基于高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的物理教學(xué)探究

摘 要：新課改背景下，教師應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)涉及知識(shí)、技能、情感、態(tài)度、價(jià)值觀等諸多方面，教師需要通過具體學(xué)科實(shí)踐來探索提升學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的有效途徑。學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，在培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的過程中，教師要轉(zhuǎn)變思想觀念，深刻理解物理學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)質(zhì)，并以物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)為導(dǎo)向，探索高效的教學(xué)方法。文章重點(diǎn)研究基于高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的物理教學(xué)。

關(guān)鍵詞：高中物理；核心素養(yǎng)；物理教學(xué)

作者簡介：黃毅（1977—），男，廣西壯族自治區(qū)百色祈福高級(jí)中學(xué)。

我國正在進(jìn)行教育體制改革，并將學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展要求納入改革內(nèi)容中。然而，在目前的高中物理教學(xué)中，部分教師的教學(xué)未以學(xué)生為中心，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)缺乏興趣，只是被動(dòng)地接受物理知識(shí)。因此，本文重點(diǎn)探討學(xué)科核心素養(yǎng)背景下的高中物理教學(xué)方法與策略。

一、高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

（一）物理觀念

物理觀念是指從物理學(xué)視角形成的形成的基本觀念，能夠用來解釋自然現(xiàn)象、解決實(shí)際問題、描繪自然界圖景［1］。

（二）科學(xué)思維

科學(xué)思維是指學(xué)生對(duì)各種觀點(diǎn)和結(jié)論持懷疑態(tài)度，并提出創(chuàng)造性見解的能力?？茖W(xué)思維強(qiáng)調(diào)學(xué)生構(gòu)建理想模型的意識(shí)與能力，能夠在定性分析和定量分析的基礎(chǔ)上科學(xué)推理、發(fā)現(xiàn)規(guī)律以及得出結(jié)論。同時(shí)，學(xué)生還要能運(yùn)用科學(xué)證據(jù)進(jìn)行描述、解釋、預(yù)測和評(píng)價(jià)。最后，學(xué)生要有批判性思維，能夠根據(jù)證據(jù)大膽地提出問題，站在不同的立場考慮問題，謀求創(chuàng)新［2］。

（三）實(shí)驗(yàn)探究

實(shí)驗(yàn)探究涉及問題提出、證據(jù)獲取、解釋說明和溝通交流等方面。在高中階段的物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生應(yīng)具備實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)，能夠從日常生活中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的問題，并提出合理的推測和假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，執(zhí)行實(shí)驗(yàn)，使用多種技術(shù)手段搜集資料［3］。學(xué)生還應(yīng)具備分析和論證的能力，能運(yùn)用多種方法對(duì)信息進(jìn)行分析處理，闡述和說明實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果及變化趨勢。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生應(yīng)具備合作和溝通的意愿和能力，能準(zhǔn)確地呈現(xiàn)、評(píng)價(jià)和思考實(shí)驗(yàn)探究的過程和結(jié)果。

（四）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

科學(xué)態(tài)度和責(zé)任是指對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解，以及對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)的認(rèn)知。在高中階段，學(xué)生要正確理解科學(xué)的本質(zhì)，對(duì)物理學(xué)習(xí)和研究保持好奇心和求知欲，積極配合他人并尊重他人意見。學(xué)生應(yīng)基于事實(shí)證據(jù)表達(dá)個(gè)人觀點(diǎn)，在學(xué)習(xí)過程中實(shí)事求是，不迷信權(quán)威。在進(jìn)行物理研究和應(yīng)用物理研究成果時(shí)，學(xué)生應(yīng)遵守公認(rèn)的道德規(guī)范［4］。

二、當(dāng)前高中物理教學(xué)中核心素養(yǎng)培養(yǎng)存在的問題

（一）學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣不高

在高中物理教學(xué)中，若教學(xué)模式相對(duì)單一，教學(xué)氛圍沉悶，教學(xué)內(nèi)容枯燥，則難以引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生在這樣的教學(xué)中往往處于被動(dòng)接受知識(shí)的狀態(tài)。每個(gè)學(xué)生的心態(tài)和性格都不同，有些學(xué)生認(rèn)為教學(xué)內(nèi)容十分乏味，就會(huì)跟不上教師的教學(xué)進(jìn)度，甚至上課開小差。此類問題會(huì)導(dǎo)致高中物理教學(xué)質(zhì)量不高，無法滿足學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求。

（二）學(xué)生缺乏合作探究意識(shí)

在高中物理教學(xué)中，物理實(shí)驗(yàn)是非常重要的環(huán)節(jié)。然而，部分教師在此過程中未能培養(yǎng)學(xué)生的合作探究意識(shí)。學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握存在差異如果缺乏合作探究意識(shí)，會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效率低下，學(xué)生只是為了完成實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，而沒有運(yùn)用自己的探究思維和能力，使實(shí)驗(yàn)探究喪失意義。

（三）學(xué)生不能靈活運(yùn)用物理知識(shí)

物理學(xué)科與生活密切相關(guān)，許多生活問題與物理知識(shí)有關(guān)。例如，家庭用電涉及電流知識(shí)，彩虹形成涉及光的折射和反射，電水壺?zé)菍㈦娔苻D(zhuǎn)化為內(nèi)能。然而，一些學(xué)生不擅長學(xué)習(xí)和應(yīng)用科學(xué)方法，缺乏創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，主要表現(xiàn)在無法將物理知識(shí)與實(shí)際生活聯(lián)系起來。在高中階段的物理學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)該注重引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的物理知識(shí)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中。部分物理教師只注重基礎(chǔ)知識(shí)的傳授，忽視了學(xué)生學(xué)習(xí)和觀察能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生在物理學(xué)習(xí)時(shí)感到乏味，無法靈活應(yīng)用物理知識(shí)解決問題。

（四）學(xué)生的創(chuàng)新思維能力不足

在高中物理課堂上，有效的教學(xué)活動(dòng)對(duì)促進(jìn)學(xué)生發(fā)展至關(guān)重要。然而，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，能夠通過物理知識(shí)學(xué)習(xí)來創(chuàng)新自己學(xué)習(xí)思維的學(xué)生并不多，一些學(xué)生僅僅是掌握物理知識(shí)，而無法靈活應(yīng)用物理知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新。因此，培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力是一項(xiàng)長期而關(guān)鍵的任務(wù)。然而，在高中階段，部分教師會(huì)忽視物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。長此以往，學(xué)生會(huì)對(duì)物理學(xué)科失去興趣。

三、高中物理教學(xué)中的核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略研究

（一）小組合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力

在新課改和素質(zhì)教育不斷深入的今天，創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力已成為學(xué)生綜合素質(zhì)中的關(guān)鍵要素，尤其是在物理學(xué)科中。為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，高中物理教師應(yīng)自覺加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)的開展，利用學(xué)生好奇心和求知欲旺盛的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，將物理實(shí)驗(yàn)變得直觀、形象和生動(dòng)。小組合作實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新課程改革提出的一種有效教學(xué)方式。教師可以全面結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，規(guī)劃任務(wù)并設(shè)計(jì)問題，通過小組討論等方式激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)，使他們親身經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、合作探究和解決問題的過程，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力在此過程中得到培養(yǎng)。因此，物理教師應(yīng)將合作學(xué)習(xí)置于首要位置，使學(xué)生在合作中學(xué)習(xí)，在實(shí)驗(yàn)中探究，在探究中深入理解物理知識(shí)。以“使用傳感器創(chuàng)建簡單的自動(dòng)控制設(shè)備”實(shí)驗(yàn)為例，教師可以讓學(xué)生組建學(xué)習(xí)小組，每個(gè)小組由3—4名學(xué)生組成，然后給組員分配任務(wù)，如裝配熱敏電阻、光敏電阻、萬用表和其他元器件。有的學(xué)生負(fù)責(zé)點(diǎn)亮室內(nèi)自然光，調(diào)整小燈泡亮度；有的學(xué)生負(fù)責(zé)記錄光敏電阻數(shù)據(jù)并分析數(shù)據(jù)，總結(jié)光敏電阻隨光強(qiáng)變化的規(guī)律。最后，學(xué)生們通過探索和合作得出結(jié)論。這種教學(xué)方法不僅可以讓學(xué)生快速完成實(shí)驗(yàn)，而且可以讓他們對(duì)實(shí)驗(yàn)原理有一個(gè)切實(shí)的了解，培養(yǎng)他們觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和探究實(shí)驗(yàn)的能力，正是在這一過程中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力得到培養(yǎng)。

（二）創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，全方面培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)

高中物理雖然是一門基礎(chǔ)學(xué)科，但對(duì)于思維能力尚未完全成熟的學(xué)生來說，學(xué)習(xí)物理存在一定難度。因此，為了更好地加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，并培養(yǎng)他們的物理核心素養(yǎng)，高中物理教師應(yīng)意識(shí)到情境教學(xué)在學(xué)生內(nèi)化知識(shí)過程中的關(guān)鍵作用，并將其應(yīng)用于實(shí)際的物理教學(xué)過程中，積極發(fā)揮其在教學(xué)引導(dǎo)和組織方面的作用，將物理知識(shí)問題化、物理問題情境化，從而使學(xué)生在問題情境中更好地感受物理知識(shí)的奇妙之處，培養(yǎng)物理思維能力，并塑造良好的科學(xué)探究態(tài)度。

例如，在教授加速度這一知識(shí)內(nèi)容時(shí)，教師可以轎車、火車和摩托車為教學(xué)切入點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生探索這三種車輛在啟動(dòng)后經(jīng)過不同時(shí)間的速度變化。學(xué)生經(jīng)過自主探究發(fā)現(xiàn)，即使這三種車輛的速度都有所提高，但提高速度所花費(fèi)的時(shí)間是不一樣的。然后，教師可以提出探究問題，如：如何比較物體速度變化的快慢？物體速度變化的快慢與什么有關(guān)？學(xué)生就這些問題進(jìn)行小組討論。最后，通過學(xué)生的回答引出“加速度”這一概念。這樣，學(xué)生的思維能力將通過問題情境引導(dǎo)和小組合作交流得到培養(yǎng)和提升。

（三）利用多種教學(xué)方法，增強(qiáng)物理學(xué)習(xí)的趣味性

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》明確指出，高中物理課程在內(nèi)容上應(yīng)精選學(xué)生終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識(shí)與技能，加強(qiáng)與學(xué)生生活、現(xiàn)代社會(huì)及科技發(fā)展的聯(lián)系，反映當(dāng)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要成果和新的科學(xué)思想，關(guān)注物理學(xué)的技術(shù)應(yīng)用所帶來的社會(huì)問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)參與意識(shí)和對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)任的態(tài)度。物理學(xué)科具有一定的抽象性和復(fù)雜性，對(duì)于學(xué)生來說，理解的難度較大，因此，很多學(xué)生可能對(duì)學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生畏難情緒，甚至失去學(xué)習(xí)的熱情。因此，教師應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理的興趣，利用趣味性教學(xué)方法傳授物理知識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的熱情，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)興趣。

物理活動(dòng)課是物理課堂教學(xué)的有益和必要補(bǔ)充，可以實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)難以達(dá)到的效果。教師可以通過多個(gè)趣味小實(shí)驗(yàn)開闊學(xué)生的視野，豐富他們的課外知識(shí)，從而激發(fā)他們對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣。物理是一門與生活實(shí)際聯(lián)系緊密的學(xué)科，活動(dòng)課中的實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生在生活中體驗(yàn)到物理的趣味性。例如，在課堂上開展瓶內(nèi)吹氣球?qū)嶒?yàn)、“會(huì)吃雞蛋的瓶子”實(shí)驗(yàn)等，能讓學(xué)生在學(xué)習(xí)物理的道路上找到樂趣，從而保持對(duì)物理學(xué)習(xí)的熱情。有教師讓學(xué)生自己準(zhǔn)備物理實(shí)驗(yàn)道具，利用多種實(shí)驗(yàn)方案開展趣味教學(xué)。學(xué)生首先展示的是漏斗吹乒乓球?qū)嶒?yàn)，這個(gè)簡單但有代表性的壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)為活動(dòng)開了個(gè)好頭；接下來，學(xué)生通過精心設(shè)計(jì)的電學(xué)實(shí)驗(yàn)，解釋電阻與電解質(zhì)的關(guān)系；還有學(xué)生做了“鹽水泡雞蛋”和“瓶子吞雞蛋”的實(shí)驗(yàn)，借助浮力和壓強(qiáng)展示物理之趣。

學(xué)習(xí)物理需要勇于實(shí)踐，需要培養(yǎng)學(xué)以致用的探索精神、實(shí)事求是的客觀精神和理性分析的科學(xué)精神。在生活中，我們要認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)，實(shí)事求是，講究邏輯，尊重和敬畏客觀規(guī)律，探索生活的“理”。

（四）整合物理發(fā)展史，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

高中物理本質(zhì)上既是理論性的，又是實(shí)踐性的，它涉及的知識(shí)內(nèi)容較為理性和抽象，給學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和責(zé)任帶來了一定的難度。因此，為了提高教學(xué)質(zhì)量，高中物理教師應(yīng)積極挖掘課本中的物理發(fā)展史，并將其應(yīng)用于實(shí)際的物理教學(xué)中，借助物理學(xué)家們探索真理的感人事跡，解決高中物理教學(xué)中存在的人文性不足的問題。通過學(xué)習(xí)物理學(xué)家們的故事，學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到杰出物理學(xué)家智慧的結(jié)晶，對(duì)科學(xué)肅然起敬。例如，可以學(xué)習(xí)“中國原子彈之父”、“兩彈一星”元?jiǎng)奏嚰谙龋爸袊教熘浮薄爸袊鴮?dǎo)彈之父”錢學(xué)森，以及中國理論物理和近代力學(xué)的奠基人之一周培源等。在此過程中，學(xué)生可以更深入地體驗(yàn)和感受物理學(xué)家們的科學(xué)態(tài)度、科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神，從而更好地培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感。

結(jié)語

在當(dāng)前的新課改背景下，高中物理教學(xué)面臨著一些新的轉(zhuǎn)變，教師應(yīng)探索多元化教學(xué)策略，努力培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。小組合作學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力，創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境可以全方位培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，利用多種教學(xué)方法增強(qiáng)物理學(xué)習(xí)的趣味性可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，整合物理發(fā)展史可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感。這些努力將幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用物理知識(shí)，提升他們的學(xué)習(xí)效果和綜合素質(zhì)。

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