凸顯學(xué)科核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)實施路徑研究

摘 要：在新高考和新課改的背景下，高中物理課堂的教學(xué)模式需要以學(xué)科核心素養(yǎng)為基本目標，重點培養(yǎng)高中生的三維能力目標，還需要重點關(guān)注和深度挖掘高中生對物理現(xiàn)象以及基本原理的創(chuàng)新應(yīng)用能力?；趯W(xué)科核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)實施路徑，也需要充分提升高中生的主體教學(xué)地位。文章分析與研究凸顯學(xué)科核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)實施路徑。

關(guān)鍵詞：高中物理;核心素養(yǎng);教學(xué)實施路徑

在高中物理課堂教學(xué)活動中，需要將高中學(xué)生所認知和理解的物理知識以及技能目標、科學(xué)研究過程以及方法目標、情感態(tài)度以及價值觀目標進行深度挖掘和分類整合，才能夠逐步凸顯出學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略的重要實施意義。在高中物理課堂中，教師和學(xué)生都需要通過更加科學(xué)嚴謹?shù)慕虒W(xué)活動組織形式，進一步提升和鞏固物理學(xué)科的知識體系構(gòu)建層次。

一、 高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)

（一）物理觀念

在高中物理課堂中，物理觀念的有效培養(yǎng)方式，需要建立在更加平等和諧的課堂教學(xué)氛圍和環(huán)境基礎(chǔ)之上，才能夠逐步提升高中生對物理學(xué)現(xiàn)象的認知和理解層次。高中階段需要形成的物理觀念主要涵蓋物質(zhì)層面、運動層面、相互作用層面以及能量層面等，還能夠?qū)Ω咧形锢斫滩闹邪亩鄠€知識體系結(jié)構(gòu)的建立和健全過程產(chǎn)生深遠的影響。部分高中生在形成物理觀念的過程中，可能會存在一些認知偏差等問題，從而影響到此項核心素養(yǎng)目標的培養(yǎng)質(zhì)量和效率。因此很多高中物理教師需要按照新高考的基本層次化要求，為學(xué)生制訂一些可行性較高的物理觀念養(yǎng)成學(xué)習(xí)計劃，還能夠?qū)崟r跟蹤和監(jiān)督分析高中生的物理觀念運用規(guī)則。因此，在培養(yǎng)高中生的物理觀念素養(yǎng)過程中，很多物理教師需要合理采用針對性較高的教學(xué)策略和手段。

（二）科學(xué)思維

在高中階段，物理學(xué)科的科學(xué)思維素養(yǎng)目標主要集中在對客觀事物屬性的辯證性分析層面，因此更加考驗高中生的綜合分析與論證能力。但是在滲透科學(xué)思維素養(yǎng)能力目標的過程中，需要將物理研究模型的基本建構(gòu)路徑進行全方位總結(jié)與分析，并協(xié)助學(xué)生養(yǎng)成良好的物理觀念內(nèi)化習(xí)慣，從物理現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)通用以及特殊的規(guī)律，并通過質(zhì)疑或者創(chuàng)新等多種方式，進一步提升對物理學(xué)現(xiàn)象的邏輯判斷與分析能力。在內(nèi)化物理科學(xué)思維素養(yǎng)的過程中，需要將推理與論證分析方法與物理學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的一些問題進行有機融合，充分引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生從不同的角度探究和發(fā)現(xiàn)問題，并合理創(chuàng)設(shè)物理問題的解決應(yīng)用場景。尤其對于比較經(jīng)典的物理學(xué)知識體系而言，需要將科學(xué)思維素養(yǎng)的創(chuàng)新引申以及拓展應(yīng)用形態(tài)進行深層次挖掘和分析，并以此建立更加全面的學(xué)科知識結(jié)構(gòu)體系。

（三）實驗探究

在高中階段，物理學(xué)科的實驗探究教學(xué)形式是非常關(guān)鍵的，也能夠精準對應(yīng)實驗探究的學(xué)科素養(yǎng)能力，還能夠?qū)Ξ?dāng)前高中學(xué)生的物理應(yīng)用技能進行全方位評估和分析，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建物理學(xué)科的知識體系結(jié)構(gòu)。但是在培養(yǎng)實驗探究素養(yǎng)能力的過程中，部分高中生可能并不能從實驗探究和實踐操作過程中快速感知和發(fā)現(xiàn)問題，也并不能及時運用科學(xué)有效的推理論證方法，從而影響到對物理問題和證據(jù)的解釋和交流效果。在高中階段培養(yǎng)物理學(xué)科的實驗探究素養(yǎng)能力，教師則需要重點關(guān)注高中生是否能夠?qū)茖W(xué)猜想以及假設(shè)進行嚴謹?shù)恼撟C與分析，并對實驗探究與實踐操作過程中所獲得的相關(guān)信息進行及時處理。部分高中生在開展實驗探究活動的過程中，可能會存在一些比較常見的教學(xué)問題，也是急需物理教師重點培養(yǎng)的學(xué)科素養(yǎng)目標之一。

（四）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

在高中階段，部分教師會忽略對科學(xué)態(tài)度和責(zé)任素養(yǎng)的培養(yǎng)過程，從而很容易讓高中生陷入一些學(xué)習(xí)誤區(qū)，還不利于構(gòu)建全面的物理學(xué)科知識體系結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)則更加偏重于對物理科學(xué)本質(zhì)的認知層面，還會直接影響到高中生對自然科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)信息資源的科學(xué)合理運用能力。在高中物理課堂中，滲透科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)目標，能夠?qū)⒖茖W(xué)技術(shù)與社會環(huán)境相互融合，還能夠讓學(xué)生從不同的視角看待實際生產(chǎn)生活中普遍存在的物理現(xiàn)象和問題。在培養(yǎng)高中生物理學(xué)科的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)過程中，教師也可以適當(dāng)延伸到其他相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的核心問題或者焦點問題，并逐步激發(fā)高中生的社會責(zé)任意識和擔(dān)當(dāng)能力?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任素養(yǎng)，更加關(guān)注高中生是否能夠?qū)⒁呀?jīng)學(xué)習(xí)到的物理知識和應(yīng)用技能，合理配置在社會和環(huán)境的層面之上，并對現(xiàn)代新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展過程有一定的認知和了解。

二、 凸顯學(xué)科核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)實施路徑

（一）創(chuàng)新設(shè)計物理實驗教學(xué)環(huán)節(jié)

通過創(chuàng)新設(shè)計物理實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，能夠進一步凸顯出物理學(xué)科的核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標，還能夠有效構(gòu)建更加平等和諧的課堂教學(xué)環(huán)境，為高中生提供更加開放的實驗探究與操作氛圍。以人教版高一必修第一冊教材為例，在“運動的描述”這一章節(jié)的實驗教學(xué)活動中，不僅需要融合應(yīng)用物理學(xué)科中的時間、位移、速度以及加速度等經(jīng)典知識概念，還需要通過更加生活化和趣味化的實驗探究形式，充分激發(fā)高中生的創(chuàng)新意識和自主學(xué)習(xí)意識。尤其在實驗探究“小車的加速度和運動狀態(tài)變化是否存在必然的聯(lián)系”時，部分學(xué)生還能夠充分運用多種實驗教學(xué)工具，并在虛擬現(xiàn)實實驗室中操作小車的瞬時速度以及時間位移等相關(guān)變量的具體數(shù)值，并詳細記錄了相關(guān)實驗探究數(shù)據(jù)信息，并從電子數(shù)據(jù)表格中發(fā)現(xiàn)加速度的變化過程與運動狀態(tài)之間的關(guān)系。在創(chuàng)新設(shè)計物理實驗教學(xué)環(huán)節(jié)過程中，教師和學(xué)生都需要進一步開拓思維和科學(xué)探究思路，才能夠逐步完善科學(xué)推理與分析方法。

（二）創(chuàng)新融合現(xiàn)代信息技術(shù)

通過創(chuàng)新融合現(xiàn)代信息技術(shù)的方式，可以將高中階段物理課堂中的核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標實施計劃進行有效分配，還可以將信息化的物理教學(xué)活動形式與多種教學(xué)策略相互融合。以人教版高一必修第一冊教材為例，在“勻變速直線運動的研究”這一章節(jié)的課堂教學(xué)活動中，物理教師可以充分運用微課視頻資源引導(dǎo)學(xué)生進行互動與探討，并利用思維導(dǎo)圖協(xié)助學(xué)生構(gòu)建思維框架。部分學(xué)生在自主學(xué)習(xí)自由落體運動的過程中，可能會在課堂中觀察某一類物體的自由落體運動情況，并對時間位移和速度等各類變量的變化過程進行詳細記錄和跟蹤分析。此時物理教師可以引導(dǎo)學(xué)生從特殊的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)一些比較普遍的問題，并在虛擬現(xiàn)實實驗室中進行科學(xué)驗證和分析，并在數(shù)據(jù)分析過程中掌握勻變速直線運動的一般推論。因此，通過創(chuàng)新融合現(xiàn)代信息技術(shù)的形式，能夠充分激發(fā)高中生的科學(xué)探究思維，還能夠在自主學(xué)習(xí)和自動化實踐操作過程中發(fā)現(xiàn)物理學(xué)問題的獨特魅力以及具有一定規(guī)律的問題解決思路。

（三）培養(yǎng)合作探究學(xué)習(xí)習(xí)慣

通過培養(yǎng)合作探究學(xué)習(xí)習(xí)慣的形式，高中生以及物理教師都能夠從實際應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)科學(xué)態(tài)度和責(zé)任素養(yǎng)的重要內(nèi)涵，并對一些物理觀念的形成規(guī)律進行全面總結(jié)和互動探討。以人教版高一必修第一冊教材為例，在“運動和力的關(guān)系”這一章節(jié)的課堂教學(xué)活動中，部分學(xué)生可能會對運動狀態(tài)與力之間的關(guān)系存在疑問，此時物理教師可以采取師生互動或者生生互動的形式，讓高中學(xué)生在合作探究學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)運動狀態(tài)與力之間存在的關(guān)系。部分學(xué)生在合作探究學(xué)習(xí)過程中能夠發(fā)現(xiàn)靜止以及勻速運動狀態(tài)中的力屬于平衡狀態(tài)，因此不加外力的情況相對比較普遍。很多高中生都能夠在合作探究學(xué)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)一些比較重要的知識點，還可以與同學(xué)或者教師進行深層次的溝通與互動交流，并進一步梳理出比較科學(xué)嚴謹?shù)奈锢韺W(xué)推論或者結(jié)論。在培養(yǎng)高中生合作探究學(xué)習(xí)習(xí)慣的過程中，教師還可以充分運用實驗操作或者信息技術(shù)等多種教學(xué)手段，輔助學(xué)生建立正確的物理思維觀念。

（四）升華科學(xué)精神內(nèi)涵

在高中物理課堂中，教師需要進一步凸顯出學(xué)科核心素養(yǎng)的重要性，并逐步升華科學(xué)精神的基本內(nèi)涵。以人教版高一必修第二冊教材為例，在“萬有引力與宇宙航行”這一章節(jié)的課堂教學(xué)活動中，高中生不僅需要了解和掌握宇宙航行中的三個關(guān)鍵速度，還需要對相對論時空觀進行辯證性分析和總結(jié)。尤其在我國航天成就顯著的情況下，可以進一步升華到偉大的航天精神層面，逐步豐富和拓展高中生的物理學(xué)科應(yīng)用視野，還可以將牛頓力學(xué)的特定應(yīng)用場景進行直觀展現(xiàn)。高中生需要從我國當(dāng)前宇宙航天領(lǐng)域內(nèi)的關(guān)鍵突破性成就入手，將宇宙航行過程中需要突破的三個速度進行全面總結(jié)和分析，從宏觀的視角看待航天領(lǐng)域內(nèi)的科學(xué)探究基本思路。通過進一步升華科學(xué)精神內(nèi)涵的形式，可以逐步引申出對應(yīng)的科學(xué)認知態(tài)度和責(zé)任素養(yǎng)能力，并以我國突破性的航天成就和歷史為主，積極構(gòu)造正確的愛國主義精神內(nèi)涵體系，并逐步形成物理學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)的唯物主義觀念。

（五）構(gòu)建物理學(xué)科知識體系結(jié)構(gòu)

在高中階段，教師需要重點引領(lǐng)學(xué)生構(gòu)建和完善物理學(xué)科的知識體系結(jié)構(gòu)，并充分運用思維導(dǎo)圖等計算機軟件建構(gòu)對應(yīng)的思維框架，還能夠在高三復(fù)習(xí)過程中進行補充和完善。以人教版高一必修第二冊教材為例，在“機械能守恒定律”這一章節(jié)的課堂教學(xué)活動中，部分高中生能夠?qū)C械能守恒定律的變化與平衡過程進行快速認知和理解，但是在實際實驗操作過程中還會存在一些問題。此時物理教師需要合理采用分層式教學(xué)策略，協(xié)助學(xué)生構(gòu)建對應(yīng)的知識體系結(jié)構(gòu)，并對機械能守恒定律的一般應(yīng)用場景進行快速總結(jié)和分析，與學(xué)生共同探討實際生活中比較常見的生產(chǎn)模式。物理教師可以將發(fā)電廠中比較常見的機械能轉(zhuǎn)換為電能的裝置和設(shè)備進行虛擬化展示，并引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)機械能守恒定律的一般應(yīng)用路徑，并在科學(xué)嚴謹?shù)耐评砼c分析驗證過程之中構(gòu)建相關(guān)的學(xué)科知識體系結(jié)構(gòu)。

（六）建構(gòu)嚴謹?shù)目茖W(xué)研究思路

在高中物理課堂中，通過建構(gòu)嚴謹?shù)目茖W(xué)研究思路，可以進一步凸顯出學(xué)科核心素養(yǎng)目標的重要內(nèi)涵。以人教版高一必修第三冊教材為例，在“電能 能量守恒定律”這一章節(jié)的課堂教學(xué)活動中，部分學(xué)生會參照機械能守恒定律的實驗探究與驗證分析方式，通過類比或者推理的方式，進一步研究和分析閉合電路中的能量守恒定律相關(guān)內(nèi)容。此時物理教師需要從能源或者電路知識體系的不同視角，引申出更加科學(xué)嚴謹?shù)难芯颗c驗證分析思路，并引導(dǎo)高中生對電池的電動勢和內(nèi)阻進行精準測量，以此來驗證閉合電路中的能量守恒定律等相關(guān)知識點是否正確。但是在協(xié)助高中生建構(gòu)嚴謹?shù)目茖W(xué)研究思路過程中，教師需要合理滲透科學(xué)探究思維以及其他學(xué)科核心素養(yǎng)目標，并與高中學(xué)生進行有效的互動和交流，才可以從學(xué)生反饋的信息中發(fā)現(xiàn)不同層次教學(xué)目標的設(shè)定規(guī)則是否存在遺漏以及必然的聯(lián)系。建構(gòu)嚴謹?shù)目茖W(xué)研究思路，是學(xué)習(xí)高中階段物理知識點的關(guān)鍵。

三、 結(jié)語

在高中物理課堂中，充分凸顯學(xué)科核心素養(yǎng)的重要性，能夠協(xié)助學(xué)生快速構(gòu)建對應(yīng)的知識體系結(jié)構(gòu)，還能夠?qū)ξ锢韺W(xué)科的具體課程活動形式進行創(chuàng)新設(shè)計。在優(yōu)化與完善高中物理課堂各個教學(xué)環(huán)節(jié)的過程中，需要重點關(guān)注高中生對物理學(xué)知識點的認知和理解層次，并對學(xué)科核心素養(yǎng)目標的實施進展進行全面跟蹤和分析。

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作者簡介：

吳新振，中學(xué)一級，江蘇省宿遷市，江蘇省宿豫中學(xué)。