基于物理核心素養(yǎng)對高中物理教學(xué)的再認(rèn)識(shí)

■四川省成都市新都一中 魏羽飛 ■四川省成都市新都蜀龍學(xué)校 薛 燦 ■四川省營山縣芙蓉小學(xué) 楊 琴

核心素養(yǎng)是新課改中提出的全新教育理念，這一理念的提出也對教學(xué)有了新的要求。當(dāng)前新課改雖然取得了一些成績，但仍處于初始階段，教師缺乏可借鑒的成功經(jīng)驗(yàn)，在高中物理教學(xué)中，想要培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，需要在不斷實(shí)踐中摸索并總結(jié)。物理作為高中教育體系中的重要組成部分，能引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的規(guī)律，從科學(xué)的角度出發(fā)認(rèn)識(shí)世界。高中物理知識(shí)的科學(xué)性和抽象性較高，教師要重視核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，通過構(gòu)建和完善知識(shí)結(jié)構(gòu)來幫助學(xué)生擁有正確的物理觀念、科學(xué)思維以及科學(xué)態(tài)度，進(jìn)而提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。本文以高中物理教學(xué)為背景，簡述培養(yǎng)核心素養(yǎng)的重要性，并提出培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的物理教學(xué)策略，以供參考。

一、培養(yǎng)核心素養(yǎng)的重要性

（一）是教育改革的關(guān)鍵

新課改理念的提出意味著教學(xué)模式和方式需要?jiǎng)?chuàng)新，教師既要培養(yǎng)學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、關(guān)鍵能力，還要在教學(xué)中合理滲透學(xué)科素養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。當(dāng)前，核心素養(yǎng)已經(jīng)成為教育改革中的關(guān)鍵性因素，是提高課堂教學(xué)效率的重點(diǎn)。隨著“人才強(qiáng)國”“德育”等理念的提出，如何培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)受到學(xué)校、教師、社會(huì)的廣泛關(guān)注，在這一教育環(huán)境背景下，各學(xué)科教學(xué)中都應(yīng)不斷加強(qiáng)對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，以順應(yīng)教育改革趨勢，促進(jìn)整體教學(xué)質(zhì)量提升。

（二）對培養(yǎng)人才有重要意義

核心素養(yǎng)是國家教育方針的具體化，包含了社會(huì)對新時(shí)代青年的要求。在高中教育階段重視培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，不僅能提高學(xué)生的價(jià)值，對社會(huì)和國家的發(fā)展也具有重要的意義。核心素養(yǎng)包括知識(shí)、技能、情感、價(jià)值觀等多方面內(nèi)容，是否具備核心素養(yǎng)是未來國家和社會(huì)衡量人才的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。在當(dāng)前的國際形勢中，人才的質(zhì)量決定著一個(gè)國家的發(fā)展高度，因此國家對人才的培養(yǎng)一直有著嚴(yán)格的要求。核心素養(yǎng)在我國教育轉(zhuǎn)型中占據(jù)著重要的地位，也對國家未來的發(fā)展有著深刻的影響。

二、基于“物理核心素養(yǎng)”的高中物理教學(xué)策略

（一）整合多個(gè)模塊，提高知識(shí)應(yīng)用水平

核心素養(yǎng)具有較強(qiáng)的綜合性、復(fù)雜性，教師在教學(xué)中要設(shè)計(jì)物理教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生習(xí)慣以科學(xué)的視角出發(fā)探究問題，并將科學(xué)的觀念與物理知識(shí)相結(jié)合，通過轉(zhuǎn)化建立內(nèi)在知識(shí)結(jié)構(gòu)，并將其應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)問題、解決問題中。在實(shí)際教學(xué)中，教師要逐步轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)模式，根據(jù)知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，整合物理學(xué)科內(nèi)不同模塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生對所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通，提高利用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。

以教科版高一物理必修一“摩擦力”教學(xué)為例，為了讓學(xué)生理解摩擦力的概念，掌握哪些因素影響摩擦力大小，并能解決簡單的問題，教師應(yīng)借助彈簧秤、木塊等物品開展物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)加強(qiáng)對知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。首先，在教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師首先要利用錄像激發(fā)學(xué)生的探究興趣，學(xué)生仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)了“摩擦”現(xiàn)象，并認(rèn)識(shí)到“摩擦”現(xiàn)象廣泛存在于我們的生活中。經(jīng)過這一部分的引導(dǎo)，學(xué)生可以聯(lián)系生活實(shí)際初步明確所要探究的內(nèi)容。教師可以提出問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步思考：“摩擦力在生活中有哪些應(yīng)用呢？摩擦力的特點(diǎn)和利弊是什么？”學(xué)生通過討論和探究對摩擦力有更形象的認(rèn)識(shí)。其次，教師要引導(dǎo)學(xué)生了解摩擦力產(chǎn)生的條件：“同學(xué)們，我們剛剛討論了很多摩擦力的現(xiàn)象，那么大家能否嘗試總結(jié)并歸納摩擦力的產(chǎn)生需要什么樣的條件？”鼓勵(lì)學(xué)生以四人小組為單位展開討論，學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)討論時(shí)發(fā)現(xiàn)，摩擦力的產(chǎn)生需要兩個(gè)物體，兩個(gè)物體要緊密接觸，并呈相對運(yùn)動(dòng)趨勢。這一過程中學(xué)生對摩擦力的認(rèn)知會(huì)從感性上升到理性，具有一定的難度，教師要把握好循序漸進(jìn)的教學(xué)規(guī)律，逐步引導(dǎo)其克服思維困惑。最后，教師要通過引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生的聯(lián)想能力，將摩擦力、重力、彈力等相關(guān)的力學(xué)知識(shí)進(jìn)行整合，并通過深入探究知識(shí)點(diǎn)內(nèi)在聯(lián)系，幫助學(xué)生構(gòu)建完善的“力與運(yùn)動(dòng)”物理知識(shí)結(jié)構(gòu)，顯著提高課堂教學(xué)效率。與此同時(shí)，還可以將多個(gè)模塊的物理知識(shí)整合在一起，幫助學(xué)生融會(huì)貫通，進(jìn)一步強(qiáng)化對知識(shí)點(diǎn)的掌握。

（二）構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)

在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的過程中，教師不僅要重視優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，還要引導(dǎo)學(xué)生鍛煉自主學(xué)習(xí)、合作探究能力，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)投入學(xué)習(xí)活動(dòng)中，并提高自身的綜合能力。在傳統(tǒng)物理教學(xué)中，教師多是結(jié)合教學(xué)重難點(diǎn)提出相關(guān)問題，并千方百計(jì)引導(dǎo)學(xué)生說出“標(biāo)準(zhǔn)”的答案，這不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。為了解決這一問題，教師要?jiǎng)?chuàng)新教學(xué)形式，鼓勵(lì)學(xué)生圍繞教學(xué)內(nèi)容提出疑問和困惑，再引導(dǎo)學(xué)生以合作學(xué)習(xí)的方式逐一解決，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)及探索興趣。

以教科版高一物理必修一“超重與失重”教學(xué)為例，如果教師在教學(xué)中單純利用語言講解知識(shí)點(diǎn)，受到思維限制很難感知抽象知識(shí)，不利于學(xué)生深入理解超重和失重的概念。針對這一情況，教師應(yīng)堅(jiān)持以學(xué)生發(fā)展為本，將“探究”作為本節(jié)課的重點(diǎn)，重視學(xué)生知識(shí)形成的過程，從而幫助學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)的形成和獲取的過程，進(jìn)而完成知識(shí)的構(gòu)建，過程中學(xué)生的創(chuàng)新素養(yǎng)也能得到培養(yǎng)。首先，教師先利用多媒體播放宇航員在太空生活視頻，并展示放映超重、失重相關(guān)的圖片，再通過提問引出學(xué)習(xí)目標(biāo)：“什么是超重現(xiàn)象？什么是失重現(xiàn)象？什么情況下會(huì)出現(xiàn)超重或失重現(xiàn)象？超重或失重現(xiàn)象的本質(zhì)是什么？當(dāng)超重或失重現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)重力是否會(huì)發(fā)生變化？”這一過程中不僅可以激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣和熱情，還可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理源于生活。接著，教師借助彈簧秤下懸掛的物體受力分析情況開展定量教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生以2人或4人為一組，結(jié)合教師提供的學(xué)習(xí)資料，在彈簧秤下端掛一鉤碼，仔細(xì)觀察鉤碼靜止時(shí)、緩緩上升、緩緩下降時(shí)、突然上升和突然下降時(shí)彈簧秤示數(shù)的變化，并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄在表格中，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象感受什么是超重和失重現(xiàn)象。這種物理實(shí)驗(yàn)的開展能顯著增強(qiáng)課堂教學(xué)的趣味性，還能有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生在物理教育學(xué)中形成科學(xué)的思維，并在操作實(shí)驗(yàn)的過程中提高動(dòng)手實(shí)踐能力。

（三）創(chuàng)設(shè)具體情境，培養(yǎng)學(xué)生探究素養(yǎng)

高中物理知識(shí)的抽象性很強(qiáng)，部分學(xué)生在學(xué)習(xí)中總會(huì)遇到很多的困難和問題，為了培養(yǎng)學(xué)生的探究素養(yǎng)，提高解決問題的能力，教師應(yīng)圍繞抽象問題創(chuàng)設(shè)具體情境，將抽象的知識(shí)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為生活化問題，方便學(xué)生理解和學(xué)習(xí)。但在以往的教學(xué)中，教師更側(cè)重于理論知識(shí)的講解，忽視了對學(xué)生思維的培養(yǎng)。基于核心素養(yǎng)理念的提出，教師在實(shí)際教學(xué)中可以引入社會(huì)新聞或真實(shí)案例，讓學(xué)生在探究實(shí)際問題的過程中解決問題。這一過程中，學(xué)生的探究能力能得到有效的提高。

以教科版高一物理必修三“家庭電路”教學(xué)為例，為了幫助學(xué)生理解和掌握家庭電路的組成，懂得火線和零線的概念，教師應(yīng)在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)具體的情境，強(qiáng)化教學(xué)效果的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的探究素養(yǎng)。首先，在教學(xué)前教師要對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析，以便創(chuàng)設(shè)出的情境更符合學(xué)生學(xué)習(xí)需求。學(xué)生對家庭電路既熟悉也很陌生，了解家庭電路中主要設(shè)備及其作用，但卻不了解電路的組成及連接方式，原因是家庭電路采取的是暗線鋪設(shè)，學(xué)生難以直觀認(rèn)識(shí)到其實(shí)際連接情況，這也是教學(xué)中的重難點(diǎn)。在實(shí)際教學(xué)中，教師可以利用多媒體播放使用電能的各種場景，展示家庭中各種電器是如何用電的，在學(xué)生觀看視頻后教師提出問題：“我們?nèi)绾尾拍馨残牡叵硎茈娔軒淼谋憷?？”通過創(chuàng)設(shè)課堂情境有效激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲。其次，學(xué)生的興趣被充分調(diào)動(dòng)后，教師要引導(dǎo)學(xué)生探究家庭電路的組成，可以借助生活中的資源來開展教學(xué)，如打開教室內(nèi)的日光燈并提出問題：“一個(gè)完整的電路需要由哪幾部分組成？家里的電燈工作需要具備哪些條件？”學(xué)生通過思考認(rèn)識(shí)到一個(gè)完整的電路，需要有電源、導(dǎo)線、用電器和開關(guān)4個(gè)部分，在啟發(fā)學(xué)生通過知識(shí)遷移，認(rèn)識(shí)到家中的電燈能正常工作也需要具備這4部分，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。最后，在學(xué)生對家庭電路有初步的了解基礎(chǔ)下，教師要為學(xué)生演示家庭電路板工作的原理并說出各部分的作用，學(xué)生通過觀察和分析初步樹立探究素養(yǎng)。

（四）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的過程中，為了引導(dǎo)學(xué)生將學(xué)科知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)樽陨砟芰?，教師要借助?shí)驗(yàn)為學(xué)生提供親身體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中感受到物理的本質(zhì)，進(jìn)而逐步形成正確的科學(xué)態(tài)度。在實(shí)際教學(xué)中，教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容為學(xué)生創(chuàng)建形式多樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，豐富課堂內(nèi)容的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中強(qiáng)化對知識(shí)的掌握，既能培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，又能鍛煉動(dòng)手實(shí)踐能力。

以教科版高二物理選擇性必修一“實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”教學(xué)為例，為了讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，教師要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，并根據(jù)“組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)”的原則，將學(xué)生分成多個(gè)小組，并為學(xué)生提供相關(guān)器材，引導(dǎo)其自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案再加以驗(yàn)證，通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，最大程度減少實(shí)驗(yàn)誤差，達(dá)到驗(yàn)證動(dòng)量守恒的目的，學(xué)生也可以在這一過程中形成科學(xué)思維，并樹立科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任。首先，教師在引入新課時(shí)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到動(dòng)能守恒定律的適用條件是系統(tǒng)不受外力或受外力的矢量和為0，并列舉出生活中物體受到各種力的作用的分析圖，讓學(xué)生對知識(shí)點(diǎn)有感性的認(rèn)識(shí)。其次，教師設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，并為學(xué)生提供計(jì)時(shí)器、天平、滑塊、彈簧片、細(xì)繩、撞針等材料，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，部分學(xué)生選擇設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)，第1組實(shí)驗(yàn)中選取兩個(gè)質(zhì)量不同的滑塊，在兩個(gè)滑塊相互碰撞的端面裝上彈性碰撞架，滑塊在碰撞后隨即分開。第2組實(shí)驗(yàn)中則選擇在兩個(gè)滑塊的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時(shí)撞針會(huì)插入橡皮泥中，并將兩個(gè)滑塊連為一體，實(shí)驗(yàn)后學(xué)生可以通過測量和計(jì)算求出滑塊的質(zhì)量及速度，通過對數(shù)據(jù)的記錄和處理發(fā)現(xiàn)，碰撞前后的總動(dòng)量是相同，基本上滿足動(dòng)量守恒定律。最后，教師可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象適當(dāng)提出幾個(gè)問題，為學(xué)生提供相應(yīng)的指導(dǎo)與方向，通過思考及實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)一步探究動(dòng)量守恒定律。由此，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生對物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究等意識(shí)的培養(yǎng)，有助于學(xué)生綜合能力發(fā)展。

（五）開展互動(dòng)課堂，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力

互動(dòng)型高中物理教學(xué)課堂是提高教學(xué)質(zhì)量，改變學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的重要途徑，同時(shí)這一教學(xué)方式也能有效培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。在課堂中教師可以嘗試與學(xué)生互換角色，在課前提前告知學(xué)生課堂教學(xué)主題，讓其通過自主學(xué)習(xí)掌握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，課堂中設(shè)計(jì)“我是小教師”的活動(dòng)，讓學(xué)生扮演“教師”的角色講解知識(shí)點(diǎn)，并與其他同學(xué)展開交流和互動(dòng)。在互動(dòng)的過程中，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)自身學(xué)習(xí)方法及知識(shí)體系上的問題，并在教師的糾正和指點(diǎn)下有效解決。

以教科版高一物理必修一“彈力”教學(xué)為例，為了幫助學(xué)生了解常見的形變及物體的彈性，知道胡克定律，教師要設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)和探究活動(dòng)并注重培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。在課前教師要告知學(xué)生學(xué)習(xí)主題，并在班級(jí)群中上傳微課視頻，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合教材自行學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，通過完成課后習(xí)題來檢驗(yàn)自主學(xué)習(xí)成果。這一過程中，由于學(xué)生尚未接受系統(tǒng)化的教導(dǎo)，難免會(huì)出現(xiàn)一些問題，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生將這些問題記錄在紙張上，方便課堂教學(xué)中進(jìn)行討論。通過主動(dòng)學(xué)習(xí)學(xué)生可以了解彈力的定義及其產(chǎn)生的條件，但卻無法判斷彈力的有無。在課堂教學(xué)中，教師可以根據(jù)知識(shí)點(diǎn)難易程度的劃分，選擇不同層次的學(xué)生上臺(tái)來進(jìn)行講解，使所有學(xué)生都能參與其中。如在引導(dǎo)學(xué)生了解完全彈性形變和非完全彈性形變這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，學(xué)生在扮演“教師”講解知識(shí)點(diǎn)時(shí)選擇模擬微課視頻中的實(shí)驗(yàn)，借助彈簧和橡皮泥開展演示實(shí)驗(yàn)，讓其他學(xué)生直觀感受到彈簧在撤去外力后可以立刻恢復(fù)原狀，橡皮泥在撤去外力后則無法完全恢復(fù)原狀，通過對比讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到能恢復(fù)原狀的稱之為完全彈性形變，不能完全恢復(fù)的則被稱為非完全彈性形變。由于生生之間關(guān)系較為密切，講解知識(shí)點(diǎn)時(shí)其他學(xué)生的心神會(huì)更加放松，遇到問題后也會(huì)主動(dòng)提出、敢于提出，課堂中的互動(dòng)性更強(qiáng)。在探究和討論中學(xué)生可以提出自己的疑惑，“小教師”嘗試為其解答，教師則要在一旁進(jìn)行監(jiān)督和觀察，并記錄學(xué)生自主學(xué)習(xí)無法解決的問題，以便在之后的教學(xué)中為其解惑。基于此，高中物理課堂可以從原本的“灌輸式”教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)椤盎?dòng)式”教學(xué)，大大提高課堂教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)讓學(xué)生站在教師的角度上講解知識(shí)點(diǎn)，也可以讓其真正參與到課堂中并培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

三、結(jié)語

總的來說，部分物理教師對學(xué)科核心素養(yǎng)的研究還處于初始階段，教師在實(shí)際教學(xué)中要真正認(rèn)識(shí)到核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要性與意義，設(shè)計(jì)合理的教學(xué)活動(dòng)，為學(xué)生提供更多自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在獨(dú)立思考、合作探究中獲取知識(shí)，掌握運(yùn)用物理知識(shí)解決問題的能力，進(jìn)而促進(jìn)綜合能力提升。