高中物理核心素养培养的策略

吴凡超

【摘要】新课程标准要求高中物理教学要以培养物理学科素养为目标，因此，在高中物理教学活动中，教师对物理学科所承载的素养要理解其内涵，要创设活动对学生进行培养。本文结合教学实践活动，探讨高中物理教学中落实物理核心素养培养的策略。

【关健词】核心素养;高中物理;教学

“学科核心素养”的概念是在2018年1月，在教育部颁布的我国普通高中新课程方案和新课程标准中首次提出。学科核心素养概念的提出，为学科在落实“立德树人”的根本任务时指明了方向，即在教学活动中要落实学科核心素养的培养。物理核心素养是指学生通过物理学科的学习，逐步形成的正确的价值观念、适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关建能力。物理核心素养包括基于物理知识形成的“物理观念”、分析解决问题的“科学思维”、为物理规律所进行的“科学探究”和对待科学本质及对社会、环境的“科学态度与责任”四个维度。根据物理学科的特点，在高中物理教学中，我们可以通过以下几种策略对物理核心素养的四个维度进行培养。

一、以情境为载体，构建物理知识体系，培养学生的物理观念

物理观念通俗的讲就是人们从物理的视角对自然的认识，是人们通过研究自然现象而总结出来的物理概念和物理规律。物理源于生活，所以要培养学生的物理观念，必须以生活中的情境为载体开展教学。通过生活情境，有助于形成物理概念。学生在学习物理之前，已经从生活经验中形成大量的经验性常识，因此在高中物理教学时，可通过创设情境让学生进行观察、思考，在诸多的客观情境中概括事物的共同特性，把经验性的常识转变成物理概念。例如，在“惯性”概念的教学中，学生对“物体具保持原来运动状态的性质”不是很理解，为此，教师在教学过程中，引入了如下的情境：一辆货车在高速公路上行驶，突然后车轮（双轮的）有一轮子脱落，只见司机不慌不忙地继续往前开，行驶一段距离后停在路边等候，不一会儿，脱落的轮胎自己追上了汽车。学生看到这样的情境，都哈哈大笑。这時，老师提出问题：“脱落的轮胎为什么能自己追上汽车呢？”学生通过思考、讨论，最后形成统一认识：脱落的轮胎具有保持它原来的运动状态的性质——惯性。这样，“惯性”的概念就自然而然的在学生头脑中形成，以后再碰到有关物体从运动物体中掉落的问题时，他就能轻松的解决。

通过创设情境或演示实验，有助于得出物理规律。物理规律是人们在研究物理现象中总结出来的，所以要理解掌握并运用物理规律解决实际问题，必须对承载着物理规律的情境再进行探究，通过对探究结果进行分析，形成物理规律。例如，在学习《牛顿第一定律》时，教师在课堂上演示了伽利略的理想斜面实验：教师先在光滑的斜面上放一块布，让小球从斜面一端某一高度处释放，小球在另一斜面上升的高度很低;把布撤去，让小球由同一高度释放，小球在另一斜面上上升的高度跟释放高度差不多。可知，如果没有摩擦，小球将上升到同一高度;依次把另一斜面的倾角放低，每一次小球都能上升到与释放小球同一高度，但通过的路程更长;最后把另一斜面放平，这时小球将无法达到原来的高度，只能以恒定的速度一直运动下去。通过对实验现象进行分析总结，学生很容易就得出伽利略当年得出的结论——物体的运动不需要力来维持。可见，以情境为载体开展物理课堂教学，有助于学生认识自然，理解自然，建构自然界的物理知识体系，形成物理观念。

二、以问题为导向，通过讨论与交流活动，培养学生的科学思维能力

基于物理情境，提出可研究物理问题，以问题为导向，引导学生进行讨论与交流，在分析、推理、论证过程中，学生的科学思维能力就会慢慢的形成。例如，在进行《自由落体运动》的教学时，教师展示一个果子和一片树叶同时由同一高度下落，可以看到，果子下落较快。据此，教师提出问题：重的物体比轻的物体下落得快，这种说法正确吗？学生们各抒己见，但他们还没有统一的认识。随后，教师又提出：如果把果子和树叶栓在一起，它是变快还是否变慢呢？学生们展开推理、论证：如果认为重的物体下落得快，那么把果子和树叶拴在一起变重了，所以整个系统要变快;但把果子和树叶栓在一起后，下落较慢的树叶会拖着下落较快的果子，所以整个系统应该变慢。显然两种结果相互矛盾，这也就证明了重的物体比轻的物体下落得快的观点是错误的。“物体下落快慢不是由重量决定的，那你认为果子比树叶下落得快的原因是什么呢？”学生通过分析，认为是受到的空气空气阻力不同造成的，然后在教师的指导下设计实验验证猜想，最后教师演示了牛顿管实验，得出了自由落体运动规律。在整个教学活动中，教师通过以问题为导向，引导学生开展分析、推理、论证，设计探究实验，最后形成结论等环节，不但加深了学生对客观事物本质的认识，也培养了学生的科学思维能力。

通过解决实际问题， 提升科学思维能力。例如一个学生在公园里看到一个喷得很高的柱型喷泉，他想知道喷泉喷出时速度有多大？为此，他设计一个测量方案：以喷泉中一个水珠为研究对象，把水珠的运动看作坚竖直上抛运动，运用牛顿第二定律结合运动学公式，得出喷泉上升的高度与喷出速度的关系式，通过测量喷泉喷出的高度，结合当地的重力加速度就能求出喷泉喷出的速度。在该同学解决问题的过程中，他从喷泉整体中，抽象出一颗小水珠作为研究对象，建构了质点模型，又忽略了水珠上升过程中受到空气阻力等次要因素，建构了竖直上抛模型，结合牛顿第二定律和运动学公式设计了探究实验。在解决该问题中，学生的科学思维提到煅炼和提升，增强了实践意识。

三、以自主探究为原则开展探究活动，培养学生科学探究能力

科学探究能力是指学生在碰到一种新的情境时，能够提出可探究问题，作出科学假设，能够设计科学探究方案并开展实验，分析实验数据得出结论，能对结论进行科学解析，能对研究过程与结果进行交流、反思的能力。

要培养学生的科学探究能力，教师应创设情境，引导开展自主探究活动。例如，在探究《弹簧的弹力与弹簧的伸长量（或压缩量）关系》时，教师可以给一条弹簧给学生，让学生去拉，在学生体验的基础上让学生提出可探究的问题。其中，肯定有学生提出“弹簧弹力的大小与弹簧伸长量之间有什么关系？”这一问题，教师引导学生根据观察结果开展学生猜想，提出假设，教师可提出：“如何给弹簧施加力？”“如何测量弹力的大小？”“如何测量弹簧的伸长量？”等问题引导学生设计实验并制订方案，鼓励不同的探究小组设计不同的实验方案，选择合适的器材开展实验并计录数据，对数据进行分析处理，得出结论并作出解析，然后各探究小组交流对探究过程与结果进行交流和反思。学生在整个探究过程中，相互合作，相互交流，不但激发了学生的探究热情，更使每个学生的科学探究能力得到培养。

四、联系生活实际，渗透科学态度与社会责任感的培养

教育的根本任务是“立德树人”，立德是根本，对于物理学科来说，这个德就是科学态度和社会责任感。在物理教学中，科学态度与社会责任感可根据教学内容，联系生活实际，利用具体的教学事件进行渗透。例如，在讲《电磁感应和涡流现象》时，教师利用自制磁感应灯和手机无线充电装置展示电磁感应现象及其应用，大大激发学生的学习兴趣、激发学生投身研究的动力。课中，教师还介绍了华为手机的反向无线充电技术，增强学生的民族自豪感。在讲《宇宙速度与航天》时，教师通过列举了我国近代在航天领域取得的成就，通过讲述外国对我们的技术封锁，我国“航天之父”钱学深怎样摆脱美国的阻拦，回到祖国，为国效力的故事，大大激发学生的民族自信心，培养学生的爱国热情。在讲《能量守恒定律》时，通过讲述能源消耗过度带来的后果，能源使用过程造成的环境污染等问题，培养学生的节约能源以及要保护环境的社会责任。

综上所述，物理核心素养是物理学科育人价值的体现。高中物理教师通过教学活动，培养了学生物理学科核心素养，对学生的终身发展、人类科学事业的传承和社会的发展具有重要的意义。因此，教师要积极开展核心素养的培养方式方法的研究，要在物理课堂中落实物理核心素养的培养。

参考文献：

[1]谷雅慧.普通高中物理课程标准[M].人民教育出版社，2020.