培養(yǎng)高中生物理核心素養(yǎng)的策略探究

陳欽松

摘 要：核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求的提出和新版物理課程標(biāo)準(zhǔn)的頒布，為一線教育工作者指出了新的教學(xué)方向——培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。物理是高中階段的基礎(chǔ)學(xué)科，是學(xué)生形成、發(fā)展核心素養(yǎng)的載體。在開展物理教學(xué)活動時(shí)，教師需要立足物理核心素養(yǎng)的不同維度，聯(lián)系教學(xué)需要，應(yīng)用多樣的策略培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)，為學(xué)生終身發(fā)展和適應(yīng)未來社會需求打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

文章以物理核心素養(yǎng)的不同維度為切入點(diǎn)，詳細(xì)闡述培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的策略。

關(guān)鍵詞：高中物理;核心素養(yǎng);培養(yǎng)策略

隨著中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究成果和《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》的頒布，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)成為物理教師組織物理教學(xué)的主要任務(wù)。所謂的物理核心素養(yǎng)是指學(xué)生在體驗(yàn)物理教學(xué)活動的過程中，以物理基礎(chǔ)知識為基礎(chǔ)，形成的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需求必備的品質(zhì)和關(guān)鍵能力。新版物理課程標(biāo)準(zhǔn)將物理核心素養(yǎng)劃分為了四個(gè)維度，為物理教師培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)指出了明確的方向。所以，在開展高中物理教學(xué)活動的時(shí)候，教師要以物理核心素養(yǎng)的不同維度為基礎(chǔ)，根據(jù)教學(xué)需要，應(yīng)用多樣的策略對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，使學(xué)生在獲取知識的同時(shí)，潛移默化地形成物理素養(yǎng)。那么，我們要如何培養(yǎng)高中生物理核心素養(yǎng)呢？下面，筆者有針對性地闡述培養(yǎng)學(xué)生不同維度素養(yǎng)的策略。

一、 培養(yǎng)學(xué)生物理觀念的策略

物理觀念是物理核心素養(yǎng)中的一個(gè)維度，是學(xué)生在學(xué)習(xí)了基礎(chǔ)的物理知識之后，對基礎(chǔ)知識進(jìn)行的加工和提煉，可有效指引物理學(xué)習(xí)。開展物理教學(xué)活動旨在引導(dǎo)學(xué)生整體地認(rèn)知物理世界，在物理課堂上單純地向?qū)W生灌輸碎片化、抽象化的物理知識是難以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的，教師要切實(shí)地引導(dǎo)學(xué)生形成物理觀念，使學(xué)生更好地體驗(yàn)物理世界。

（一）理清前概念，引發(fā)認(rèn)知沖突

眾所周知，高中物理是以初中物理為基礎(chǔ)的學(xué)科，在參與高中物理教學(xué)活動的過程中，學(xué)生儲備的初中物理知識始終在發(fā)揮作用，甚至初中階段儲備的知識、形成的思維方式在一定程度上直接影響學(xué)生的高中物理學(xué)習(xí)效果。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指出，學(xué)習(xí)是學(xué)生通過建立新舊知識關(guān)系，建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)的過程。所以，在組織高中物理教學(xué)的時(shí)候，筆者尊重學(xué)生的原有的知識結(jié)構(gòu)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生理清前概念，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，進(jìn)一步地探究新知，夯實(shí)形成物理觀念的基礎(chǔ)。

以“閉合電路歐姆定律”教學(xué)為例，在初中物理教學(xué)中學(xué)生對電源、部分電路歐姆定律有初步認(rèn)識。立足學(xué)生已有的知識，筆者利用希沃投屏進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，將兩個(gè)干電池裝入預(yù)先做好的電路板中，四個(gè)小燈泡接成并聯(lián)，每個(gè)支路安裝一個(gè)開關(guān)，電源的兩端接上電壓表。依次閉合每個(gè)支路開關(guān)，學(xué)生觀察到隨著支路增加，小燈泡亮度變暗，同時(shí)電壓表示數(shù)不斷降低，這與他們初中階段認(rèn)為兩個(gè)干電池串聯(lián)電壓就應(yīng)該為3V要保持不變，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究新知的興趣。以此驅(qū)動學(xué)生鍛煉思維，培養(yǎng)學(xué)生物理觀念。

（二）突破教材框架，建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)

建構(gòu)知識結(jié)構(gòu)是學(xué)生形成物理觀念的關(guān)鍵。在參與物理課堂教學(xué)活動的過程中，學(xué)生每節(jié)課都會學(xué)習(xí)到不同的物理知識，這些物理知識是來自物理學(xué)的不同方面的，同時(shí)也是未經(jīng)過整合的。在這樣的情況下，學(xué)生學(xué)習(xí)到的物理知識往往是物理概念、規(guī)律等的具體內(nèi)容，他們沒有對物理內(nèi)容建立深刻的理解，也沒有在頭腦中建構(gòu)完整的物理觀念。針對該情況，教師要善于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理知識關(guān)系，建構(gòu)完整的結(jié)構(gòu)。

為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在開展物理教學(xué)活動的過程中，筆者會指導(dǎo)學(xué)生繪制思維導(dǎo)圖，將不同的物理知識點(diǎn)以框架圖的形式展現(xiàn)出來，借此清晰地分析知識點(diǎn)間的關(guān)系，順其自然地形成物理觀念。

二、 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的策略

科學(xué)思維是物理核心素養(yǎng)的重要組成部分，是學(xué)生必須具備的一項(xiàng)能力?？茖W(xué)思維能力的形成關(guān)乎學(xué)生的物理學(xué)習(xí)情況，也影響學(xué)生的物理應(yīng)用情況。在開展物理教學(xué)的時(shí)候，筆者一般應(yīng)用如下策略培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力：

（一）體驗(yàn)概念和規(guī)律的形成過程

高中生隨著自我的不斷發(fā)展，辯證思維和抽象思維在不斷地發(fā)展。尤其在高中階段，他們會對所學(xué)的物理知識產(chǎn)生質(zhì)疑，想要一探物理究竟。所以，在物理課堂上教師只教給學(xué)生物理結(jié)論是不夠的，還需要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷物理概念、規(guī)律的形成過程，使他們能有效地發(fā)現(xiàn)物理知識的形成原因，感受物理知識的發(fā)展方向，從而加深對物理知識的理解，同時(shí)在此過程中潛移默化地鍛煉物理思維，促進(jìn)科學(xué)思維能力的發(fā)展。

以“探究加速度與質(zhì)量和合外力關(guān)系”為例，我們不能直接告知學(xué)生該實(shí)驗(yàn)要平衡摩擦力，而是要引導(dǎo)學(xué)生去思考。比如，

如何使小車能勻加速運(yùn)動呢？不能用手和彈簧測力計(jì)直接拉車加速運(yùn)動，這樣合外力不穩(wěn)定，那怎么能得到穩(wěn)定的合外力呢？學(xué)生就容易想到用鉤碼細(xì)繩跨過定滑輪拉小車得到穩(wěn)定合外力。合外力又如何測量？需要對小車受力分析，合外力等于細(xì)繩的拉力和小車所受到阻力的合力。阻力如何測？拉力如何測？阻力測量存在困難，也使實(shí)驗(yàn)變得復(fù)雜，引導(dǎo)學(xué)生既然不好測，能不能不要測。學(xué)生經(jīng)過一定時(shí)間的思考后，引導(dǎo)學(xué)生能否將摩擦力平衡掉？該怎么平衡？學(xué)生自然就容易想到將水平面改為斜面，讓重力的分力平衡摩擦力，那又怎樣才能算剛好平衡呢？這就需要小車前面沒有拉力，小車后面要拉著紙帶勻速下滑。如此教學(xué)，學(xué)生才能真正理解為什么要平衡摩擦力，又如何平衡。教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)，除了平衡摩擦，還可以有什么方法可以解決問題？讓摩擦力減小到可以忽略不計(jì)，比如氣墊導(dǎo)軌阻力足夠小，可以忽略就不用平衡。如此設(shè)計(jì)的教學(xué)，就可以讓學(xué)生真正理解物理知識，在學(xué)習(xí)中形成研究方法，促進(jìn)科學(xué)思維發(fā)展。

（二）注重講授物理科學(xué)方法

物理科學(xué)方法是學(xué)生學(xué)習(xí)物理必不可少的“工具”。教學(xué)實(shí)踐證明，物理科學(xué)方法是學(xué)生在學(xué)生解決物理問題時(shí)自主思維的方式，是學(xué)生發(fā)展物理思維能力的基礎(chǔ)。在物理課堂上，教師要以物理知識為基礎(chǔ)，注重講授物理科學(xué)方法，使學(xué)生通過掌握科學(xué)方法自主地分析物理問題，學(xué)習(xí)物理思維精髓，提升物理思維能力發(fā)展水平。