Middle School Physics Core Competence

Wang Yingwei

（Heilongjiang Daqing Sports School， Daqing 163000， China）

Abstract： Education should take moral cultivation as the fundamental task and the development of students core competence as the teaching goal. In senior middle school physics teaching， teachers should correctly understand the connotation of the core quality， integrate it with senior middle schoolphysics teaching content， teaching methods and teaching mechanisms， and ensure that a higher quality senior middle school physics teaching pattern is formed. Based on the case of the senior middle school physics core competence training course， this article explores the training strategy of senior middle school physics core competence， aiming to provide reference for senior middle school physics teaching， improve the efficiency and quality of senior middle school physics teaching， and enhance students core competence in physics.

Key words： seniormiddleschoolphysics；corecompetence；trainingstrategy； teachingquality