培養(yǎng)高一學(xué)生“物理核心素養(yǎng)”的實(shí)踐研究

摘要：核心素養(yǎng)是把三維目標(biāo)中的“知識(shí)為本”提高到“以人為本”，作者從實(shí)踐出發(fā)從五個(gè)方面研究如何培養(yǎng)高一學(xué)生的“物理核心素養(yǎng)”。

關(guān)鍵詞：“物理核心素養(yǎng)”；“知識(shí)為本”；“以人為本”

學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)個(gè)人終生發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。把三維目標(biāo)中的“知識(shí)為本”提高到核心素養(yǎng)中的“以人為本”。學(xué)生物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終生發(fā)展和社會(huì)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)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要構(gòu)成。

物理課程核心素養(yǎng)有十二個(gè)關(guān)鍵詞：認(rèn)識(shí)與理解、分析與綜合、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)理應(yīng)用、觀察與探索、質(zhì)疑與批判、創(chuàng)新與拓展、尋美求真、學(xué)術(shù)能力、自主發(fā)展、合作與交流、社會(huì)責(zé)任。通俗地理解，物理核心素養(yǎng)就是把所學(xué)的物理知識(shí)都忘掉后，所剩下的給人終生受用的東西；或者說，學(xué)過的物理能給學(xué)生打下什么烙印，他跟沒學(xué)過物理的人相比會(huì)有怎樣的差異。核心素養(yǎng)是天性和習(xí)性的結(jié)合，可教可學(xué)，具有發(fā)展的連續(xù)性和階段性。那么對(duì)于高一學(xué)生，本人覺得應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生以下幾個(gè)“物理核心素養(yǎng)”。

一、 信息獲取與表達(dá)能力

物理知識(shí)背景具有很強(qiáng)的實(shí)際情景性，要在“紛擾”的物理情景中提取有用的信息，必須具有一定的“信息”素養(yǎng)。要會(huì)用“物理語言”表達(dá)和不同表達(dá)方式的轉(zhuǎn)換。

比如運(yùn)動(dòng)學(xué)中的追及、相遇和多解問題是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的一個(gè)較為復(fù)雜的問題，了解多解形成原因，細(xì)致分析運(yùn)動(dòng)過程，多思考總結(jié)，比較歸類。要學(xué)生在題目中理清時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系。并且注意一個(gè)條件即兩者速度相等，它往往是物體間能否追上、追不上或（兩者）距離最大、最小的臨界條件，是解題的切入點(diǎn)。例如：“大追小”：速度大的追速度小的（以vA勻減速追勻速vB為例）。物體A追上物體B：或者相遇、避免碰撞、恰好碰撞的臨界條件v′A=vB。開始時(shí)，兩個(gè)物體相距s0，則A追上B時(shí)，必有sA-sB=s0，讓學(xué)生用“物理語言”即公式表達(dá)求解。

二、 有理有據(jù)解決問題的意識(shí)

從初中的“套公式”到高中的“用公式”。例：汽車在水平公路上勻速行駛，速度大小為12m/s，剎車時(shí)的加速度大小為6 m/s2，問汽車5 s內(nèi)的位移為多少？

這題如果同學(xué)直接利用位移公式把5 s時(shí)間代進(jìn)去做的話就錯(cuò)了，一定要分析汽車停止運(yùn)動(dòng)需要多長(zhǎng)時(shí)間，發(fā)現(xiàn)汽車2 s就停止運(yùn)動(dòng)了，所以運(yùn)動(dòng)時(shí)間只有2 s。這就需要同學(xué)能真正理解公式中每個(gè)物理量的含義，做到用對(duì)每個(gè)公式。

三、 用數(shù)學(xué)工具解決問題的能力

“數(shù)學(xué)知識(shí)在物理上的應(yīng)用能力”也是物理教學(xué)上能力要求之一。比如在st圖像和vt圖像中，要會(huì)用數(shù)學(xué)求斜率的方法求速度和加速度，要明白圖像的截距、交點(diǎn)是什么意思，面積代表什么。這些圖像的處理方法與數(shù)學(xué)中圖像的應(yīng)用方法是一樣的。

在力的平衡中，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，已知合力求分力，已知分力求合力，都必須用到直角三角形的知識(shí)以及三角函數(shù)的知識(shí)。如果三角函數(shù)知識(shí)掌握不扎實(shí)是沒辦法得到正確答案的。

四、 養(yǎng)成“畫圖”的技能與習(xí)慣

有沒有“畫圖”習(xí)慣是會(huì)不會(huì)學(xué)物理的標(biāo)志，有圖有真相，“畫圖”是信息可視化、形象化的最好方法，更有助于物理建模。

①畫情景圖。例題：一輛汽車在斑馬線前等綠燈，綠燈亮的時(shí)候汽車以加速度3 m/s2開始加速行駛，就在這個(gè)時(shí)候一輛自行車以6 m/s的速度勻速駛來，從后邊超過汽車。問：汽車從路口啟動(dòng)后，在追上自行車之前經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間兩車相距最遠(yuǎn)？相距最遠(yuǎn)的距離是多少？

畫情景圖：畫出汽車和自行車的行程草圖如圖所示，當(dāng)汽車的速度與自行車的速度相等時(shí)v汽=v自，兩車之間的距離最大。

②圖像法，這道題也可以畫出vt圖像，用圖像法求解，如圖，由于圖線與橫坐標(biāo)軸所包圍的面積等于位移的大小，由圖可知：在相遇之前，在t時(shí)刻兩車速度相等時(shí)，自行車的位移與汽車的位移之差也就是斜線部分面積達(dá)最大，這時(shí)候兩車之間的距離最大。

③畫受力分析圖，如圖所示，已知質(zhì)量為m的電燈用兩根細(xì)繩OA與OB懸掛于兩墻之間，細(xì)繩OB的一端固定于B點(diǎn)，細(xì)繩OA掛于右墻的A點(diǎn)。已知O點(diǎn)和OA繩的位置不變，在B點(diǎn)往上移的過程中，細(xì)繩OA及細(xì)繩OB的拉力怎樣變化？這種動(dòng)態(tài)平衡類題目，必須通過圖解法作圖才能求解。需要學(xué)生用力的合成法，把FA、FB兩個(gè)力進(jìn)行合成，利用合力不變以及一個(gè)分力FA的方向不變，由于FB分力方向的改變進(jìn)行作圖求解得出FA不斷減小，F(xiàn)B先減小后增大。

另外動(dòng)態(tài)平衡還可通過作圖，找到矢量三角形與幾何三角形相似，利用相似三角形的特點(diǎn)列出三條邊成比例，從而求出未知的力。

五、 物理方法滲透

1. 理想模型法：質(zhì)點(diǎn)就是一個(gè)理想化的物理模型，不是個(gè)真實(shí)的物體，是有質(zhì)量的點(diǎn)，區(qū)別于幾何學(xué)中的“點(diǎn)”。物體被看作質(zhì)點(diǎn)取決于：物體的大小和形狀對(duì)研究的問題不產(chǎn)生影響，物體上的各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同。突出主要因素，忽略次要因素。

2. 控制變量法：在探究加速度與合外力F和物體質(zhì)量m的關(guān)系時(shí)用控制變量法進(jìn)行研究：①保持物體的質(zhì)量m一定時(shí)，研究加速度a和合外力F的關(guān)系。②保持物體受到的合外力F一定時(shí)，研究加速度a和質(zhì)量m的關(guān)系。另外高一還用到了實(shí)驗(yàn)探究的物理方法、圖像法等。物理方法的滲透使得學(xué)生終身受益。

總之，在學(xué)生學(xué)習(xí)物理觀念、實(shí)驗(yàn)探究物理規(guī)律的過程中，培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)的思維方法，科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任。培養(yǎng)學(xué)生“物理核心素養(yǎng)”是每個(gè)人發(fā)展與完善自我、融入社會(huì)及勝任工作起基礎(chǔ)作用的共同素養(yǎng)，是適用于一切情境，有益于學(xué)生終身發(fā)展的DNA。核心素養(yǎng)是一種跨學(xué)科素養(yǎng)，是知識(shí)、能力和態(tài)度的綜合表現(xiàn)。

作者簡(jiǎn)介：蘇享銧，福建省晉江市，平山中學(xué)。