論新課改下如何培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)

程麗艷

“百年大計(jì)，教育為本““科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”“科教興國(guó)”所有這些口號(hào)的提出都說明了知識(shí)的重要性，而培養(yǎng)擁有知識(shí)，擁有科學(xué)素養(yǎng)的創(chuàng)新型人才就更加重要。這些人才的產(chǎn)生離不開基礎(chǔ)教育階段對(duì)他們行為習(xí)慣，思維方式的養(yǎng)成。而物理作為自然科學(xué)中較為重要的一門學(xué)科，在高中階段對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的形成起著關(guān)鍵作用，尤其是新一輪課改中提出了物理學(xué)科的核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。下面通過在課堂教學(xué)的實(shí)踐中總結(jié)的如何提高學(xué)生這四方面的素養(yǎng)介紹如下：

一、從物理觀念入手來(lái)談一談如何使學(xué)生更好地掌握知識(shí)，形成能力，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維

物理觀念除了要求學(xué)生牢固的掌握基礎(chǔ)知識(shí)，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)外，還要更加注重應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題?的能力。所以在課堂教學(xué)中不是要求學(xué)生死記硬背公式，而是重在知道這些規(guī)律的原理，比如《平拋運(yùn)動(dòng)》這一節(jié)，在課堂教學(xué)中首先通過實(shí)驗(yàn)演示得出結(jié)論：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)。然后從受力情況引導(dǎo)學(xué)生：平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向不受力，所以水平方向的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，做勻速直線運(yùn)動(dòng)。豎直方向，只受重力且初速度為零，所以做自由落體運(yùn)動(dòng)。這樣從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與原理進(jìn)行分析得出平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。并利用這個(gè)規(guī)律解決實(shí)際問題。比如勻速圓周運(yùn)動(dòng)的定義是：物體做圓周運(yùn)動(dòng)，如果在任意相等的時(shí)間里通過的圓弧長(zhǎng)度相等，那物體為什么能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)呢，是因?yàn)槲矬w受到了這樣的力，力的大小不變，方向時(shí)刻改變并指向圓心，這個(gè)力只改變速度的方向，不改變速度的大小，這樣就從物理概念與規(guī)律相結(jié)合的角度來(lái)解釋了勻速圓周運(yùn)動(dòng)。物理觀念的核心素養(yǎng)就是強(qiáng)調(diào)知識(shí)和原理的深度理解與應(yīng)用。物理觀念是物理概念和規(guī)律在頭腦中的提煉與升華，是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問題的基礎(chǔ)。

二、從科學(xué)思維入手談一談如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力

科學(xué)思維中較為重要的能力就是建立理想化模型的能力。如將平拋運(yùn)動(dòng)和帶電粒子垂直電場(chǎng)線射入勻強(qiáng)電場(chǎng)這兩種運(yùn)動(dòng)歸納為典型勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的模型，這個(gè)模型解決問題的方法就是運(yùn)動(dòng)的合成與分解，將曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)簡(jiǎn)單的直線運(yùn)動(dòng)來(lái)處理，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化。如開普勒第三定律，所有行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道為橢圓，太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上，對(duì)于開普勒第三定律可以簡(jiǎn)化為”一個(gè)中心天體，兩個(gè)環(huán)繞天體“這樣的理想化模型。這個(gè)模型也適用于中心天體不是太陽(yáng)而是其它天體的情況。再比如，求衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度，角速度，周期，向心加速度隨軌道半徑變化的規(guī)律，這屬于環(huán)繞天體繞中心天體運(yùn)動(dòng)的模型，解決問題的方法就是牛頓第二定律。還有更多的模型：彈簧振子，單擺，人船模型、理想變壓器、質(zhì)點(diǎn)，點(diǎn)電荷等，模型思維是一種重要的科學(xué)思維，創(chuàng)設(shè)建模的學(xué)習(xí)環(huán)境，有利于學(xué)生建模思維的發(fā)展。

三、從科學(xué)探究的角度談一下如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力

在課堂教學(xué)中通過學(xué)習(xí)伽利略對(duì)落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探索過程來(lái)體驗(yàn)一下伽利略如何用探究方法來(lái)研究自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的。伽利略猜想落體運(yùn)動(dòng)應(yīng)該是最簡(jiǎn)單的變速運(yùn)動(dòng)，速度應(yīng)該是均勻變化的。他通過數(shù)學(xué)運(yùn)算得出結(jié)論，如果物體的初速度為零，速度隨時(shí)間均勻變化，那么它通過的位移與時(shí)間的二次方就成正比。伽利略時(shí)代，儀器、技術(shù)都很落后，無(wú)法測(cè)量瞬時(shí)速度，也就不能直接得出速度的變化規(guī)律，所以伽利略將實(shí)驗(yàn)在斜面上進(jìn)行，這樣減慢了小球的速度，經(jīng)過上百次實(shí)驗(yàn)，得出的結(jié)論是：小球沿斜面滾下的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。逐漸增大斜面的傾角，這個(gè)結(jié)論仍成立，經(jīng)過合理的外推，最終將傾角增大到90度，得出自由落體運(yùn)動(dòng)就是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。通過引導(dǎo)學(xué)生對(duì)該探究過程的分析，讓學(xué)生逐漸掌握探究過程的步驟是：提出問題（落體是什么樣的動(dòng)動(dòng)）、猜想與假設(shè)（速度均勻增加的），設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制定方案（在斜面上進(jìn)行），進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估交流等要素。引導(dǎo)學(xué)生在以后做物理實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠用到科學(xué)探究的方法。提高自已設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力和創(chuàng)新能力。

四、從科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的角度來(lái)談一下如何培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

新課程改革凸顯物理課程的育人功能。在課堂教學(xué)過程中，可以通過多媒體課件播放一些在物理學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)的科學(xué)工作者，學(xué)習(xí)他們的愛國(guó)情懷，學(xué)習(xí)他們攻艱克難，勇于探索的精神。使學(xué)生樹立正確的人生觀與價(jià)值觀。能夠正確處理個(gè)人利益與國(guó)家利益的關(guān)系，學(xué)會(huì)處理人與自然的關(guān)系，敬畏大自然，敬畏科學(xué)。

科學(xué)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)或興趣是重要的科學(xué)素養(yǎng)，所以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣至關(guān)重要。為提高課堂上學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，向?qū)W生介紹科學(xué)家探索物理規(guī)律時(shí)所經(jīng)歷的過程，體會(huì)他們追求真理的執(zhí)著，體會(huì)他們?nèi)〉贸晒r(shí)的喜悅。再就是在融洽的課堂教學(xué)氛圍中引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入物理情境也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。以《超重和失重》這節(jié)課為例，我從生活中最簡(jiǎn)單的生活實(shí)例入手，讓學(xué)生談?wù)剰囊粯巧想娞莸绞畼窍码娞輹r(shí)的感受。同學(xué)們討論得熱火朝天，有的同學(xué)說剛上電梯時(shí)，感覺自已受到一個(gè)強(qiáng)大的力向上推自已，要下電梯之前感覺有點(diǎn)暈等……從而得到超重與失重的定義。

綜上所述，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，課堂上是最佳的培養(yǎng)場(chǎng)所，所以對(duì)于我們教師來(lái)講，課前的準(zhǔn)備工作是非常重要的，工作量也是非常大的，要事先將引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入物理情境的思路設(shè)計(jì)出來(lái)。將整節(jié)課的創(chuàng)新思路體現(xiàn)出來(lái)，探究過程也體現(xiàn)出來(lái)。新的課程改革提出了這樣的要求，時(shí)代也需要有科學(xué)素養(yǎng)的人才，所以我們做教師的也要不斷的學(xué)習(xí)，跟得上時(shí)代的步伐。為培養(yǎng)新時(shí)代需要的人才而努力奮斗。