基于高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的物理教學(xué)探究

【摘要】在全面推進素質(zhì)教育的背景下，教師教學(xué)工作的側(cè)重點也在不斷變化和調(diào)整。高中階段，教師不僅要傳授知識，還要運用有效的教學(xué)方式來培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。高中階段的物理課程難度明顯提升，且不同模塊中的重難點差異較大，所以在學(xué)習(xí)時，部分學(xué)生對知識點的掌握不夠扎實?；诖?，在實際教學(xué)中，教師應(yīng)通過一些有效的方式來優(yōu)化教學(xué)效果，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。文章對高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的概念進行了闡釋，并結(jié)合當(dāng)前教學(xué)中存在的問題，詳細討論了培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的有效策略。

【關(guān)鍵詞】高中物理;核心素養(yǎng);教學(xué)探究

作者簡介：王在峰（1984.1—），男，安徽省肥東第一中學(xué)，中學(xué)高級教師，本科學(xué)歷，合肥市物理學(xué)科帶頭人，2010年合肥市高中物理課堂教學(xué)評比一等獎，2020年合肥市青年教師教學(xué)競賽中學(xué)理科組一等獎。

一、前言

隨著課程改革的不斷深入，教育部門對課程教學(xué)提出了新要求，不僅要求教師關(guān)注學(xué)生的考試成績，還要求教師從綜合素養(yǎng)培養(yǎng)方面著手提升學(xué)生學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生后續(xù)更深層次的學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。學(xué)生需要長時間的訓(xùn)練才能養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，掌握正確的學(xué)習(xí)方式。因此，在課程規(guī)劃過程中，教師應(yīng)考慮到高中階段的學(xué)習(xí)特點，根據(jù)學(xué)生的反饋調(diào)整授課方式、進度，不斷提升教學(xué)效率。物理課程具有一定的抽象性，對學(xué)生來說有一定的難度。教師要做好學(xué)生興趣的激發(fā)和自主性培養(yǎng)，不斷提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)概述

（一）物理觀念

物理觀念包含了物質(zhì)、運動、相互作用、能量等。通過具體的培養(yǎng)，學(xué)生能夠解釋自然現(xiàn)象，解決生活中遇到的實際問題，擁有基礎(chǔ)的物理觀念，了解更多的自然現(xiàn)象。

（二）科學(xué)思維

而科學(xué)思維則是需要培養(yǎng)學(xué)生從物理學(xué)的角度對日常生活中存在的事物本質(zhì)及內(nèi)在規(guī)律進行全面的認知，主要是基于基礎(chǔ)的事實和經(jīng)驗，對相關(guān)理想模型的抽象概括?？茖W(xué)思維也是提升學(xué)生綜合推理論證等思維方式的過程，能夠促使學(xué)生基于事實基礎(chǔ)，通過全面的推論得到不同的觀點，從而再提出質(zhì)疑和批判等有創(chuàng)造性的見解。高中階段的物理學(xué)習(xí)，能夠培養(yǎng)學(xué)生建立理想模型的能力，使學(xué)生正確運用科學(xué)思維進行推理、規(guī)律尋找、最終得出結(jié)論，再通過結(jié)論去解決實際生活中存在的問題?？茖W(xué)思維的培養(yǎng)能夠促使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程和未來的生活工作中大膽質(zhì)疑，并勇于展開探索、追求創(chuàng)新。

（三）實驗探究

實驗探究這項素養(yǎng)旨在提出相關(guān)的物理問題，形成假設(shè)與猜想，并引導(dǎo)學(xué)生自主獲取和處理信息，再依據(jù)相關(guān)證據(jù)得到有效的結(jié)論。從過程上來說，主要包含了問題、證據(jù)、解釋、交流四大要素。高中階段的物理學(xué)習(xí)，應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究意識。這對于學(xué)生以后的日常學(xué)習(xí)和生活來說非常重要。并且在這一過程當(dāng)中，學(xué)生的探究設(shè)計能力、取證能力、動手操作能力等，均能夠得到有效訓(xùn)練，有利于學(xué)生的長遠發(fā)展。

（四）科學(xué)態(tài)度和責(zé)任

通過對上述能力的培養(yǎng)，學(xué)生在物理知識學(xué)習(xí)的過程中，能夠逐步形成科學(xué)態(tài)度。教師要鼓勵學(xué)生在未來的物理知識學(xué)習(xí)中真正認識科學(xué)本質(zhì)，以科學(xué)的態(tài)度去追尋事物的本質(zhì)和正確的答案。

三、當(dāng)前高中物理教學(xué)中存在的問題

（一）缺少實驗教學(xué)

高中階段的課時安排較為緊張，部分教師為保證教學(xué)進度，使學(xué)生有更多的練習(xí)時間，將物理實驗類的課程時長進行壓縮。這就導(dǎo)致學(xué)生動手能力和觀察能力的發(fā)展不足。實驗學(xué)習(xí)能夠更好地幫助學(xué)生形成記憶上的聯(lián)想，從視覺等觀感上刺激學(xué)生對抽象理論知識的理解，能有效鍛煉學(xué)生的思維內(nèi)化和遷移運用水平。在動手實驗的過程中，學(xué)生還有可能激起思維的火花。在實際教學(xué)中，教師不能隨意減少學(xué)生參與物理實驗的次數(shù)，要采用理論實踐并重的方式來優(yōu)化學(xué)生對物理知識的理解，確保教育教學(xué)的全面和科學(xué)。

（二）忽略了對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)

部分教師在授課過程中忽略了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，特別是在進行習(xí)題講解時，沒有考慮到學(xué)生會出現(xiàn)的思維偏差，而是直接將答案告訴學(xué)生，讓學(xué)生對正確答案進行背誦記憶。這種被動的學(xué)習(xí)方式不能很好地鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，導(dǎo)致學(xué)生在面對題目轉(zhuǎn)換時，往往不能靈活運用知識解決問題。針對這種情況，教師要在授課過程中關(guān)注對學(xué)生思維的引導(dǎo)和自主性的培養(yǎng)，通過提問的方式檢驗學(xué)生對知識點的掌握情況。在課堂上，教師應(yīng)加強對學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠根據(jù)已有知識進行深入學(xué)習(xí)，并將知識內(nèi)化。

四、優(yōu)化物理學(xué)科核心素養(yǎng)教學(xué)策略

（一）科學(xué)規(guī)劃目標(biāo)

由于高中階段的物理課程難度較大，且不同學(xué)生之間的學(xué)習(xí)能力和基礎(chǔ)情況有很大差異，因此，在進行學(xué)習(xí)目標(biāo)的設(shè)計和核心素養(yǎng)的培養(yǎng)過程中，教師要注意循序漸進。教師可以采用分層的方式幫助學(xué)生設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，在逐步突破重難點的過程中幫助學(xué)生建立對物理學(xué)科的興趣和信心[1]。學(xué)習(xí)目標(biāo)的規(guī)劃可以從基礎(chǔ)知識、重難點和素養(yǎng)拔高等方面展開。在制訂目標(biāo)的同時，教師也應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。例如，力學(xué)體系中會涉及能量的守恒和轉(zhuǎn)換，教師便可以將運動過程中的小車作為質(zhì)點進行受力分析，要求學(xué)生說出其所受力的方向和大小，并判斷如何進行受力分解來保持其在水平和豎直兩個方向上的平衡性。在教師畫出受力示意圖后，學(xué)生對平衡和力的轉(zhuǎn)換便會有更加深刻的理解。這個過程既能有效突破重難點知識，又能鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，使學(xué)生掌握解題的思路和方法。

（二）培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

學(xué)生如果被動接受知識，沒有主動思考，就無法深入理解物理知識點，記憶也不會穩(wěn)固。只有通過自主學(xué)習(xí)，學(xué)生才會主動思考，在教師講解后，學(xué)生才能加深理解，提高學(xué)習(xí)效率。另外，為了讓學(xué)生的自主學(xué)習(xí)更有方向、更加高效，教師可以以“問題”為載體來引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。教師可以通過創(chuàng)設(shè)與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的問題來激活學(xué)生的思維，讓學(xué)生在解決問題的過程中感受到物理知識的應(yīng)用。

（三）巧用信息技術(shù)教學(xué)

當(dāng)前信息技術(shù)在教學(xué)中得到廣泛應(yīng)用。教師利用信息技術(shù)教學(xué)，能夠活躍課堂氣氛，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。高中物理中有很多非常抽象的知識點，教師可以借助信息技術(shù)教學(xué)直觀性的特點，讓學(xué)生一目了然地感受物理知識的奧妙，進而加深對物理知識的理解。例如，在“力的合成”“力的分解”等知識的教學(xué)過程中，教師可以借助多媒體技術(shù)的力量，給學(xué)生播放更加直觀的力的演繹動畫，設(shè)計拉力實驗，用橡皮筋從兩個方向拉動物體，再設(shè)計用橡皮筋從合力方向拉動物體，觀察物體的位移特征，將力的平行四邊形定則清晰地展示出來。又如，在“帶電粒子在電場中的運動”的教學(xué)過程中，教師可以運用信息技術(shù)將帶電粒子生動地模擬成小顆?；驓馀?，展示其在電場中運動的特點，加深學(xué)生對這部分知識的理解。

（四）人本教育，開展差異化教學(xué)

差異化教學(xué)是“因材施教”的體現(xiàn)，也是以人為本思想的一種體現(xiàn)。在高中物理教學(xué)中，因為學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、特點等不同，學(xué)生所表現(xiàn)出來的學(xué)習(xí)能力也各有不同。教師如果采用普適性教學(xué)，可能讓學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生“吃不飽”，學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生“吃不下”。基于此，教師可以將學(xué)生分成不同的層次，進行差異化教學(xué)，在課堂上對學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生提出較難的問題，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)潛力，而對學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生可以提出較簡單的問題，避免打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心。另外，教師應(yīng)多與學(xué)習(xí)能力較弱的學(xué)生交流，多鼓勵與鞭策學(xué)生，讓他們更好地融入物理教學(xué)，不放棄每名學(xué)生。

（五）重視情感態(tài)度方面的培養(yǎng)

不管是舊的“三維目標(biāo)”，還是新的“五維目標(biāo)”，或是高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)中的“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”，都說明了情感態(tài)度培養(yǎng)的必要性。在高中物理課程的情感態(tài)度培養(yǎng)中，教師一方面要讓學(xué)生愛上物理學(xué)習(xí)，對物理的內(nèi)涵有所了解，樹立包括物質(zhì)觀念、運動觀念、能量觀念等在內(nèi)的正確觀念，引導(dǎo)學(xué)生對高中物理有清晰的認知;另一方面要讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)精神，樹立正確價值觀。例如，在“自由落體”模塊知識的教學(xué)過程中，教師可以給學(xué)生講解伽利略追求真理的赤子之心，講解牛頓發(fā)現(xiàn)問題鉆研探尋的創(chuàng)新精神等，讓學(xué)生產(chǎn)生情感共鳴，全身心投入物理學(xué)習(xí)。此外，教師還要讓學(xué)生關(guān)注物理在社會生活中的應(yīng)用。在教學(xué)之余，教師可以將一些物理社會研究新聞等推送給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注社會，樹立社會主人翁意識。

（六）開展評價反饋

核心素養(yǎng)的培養(yǎng)絕不是單純地進行知識傳授，教師還應(yīng)與學(xué)生進行良好的溝通，對學(xué)生進行正確的評價。一方面，教師在評價過程中應(yīng)具有一定的客觀性，保證評價標(biāo)準的科學(xué)性。在評價標(biāo)準的制訂中，教師應(yīng)當(dāng)對于學(xué)生的知識態(tài)度以及個人學(xué)習(xí)能力等進行綜合呈現(xiàn)，同時也要結(jié)合推理過程，思維方式猜想、假設(shè)等相關(guān)評價內(nèi)容。教師要全面關(guān)注學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中展現(xiàn)出來的思維方式和行為表現(xiàn)，并據(jù)此針對物理教學(xué)過程和實驗方案等進行持續(xù)的設(shè)計與改進，以提升學(xué)生的實操能力和合作交流能力，培養(yǎng)其正確的物理觀念和科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任[2]。另一方面，教師要注重評價任務(wù)的真實性。教師可以為學(xué)生模擬真實情境，運用任務(wù)情境，激發(fā)學(xué)生的物理思維和個人潛能，以處理任務(wù)的過程培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和合作能力。運用這樣的措施，評價結(jié)果的可信度會更高，干擾因素也能得到有效控制。這些措施還有利于教師獲得最真實的教學(xué)反饋成果。

（七）優(yōu)化教學(xué)進度

在高考的壓力之下，各個課程的教學(xué)進度都有明確的規(guī)劃和要求。教師在授課之前要切實根據(jù)學(xué)生的接受情況進行內(nèi)容和進度的調(diào)整，避免一味趕進度而影響教學(xué)質(zhì)量。在進行課程設(shè)計和新知講解時，教師必須考慮到學(xué)生的思維習(xí)慣，從學(xué)生直觀觀察到的物理現(xiàn)象入手，然后將其抽象轉(zhuǎn)化為物理模型，讓學(xué)生根據(jù)已有的知識逐步進行推測和計算分析，習(xí)得新的知識。在是什么、為什么和怎么做的過程中，學(xué)生能夠形成物理思維習(xí)慣，并掌握正確的學(xué)習(xí)方法[3]。在教學(xué)進度的優(yōu)化和調(diào)整過程中，教師可以采用模塊劃分的方式，如基礎(chǔ)力學(xué)、電磁場、天體物理等。這種有效的規(guī)劃方式能夠幫助學(xué)生快速建立高中物理的思維框架，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

（八）融合實驗探究

物理學(xué)科更接近于自然科學(xué)，許多定理概念都是通過實驗的方式來進行推導(dǎo)和驗證的。在授課過程中，教師也要注重對實驗探究學(xué)習(xí)方式的融合，著重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和分析能力。例如，在教學(xué)“電磁效應(yīng)”時，教師可以先讓學(xué)生觀看一些電磁感應(yīng)的視頻，以此來激發(fā)學(xué)生的興趣，在強調(diào)實驗要點及基礎(chǔ)知識后，可以讓學(xué)生進行實驗探究。教師可以讓學(xué)生采用分組合作的方式完成實驗探究。在小組合作的過程中，有的學(xué)生進行電路的搭接和磁感線的切割操作，有的學(xué)生觀察電流表的偏轉(zhuǎn)并進行記錄，形成和諧的實驗操作氛圍[4]。在這個實驗過程中，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生進行實驗的改動和拓展，如改變導(dǎo)體切割磁感線的角度和方向引發(fā)電流大小的變化。這種拓展性的實驗嘗試更有利于激發(fā)學(xué)生的興趣，能使其靈活運用已有的知識進行預(yù)測和分析，充分培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力。

（九）培養(yǎng)創(chuàng)新個性

在教學(xué)過程中，教師要尊重學(xué)生的創(chuàng)新性和個性化。每名學(xué)生都是獨立的個體，他們對物理知識的理解能力和運用水平存在一定差異。教師必須端正自己的教學(xué)態(tài)度并運用教學(xué)智慧使全體學(xué)生都參與到課堂教學(xué)中，運用有效的教學(xué)方式來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在課堂上，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生觀察一些較為神奇的物理現(xiàn)象，在講解原理之前讓學(xué)生進行推導(dǎo)和分析，充分活躍學(xué)生的思維，發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造力。在復(fù)習(xí)課上，教師也要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，如可以讓學(xué)生用多種方式解題，在鍛煉學(xué)生思維的同時，加深學(xué)生對知識的理解。在拓展學(xué)習(xí)方面，教師可以運用思維導(dǎo)圖進行知識的梳理，根據(jù)物理學(xué)的模塊化特征實現(xiàn)拓展和補充。

五、結(jié)語

總之，在高中物理教學(xué)中，教師要設(shè)計科學(xué)合理的教學(xué)目標(biāo)，充分考慮到不同層次學(xué)生之間的差異性，利用分層的方式逐步設(shè)計學(xué)習(xí)任務(wù)，使所有學(xué)生都能有所收獲。教師要加強對學(xué)生課堂反饋和課后評價的關(guān)注度，及時反思教學(xué)中的不足，使學(xué)生能夠更扎實地掌握知識點。在培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的同時，促進學(xué)生全面發(fā)展。

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