基于核心素养的高中物理研究性学习活动的有效性研究

【摘要】高中物理教学不仅仅需要重视课本知识的传授，更要注重学生在生活中运用物理技能的训练，还要有意识地培养学生的创新意识，树立正确的科学态度和科学精神，全面提升学生的物理学科核心素养。目前，物理学科综合性实践活动以及与之相应的研究性学习对于促进高中物理学习方式的改变，培养学生的综合能力提供了广阔的发展空间，因此，本文将研究性学习的实施途径和有效评价作为阐述的重点。

【关键词】高中物理  学科综合实践活动  研究性学习  学科核心素养  有效性

【中图分类号】G633.7   【文献标识码】A 【文章編号】2095-3089（2020）01-0195-02

一、准确理解高中物理学科核心素养的内涵

物理学科核心素养是指学生在进行物理学习与研究时逐步形成的关键能力与必备品格，是带有鲜明物理学科特性的科学素养，是一种即可促进个人终身发展又能满足社会发展需要的能力与品格。我们也可以从以下四个方面来进一步理解：

从物理观念上来讲，是指从物理学科出发，对于物质、运动、能量及其相互作用的基本认识与应用，是对物理概念和规律的把握。

从物理科学思维素养来看，是指以物理学科为研究视角，形成认识客观事物的本质属性和内在规律的方式，在分析综合、推理论证基础上建构理想模型，学会质疑、批判，进而提出创造性见解，最终形成科学思维方法与品质。

从实验探究素养理解，是指能够提出新的物理问题，根据实际进行猜想和假设，小组合作探究通过反复试验，最终得到合理的结论，做出解释。

而物理学科方面的科学态度与责任是指能够正确认识物理科学本质，准确把握科学技术与社会环境的关系，形成正确的科研与运用的态度，形成科学的社会责任感。

二、正确把握高中物理研究性学习活动的特点

（一）对高中物理研究性学习活动定义的把握

“高中物理研究性学习”是指以教师为主导，以学生为主体，通过学科渗透方式，将物理学科知识运用于多样化的项目与课题研究，体现物理学科学习过程趣味性、自主性、探究性、实践性、创造性以及非学科性等特征的多样性综合实践活动。

（二）对高中物理研究性学习活动内涵的把握

1.高中物理研究性学习活动本质属于综合实践活动课程的范畴

高中物理研究性学习是一种积极的学习过程，是学生自主地发现问题、探究问题、获得结论的学习过程，自主性和实践性是其本质特征。研究性学习注重学生的主观感受和过程体验，注重课内知识与课外生活实际相整合，重视学生主体综合能力的发展。

2.高中物理研究性学习有别于一般意义上的综合实践活动课程

“高中物理研究性学习”既是一种学习方式，也是一种课程形态，物理学科特点是其外部特征，也是选择和确定专题进行研究的切合点。高中物理研究性学习活动是物理学科教学的延伸，实现了由单一学科的教与学向跨学科、综合学科的研究性学习发展，形成研究性学习课程的系列。

三、高度重视高中物理研究性学习的意义

高中物理研究性学习具有很强的综合性，其课程内容兼顾了人文学科与自然学科，实施过程严谨周密，形式与内容丰富多样，为学生提供与外界沟通的有效途径。高中物理研究性学习更注重对学生人性化的锻炼，不仅要求学生培养解决问题的能力，还注重学生科学思维、创新思维的培养，注重学生价值观与情感的高度融合，最终实现系统能力与健全人格的养成。

四、开展研究性学习活动的策略与途径

（一）开展研究性学习活动的原则

1.突出内容生成性的特点

高中物理研究性学习要以学生的兴趣为起点，以课题和项目为载体，以个性化需求为研究动力，要重视学生提出的问题，并且教师要鼓励学生对自己新发现的问题积极地开展研究。

2.以小组合作学习为主要方式

研究性学习为学生提供了一个便于沟通与合作的发展平台，小组合作学习能够使学生取长补短，提高研究的效率，还能使学生学会欣赏自己，欣赏别人，学会合作，培养团队精神。

3.研究性学习应进行整体设计

首先，教师要针对高中三年的物理课题研究性学习做一个整体规划，以实现课题的可持续探究;其次，教师要对专项课题研究性学习中学生可能遭遇的困难以及相应的监控、评价手段等进行富有弹性的预设，并要根据活动实际发展情况不断地做出调整和修正。

4.要充分发挥评价的激励和导向功能

针对学生的研究性学习活动，教师的评价要发挥出诊断、导向和激励功能，多采用形成性评价的方式，充分关注学习态度，重视学习的过程与方法，重视学生的情感获得与过程体验。

（二）高中物理教学进行研究性学习的步骤

首先，教师和学生一起研究教学内容，确定课题，创设问题情境，提供相应的材料进行猜想与假设;然后，通过实验收集并分析信息，从而发现新的问题;然后，引导学生分析问题，合作交流，在探索中找到解决问题的答案;最后，进行评价与反思。总之，物理研究性学习的步骤我们可以简单总结为：创设情境——提出猜想——分析问题——合作探究——得出结论——评价反思——应用与实践。

（三）研究性学习活动具体过程——以“自由落体运动”研究性学习为例

1.创设问题情景

演示：物体坠地。

提问：物体为什么会落向地面？不同的物体下落速度相同吗？

2.确定实验方案

提供不同的材料，如硬币、乒乓球、小纸团、橡皮、薄纸片等。然后分组讨论确定实验方案，我们可以选取两个不同的物体，在同样的高度同时下落，这样反复多做几次，找到每次运动的异同之处。

3.定性实验探索

教师引导学生自主学习，探索实验，这样通过学生自己亲自动手操作和观察，对于实验过程和结果就会牢记在心，学生在实验与讨论中，也会不断更新和重建认知结构。

4.成果交流点评

在学生实验感知的基础上进行广泛讨论，最终得出一个结论：（1）物体下落运动都是一个不断加速的运动;（2）每个物体所受重力的大小不同，但是这个重力并不是导致物体下落快慢的唯一因素;（3）物体在下落时所受阻力的大小是影响着物体下落速度的主要原因;（4）不同的物体在下落时，阻力越小，他们落下的速度也会趋于相同。

5.定量实验研究

让下端固定重物的紙带竖直穿过打点计时器，这样就可以得到一条打有计数点的纸带，以此我们可以分析记数点间的距离，从而提出问题：（1）物体下落是不是匀速、而且是加速直线运动？（2）如果是匀加速运动，那么物体下落的加速度又是多少呢？

6.总结成果

在师生的努力下，在误差允许的范围内，我们通过反复试验证实了物体是匀加速直线运动，并且计算出加速度大约为9.8m/s2。由此想到既然物体下落是匀加速直线运动，那么匀变速直线运动的规律对这个试验也适用的，只不过是它的加速度是一个定值， 这样我们就可以用“g”来表示，把它称为自由落体加速度。

7.课后思考，拓展延伸

在课后我们应该积极反思，在测量自由落体的加速度时会出现误差，那么这个误差是怎么出现的？还有什么方法可以更加简单快捷的测定g的值？

五、小结

高中物理研究性学习的开展是从学生的个体发展需要和认识规律出发，以活动实践和创造为指向，通过转变学习方式和方法，全面提升学生的物理学科核心素养。研究性学习尚处于摸索、实验与发展阶段，需要广大师生及相关研究者不断探索和完善。作为一种综合性实践活动，研究性学习一定会对当前的教育改革起到极大的推动作用。

参考文献：

[1]任慧.高中物理新课程研究性学习的研究和实践[J].辽宁师范大学.2007﹒

[2]张迪.基于核心素养的物理教学案例分析框架的建构[J].曲阜师范大学.2018﹒

作者简介：

苏瑞（1980.01-），男，汉族，甘肃凉州人，本科，中学一级教师，研究方向：高中物理教学。