基于核心素養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)習(xí)路徑的物理教學(xué)

□甘肅省民樂縣職業(yè)教育中心學(xué)校 王瑞琴

課程改革下核心素養(yǎng)已成為各個(gè)學(xué)科實(shí)施教學(xué)的主要目標(biāo)之一，在該教育目標(biāo)下高中階段的物理提出了更高的教學(xué)要求。從物理課程的核心素養(yǎng)目標(biāo)角度分析，學(xué)生在接受物理教育的過程中可逐漸形成適應(yīng)社會與個(gè)人發(fā)展的必備能力與品格，這屬于核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)所在，因此教學(xué)實(shí)施中物理教師應(yīng)對其給予高度重視；而從學(xué)習(xí)路徑角度講，不同學(xué)生對物理課程所呈現(xiàn)出的認(rèn)知水平與知識存儲都有極大差異，如此也會導(dǎo)致學(xué)生個(gè)體物理學(xué)習(xí)路徑有明顯區(qū)別。因此，若物理教師想實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量提升，需要以兩者結(jié)合為基礎(chǔ)對物理教學(xué)策略進(jìn)行重新構(gòu)建，以此確保學(xué)生物理核心素養(yǎng)以及個(gè)體學(xué)習(xí)效果都能有極大程度的提升。而傳統(tǒng)物理教學(xué)無論是對高中生群體核心素養(yǎng)養(yǎng)成還是學(xué)習(xí)效率提升都有一定滯后性，因此，教師應(yīng)加以創(chuàng)新。物理是高中階段的重點(diǎn)課程，在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)為保證教學(xué)目標(biāo)高質(zhì)量完成，教師可立足于學(xué)習(xí)路徑進(jìn)行探索，并對物理教學(xué)模式和方法實(shí)施具體優(yōu)化。本文主要基于核心素養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)習(xí)路徑對物理教學(xué)展開全面分析。

一、學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中面臨的困境

在對當(dāng)前學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查和分析后可發(fā)現(xiàn)，物理教學(xué)環(huán)節(jié)中一般會呈現(xiàn)出較為極端的兩種不同教學(xué)形式。一種是傳統(tǒng)教學(xué)模式的沿用，該物理教學(xué)模式對學(xué)生成績保障確實(shí)十分有利，但對學(xué)生思維模式擴(kuò)散、對學(xué)生創(chuàng)新思維配置的培養(yǎng)卻有極強(qiáng)限制。傳統(tǒng)物理教學(xué)相對來講方法單一、課堂氛圍略顯枯燥，所以極易導(dǎo)致學(xué)生在該情況下對物理知識學(xué)習(xí)產(chǎn)生較重的負(fù)面情緒，并且部分學(xué)生對物理實(shí)踐活動也會呈現(xiàn)出參與主動性缺乏的個(gè)體行為意識，形成該問題主要是物理教師課堂中選擇的教學(xué)方式與內(nèi)容靈活性缺失，以至于學(xué)生理解難度偏高，從而對整體的物理教學(xué)質(zhì)量影響較大。教師應(yīng)明確學(xué)習(xí)階段高中生對物理知識的接受能力和學(xué)習(xí)潛力會有極大差異，部分教師課前對學(xué)生特點(diǎn)調(diào)查并未深入，或根本未進(jìn)行調(diào)查分析，都會影響其在課堂上與學(xué)生建立的互動關(guān)系，并使物理教學(xué)內(nèi)容針對性缺失。而當(dāng)學(xué)生對物理知識理解缺乏深度時(shí)，則會使學(xué)生的學(xué)習(xí)自信逐漸喪失，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)W(xué)習(xí)物理有抗拒心理出現(xiàn)。物理知識存在抽象化特征，所以學(xué)習(xí)難度偏高，此時(shí)若教師仍選擇傳統(tǒng)教學(xué)，忽視信息技術(shù)和新的教學(xué)手段所帶來的教學(xué)作用，對物理課程改革也極為不利。

另一種則是物理教學(xué)環(huán)節(jié)中，一部分教師在模式創(chuàng)新上存在偏頗行為，以至于整個(gè)教學(xué)方向脫離目標(biāo)要求，該問題主要體現(xiàn)在物理教師過于注重課堂趣味性，所以會在課堂中引入眾多趣味教學(xué)方法和相關(guān)物理活動，如此會將課堂時(shí)間占據(jù)大半，從而導(dǎo)致物理課程中的概念性知識以及重點(diǎn)內(nèi)容講解時(shí)間不足，嚴(yán)重影響物理課程的教學(xué)進(jìn)度，而且課堂內(nèi)容安排缺乏合理性也會加深學(xué)習(xí)難度，對學(xué)生核心素養(yǎng)養(yǎng)成十分不利。與此同時(shí)，若物理教師欠缺對學(xué)習(xí)路徑的整體分析，也會使學(xué)生對物理概念知識以及具體學(xué)習(xí)流程掌握不夠清晰，學(xué)習(xí)體系缺乏完善、物理實(shí)踐認(rèn)知較為淺顯等皆是影響物理學(xué)習(xí)質(zhì)量的重要因素，也是當(dāng)前物理教學(xué)所面臨的主要困境，因此教師應(yīng)時(shí)刻謹(jǐn)記核心素養(yǎng)目標(biāo)，并從學(xué)習(xí)路徑為出發(fā)點(diǎn)創(chuàng)新教學(xué)方案與流程。

二、基于核心素養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)習(xí)路徑的物理教學(xué)途徑策略

在核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)的引導(dǎo)下，物理教學(xué)要以概念學(xué)習(xí)路徑為前提，抓實(shí)概念教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生正確的物理觀念，以規(guī)律學(xué)習(xí)路徑為前提，全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，以實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)路徑為前提，培養(yǎng)學(xué)生的操作實(shí)踐能力。

（一）以概念學(xué)習(xí)路徑為前提，強(qiáng)調(diào)物理觀念培養(yǎng)

物理概念學(xué)習(xí)是引導(dǎo)學(xué)生通過相關(guān)概念剖析，讓學(xué)生對知識概念有充足了解，并且提高其物理基礎(chǔ)，強(qiáng)化運(yùn)用。而概念學(xué)習(xí)路徑指的是在圍繞物理知識設(shè)置相應(yīng)情境后，將學(xué)生引入情境內(nèi)提升其興趣，加強(qiáng)課堂互動效果，隨后物理教師可提出該節(jié)課的相應(yīng)物理概念并實(shí)施具體闡述，以此將學(xué)生物理思維、觀念以及理解能力加以提升。而物理觀念屬于物理學(xué)科素養(yǎng)的構(gòu)成部分，其對學(xué)生個(gè)體實(shí)踐行動有支配作用，從物理學(xué)角度分析，主體觀念的形成也屬于人類對物質(zhì)、作用、運(yùn)動以及能量等部分的基礎(chǔ)認(rèn)知，也包括自然、時(shí)空、相互作用、物理價(jià)值觀等。概念學(xué)習(xí)路徑具有一定學(xué)習(xí)優(yōu)勢，不僅可將教學(xué)難點(diǎn)及重點(diǎn)簡單化，也可使學(xué)生通過概念學(xué)習(xí)掌握物理知識本質(zhì)，加強(qiáng)學(xué)生個(gè)體認(rèn)知。所以為突出概念學(xué)習(xí)路徑實(shí)現(xiàn)物理觀念培養(yǎng)，物理教師可從多方面入手：

第一，與物理歷史發(fā)展相結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生個(gè)體物理觀念感知。例如，對運(yùn)動描述，伽利略和亞里士多德有不同的觀念，而在兩種觀念碰撞下，物理教師在開展概念教學(xué)的過程中，要注意將物理學(xué)發(fā)展的相關(guān)過程和歷史講清楚，讓學(xué)生準(zhǔn)確判斷，形成正確的認(rèn)知。

第二，教師要加大理論知識的講解和分析，幫助學(xué)生建立物理觀念。例如，在牛頓第一定律的學(xué)習(xí)中，教師可以對定律的基本概念、基本內(nèi)容進(jìn)行透徹的理論講析，然后再以小組合作、師生互動的方式強(qiáng)化概念理解。

第三，實(shí)驗(yàn)探究活動類的活動設(shè)計(jì)。該類教學(xué)活動能輔助學(xué)生將所學(xué)物理知識概念進(jìn)一步內(nèi)化。依托于物理實(shí)驗(yàn)探究不僅能讓學(xué)生對概念知識有更深層了解，同時(shí)也可增強(qiáng)學(xué)生個(gè)體動手操作能力。“速度、力、質(zhì)量的關(guān)系探究”這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)，物理教師可要求高中生以分組形式完成實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在具體觀察、操作環(huán)節(jié)全面實(shí)現(xiàn)概念知識到應(yīng)用的跨越，并以此促使學(xué)生將“牛頓運(yùn)動定律”的概念進(jìn)一步內(nèi)化。

總體來講，物理知識多與實(shí)際生活相關(guān)，所以日常教學(xué)環(huán)節(jié)物理教師可著重將生活化教學(xué)突出，并立足于知識概念幫助學(xué)生加強(qiáng)知識特點(diǎn)掌握，如此也更符合高中生學(xué)習(xí)規(guī)律。而教學(xué)中物理教師應(yīng)對知識概念的引入特別注意，可讓學(xué)生在對立思考與闡述下進(jìn)行知識理解，而教師要提出準(zhǔn)確概念，并針對概念具體分析，通過該方式提出物理知識重難點(diǎn)，并引導(dǎo)學(xué)生厘清概念學(xué)習(xí)思路，時(shí)刻做到保持清晰且構(gòu)建精準(zhǔn)有條理的邏輯框架。面對概念應(yīng)用，教師可利用教材中所涉及的習(xí)題展開訓(xùn)練，通常概念講解后為鞏固知識應(yīng)用，物理教師可運(yùn)用課堂練習(xí)時(shí)間引導(dǎo)學(xué)生舉一反三。針對最后的概念拓展，教師應(yīng)讓學(xué)生明確物理概念并非僅是物理現(xiàn)象存在，其在其他不同物理現(xiàn)象都會有所體現(xiàn)，因此一定要學(xué)會將已有知識概念加以拓展，提高個(gè)體核心素養(yǎng)與能力。

（二）以規(guī)律學(xué)習(xí)路徑為前提，強(qiáng)調(diào)科學(xué)思維培養(yǎng)

高中物理教師在選擇以規(guī)律學(xué)習(xí)路徑入手實(shí)施課堂教學(xué)時(shí)，可以從科學(xué)思維培養(yǎng)角度切入，通過此學(xué)習(xí)路徑學(xué)生可明確按照規(guī)律的基礎(chǔ)形成條件深入學(xué)習(xí)。思維指向的是人腦在面對客觀事物表象時(shí)所展開的分析、判斷與推理過程，該過程同樣屬于理性認(rèn)知過程，立足核心素養(yǎng)目標(biāo)下物理教師應(yīng)對科學(xué)思維培養(yǎng)給予高度重視，即是讓學(xué)生可通過規(guī)律學(xué)習(xí)路徑構(gòu)建自身理想模型意識與能力，并有效培養(yǎng)學(xué)生正確運(yùn)用物理知識的思維方法，加強(qiáng)學(xué)生定性與定量探索規(guī)律、自然現(xiàn)象解釋、科學(xué)推理的思維能力。

具體實(shí)施中，物理教師可從多方面著手，第一，物理模型建構(gòu)、提升抽象思維，該過程本身存在一定學(xué)習(xí)規(guī)律，相關(guān)模型建構(gòu)必須遵循知識形成規(guī)律才能確保其學(xué)習(xí)功能，因此兩者之間有極強(qiáng)的協(xié)同促進(jìn)作用。例如，對“質(zhì)點(diǎn)”這一內(nèi)容的教學(xué)，物理教師可圍繞該知識內(nèi)容提供練習(xí)題目，引導(dǎo)學(xué)生對位移與時(shí)間關(guān)系及形成規(guī)律有明確認(rèn)知，并由此建立相應(yīng)模型，構(gòu)建物理模型與問題解決過程中存在一定的抽象思考，所以對鍛煉學(xué)生群體科學(xué)思維有極大促進(jìn)作用。

第二，引入類比思維法引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度思考，該方法可在物理教師講解理論知識時(shí)加以應(yīng)用。類比思維主要是利用相似度較高或相同的物理情境引發(fā)高中生對知識進(jìn)行橫向或縱向?qū)Ρ?，以此發(fā)現(xiàn)理論知識中的相似和區(qū)別之處，從而讓學(xué)生對物理知識理論有全新認(rèn)知。

第三，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)施等效變化分析，加強(qiáng)創(chuàng)新思考。例如，“電磁感應(yīng)知識”教學(xué)中，物理教師可圍繞勻強(qiáng)電場內(nèi)部帶電體本身受力的實(shí)際情況讓學(xué)生進(jìn)行等效分析，該模式下學(xué)生可直觀感受知識轉(zhuǎn)化過程，并以此使解題思路得到有效拓展，對學(xué)生思維能力也有明顯鍛煉。

第四，能量守恒定律滲透，啟發(fā)學(xué)生探索。該定律的滲透是為讓學(xué)生對規(guī)律了解得更為透徹，并在針對性對能量守恒特點(diǎn)進(jìn)行探究后，可使學(xué)生對思維發(fā)展過程體會更加深入，以此對能量守恒定理的運(yùn)用規(guī)律精準(zhǔn)掌握。而通過對該定律的長時(shí)間分析驗(yàn)證，可讓學(xué)生了解只要能量轉(zhuǎn)化一直存在，就都會嚴(yán)格遵守這一定律，這也是一項(xiàng)重要物理規(guī)律。第五，加強(qiáng)學(xué)科規(guī)律練習(xí)，拓展學(xué)生思維。物理教師在教學(xué)時(shí)可將課程局限性打破，將物理與數(shù)學(xué)、化學(xué)相連接，如此不僅可以豐富物理教學(xué)資源，也可讓學(xué)生對物理規(guī)律發(fā)展了解更加全面。自然哲學(xué)、物理理論以及實(shí)驗(yàn)是物理規(guī)律形成與確定的基礎(chǔ)所在，而且也為物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)與分析提供條件。

（三）以實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)路徑為前提，強(qiáng)調(diào)實(shí)踐能力培養(yǎng)

設(shè)置物理實(shí)驗(yàn)的目的是幫助學(xué)生通過直觀的方式理解抽象且復(fù)雜的物理知識，借助物理實(shí)驗(yàn)對學(xué)生進(jìn)行動手操作能力訓(xùn)練，并且通過將理論知識在實(shí)踐中應(yīng)用，也可輔助學(xué)生加深知識印象。探索實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)路徑時(shí)，物理教師應(yīng)注意將高中生主體作用突出，自身承擔(dān)引導(dǎo)及輔助功能，且提出相關(guān)物理問題，讓學(xué)生在問題導(dǎo)向下展開物理實(shí)驗(yàn)。而具體實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中學(xué)生可將已有知識融入，加強(qiáng)知識點(diǎn)鞏固，提升實(shí)驗(yàn)探究能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)中實(shí)驗(yàn)探究能力是主要體現(xiàn)，所以教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容利用實(shí)驗(yàn)優(yōu)勢，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境和激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣對強(qiáng)化高中生探究意識、數(shù)據(jù)獲取、處理及運(yùn)用、實(shí)驗(yàn)結(jié)果觀察、描述以及綜合歸納等能力的提升都有一定促進(jìn)作用。

第一，教師可從問題情境創(chuàng)設(shè)著手，全面激發(fā)學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的興趣。在物理實(shí)驗(yàn)中，教師要改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的局限，充分注重學(xué)生在實(shí)驗(yàn)全過程中的主體性，采取多樣化的形式創(chuàng)設(shè)問題情境，拓展開闊的探究空間，引導(dǎo)學(xué)生積極參與物理實(shí)驗(yàn)和探究活動。

第二，以實(shí)驗(yàn)過程的優(yōu)化培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力與探究能力。例如，在“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速度”的實(shí)驗(yàn)過程中，教師可以先向?qū)W生提出問題，讓學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)結(jié)果假設(shè)，然后師生共同設(shè)計(jì)具體的實(shí)驗(yàn)步驟并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，師生觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，在這個(gè)過程中，教師要引領(lǐng)學(xué)生在提出假設(shè)、動手操作、觀察分析、總結(jié)驗(yàn)證等環(huán)節(jié)中感受物理原理的猜想和驗(yàn)證經(jīng)過，培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察能力和推理能力。

第三，提倡質(zhì)疑問難。這個(gè)過程是促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維品質(zhì)培養(yǎng)的主要環(huán)節(jié)。例如，學(xué)習(xí)“機(jī)械能守恒定律的有效驗(yàn)證”時(shí)，教師先指導(dǎo)學(xué)生圍繞物理教材內(nèi)容開展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行相關(guān)指導(dǎo)，并待學(xué)生掌握準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c結(jié)論后，為學(xué)生提供充足、開放的探索空間，鼓勵(lì)學(xué)生提出質(zhì)疑，并與實(shí)驗(yàn)困難以及現(xiàn)象觀察等問題充分結(jié)合分析后，適當(dāng)進(jìn)行改進(jìn)，啟發(fā)學(xué)生個(gè)體創(chuàng)新與探索。

第四，引導(dǎo)學(xué)生將生活與實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有機(jī)融合，并提倡學(xué)生自主設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)。教師可要求學(xué)生在日常生活中挖掘物理實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)主題和過程，以此形成完整的物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并通過具體的實(shí)驗(yàn)記錄與分享使學(xué)生的物理核心素養(yǎng)得到全面提升。

（四）以問題解決學(xué)習(xí)路徑為前提，強(qiáng)調(diào)科學(xué)態(tài)度培養(yǎng)

問題解決學(xué)習(xí)路徑的應(yīng)用目的是讓學(xué)生利用現(xiàn)有物理知識充分解決各種生活與學(xué)習(xí)問題，并且通過該方式端正學(xué)生個(gè)體科學(xué)態(tài)度以及其責(zé)任素養(yǎng)。而在物理核心素養(yǎng)目標(biāo)體系中，科學(xué)態(tài)度、責(zé)任素養(yǎng)皆屬于本質(zhì)內(nèi)容，所以教師實(shí)施物理教學(xué)時(shí)，首先可從物理學(xué)科本質(zhì)了解入手，讓學(xué)生明確物理知識學(xué)習(xí)作用以及其歷史形成，通過挖掘該學(xué)科本質(zhì)讓學(xué)生對科學(xué)精神有更高追求。其次，與實(shí)驗(yàn)結(jié)合。突出科學(xué)精神，物理實(shí)驗(yàn)對學(xué)生的科學(xué)態(tài)度培養(yǎng)十分重要，實(shí)驗(yàn)中通過問題提出，假設(shè)猜想以及具體實(shí)施、分析論證等環(huán)節(jié)，能將真實(shí)問題正確解決，并且實(shí)驗(yàn)流程中每一步驟都建立在客觀事實(shí)層面上，由此可增加高中生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的敬畏心理，并形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。再次，以小組合作方式解決問題，強(qiáng)化高中生群體合作精神。高質(zhì)量的科學(xué)探索必然需要學(xué)生群體間深入交流、協(xié)作完成，所以科學(xué)態(tài)度也同樣包含團(tuán)隊(duì)合作、吸收他人意見。而教師通過組織學(xué)生合作，可引導(dǎo)高中生在具體的探究合作中做到求同存異、相互尊重。最后，與科學(xué)技術(shù)成果有效結(jié)合，加強(qiáng)社會責(zé)任引導(dǎo)。物理學(xué)科為科學(xué)發(fā)展中的各項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新提供相應(yīng)理論支撐，從某種角度講也是為問題解決提供依據(jù)，所以應(yīng)突出現(xiàn)代科技發(fā)展，為學(xué)生呈現(xiàn)學(xué)科知識應(yīng)用價(jià)值。以“宇宙航天”為例，教師可將當(dāng)下熱點(diǎn)內(nèi)容與教材知識相結(jié)合，并以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)，使高中生對中國航天和物理課程的融合有更深體會，也可進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的民族意識。

綜上所述，基于核心素養(yǎng)目標(biāo)以及學(xué)習(xí)路徑下的物理教學(xué)，物理教師要切實(shí)創(chuàng)新物理教學(xué)模式、方法和手段，從概念、規(guī)律、實(shí)驗(yàn)、問題解決等學(xué)習(xí)路徑入手，深層挖掘核心素養(yǎng)目標(biāo)所涵蓋的各項(xiàng)內(nèi)容，并以此實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng)。