核心素养视域下高中物理教学策略探究

蔡健康

摘 要：在高中物理课程改革持续深入、阔步前行的新时期，核心素养培养成为教师的重点工作。物理核心素养培养对于高中生的学习和终身发展有重要意义，需要从教学环境、学习资源、教学方式三个角度出发落实，让学生逐渐形成适应终身发展、社会发展所必备的价值观、品格、能力。以高中物理核心素养、情境教学、支架教学、智慧教学为研究对象，在对相关概念进行界定和解读的基础上，就现阶段高中物理教学中的问题进行深入分析，探讨培养高中生物理核心素养的意义，提出行之有效的教学策略。根据策略进行案例分析，对研究工作进行总结与展望，从而助力学生创新发展，促进高中物理核心素养培养工作迈向更高台阶。

关键词：核心素养;高中物理;教学策略

核心素养在教育中的位置十分突出，发展学生学科核心素养，逐渐成为新时代教育研究焦点。高中物理核心素养由物理观念、科学思维、探究能力、科学态度四部分构成，四项核心素养要素对国家培养物理专业人才有指向标作用。通过研究文献，以及分析调查结果发现，现阶段高中物理核心素养培养工作，受到传统教育观念的影响，一度陷入停滞。如何将核心素养有效地融入不同教学环节，是现阶段高中物理教师应当思考的问题。由于课堂是培养核心素养的主阵地，教师应当遵循物理教学规律，着眼于学生的综合素质发展，积极运用情境教学法、支架式教学法、信息技术来培养学生的核心素养，继而扩大教学成果，促进学生全面发展。

一、核心素养概念及基本原则

（一）概念界定

核心素养，即学生应当具备且能适应终身发展和社会发展的必备品格与关键能力。党的十八大明确强调将“立德树人”作为教育事业发展的中心，《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》首次将核心素养确立为教学改革核心任务。由此可见，核心素养是具体化的教育方针政策，阐释了学生应当具备的品格与能力，围绕“立德树人”根本任务，揭示“文化基础、自主发展、社会参与”三者关系，能够连接宏观教育理念、培养目标、教学实践中心环节，可以彰显国家大力发展教育之决心。

（二）研究原则

核心素养研究应当密切围绕立德树人根本任务要求，坚持科学性原则，确保学生身心素质健康发展，将科学理念与方法融入研究工作各环节，侧重理论支撑与实证依据，保证研究过程严谨、规范[1]。核心素养是新时代社会发展对人才培养的全新要求，相关研究应当坚持时代性原则，全面体现先进教育思想、理念，以提高研究成果的前瞻性。传承与发展中华优秀传统文化，是核心素养的培养目标之一，相关研究要坚持强化民族性原则，植根中华民族文化历史土壤，体现民族特点的同时，保证立足国情，具有中国特色。

二、高中物理核心素养内涵

（一）物理观念

物理观念涵盖物质观、运动观、相互作用观、能量观，是高中物理核心素养的重要组成部分，是学生通过学习和研究而形成的一种现象解释、问题解决能力。学生通过学习物理知识，能够形成一种对物质世界本质的看法，即物理观念。

（二）科学思维

科学思维是指从物理学的角度出发，认识客观事物本质属性、内在规律、相互关系的思维能力与品质[2]。具备良好科学思维的学生，可以在经验事实理想模型的基础上，抽象概括物理研究过程，综合分析、推理、论证物理方法，也能够针对事实证据、科学推理来提出质疑、批判、检验、修正建议或创造性见解。

（三）探究能力

探究能力是提出物理问题，并形成猜想、假设，通过设计探究方案、动手实验，获得用于论证的各项信息，对结论做解释以及交流、反思探究过程的能力。通过物理教学可以向学生传授物理知识，培养学生优秀的探究能力，使之能够独立或合作完成物理现象探究、解释任务。

（四）科学态度

科学态度是指在认识物理学科本质的基础上，理解科学、技术、社会、环境之间存在的关系，形成一种对科学与技术应有的态度与责任感。学生在学习物理的过程中，能够不断提高责任感，升级对物理知识价值的认识，形成基本、科学的学习与探究道德规范。

三、高中物理教学中亟待解决的问题

（一）学生经常被动听课

高中物理知识具有抽象化、复杂的特点，知识体量会随年级的增加逐渐递增，对学生的思维能力与学习能力有较高的要求。以饱满的热情和态度对待物理学习，可以促进学习效率和质量提升，但一些教师未能注重传授高效的学习方法，而是单向传输知识，导致学生在课上很难有自主思考和方法总结的机会，其经常被动听课，容易丧失学习兴趣，不利于建构基础知识体系。

（二）学习热情难以维持

高中物理知识具有一定的学习难度，运用学生喜闻乐见的方式解读微观物理现象，可以激发其学习热情，从而提高教学实效。而有些教师没有注重分析学情，传统教学观念也相对深刻，长时间沿用固定教学模式讲解物理知识，没有关注学生的情绪变化，以及学习需求变化，久而久之，学生的学习热情难以维持，不利于营造良好课堂教学氛围。

（三）物理实验兴趣较低

实验是获得感性学習认识的重要途径，高中生的思维活动多建立于感性材料基础上，而感性材料是物理实验的源泉和依据[3]。在物理实验教学中，部分教师未能注重实验引导，而是选择直接公布实验结果，让学生单纯背记实验步骤，以及计算公式，这在一定程度上会使实验教学活动的趣味性降低，不利于激发学生的实验探究兴趣。

（四）实践活动缺乏创新

深入改革传统的教学系统，开展多元化实践活动，能够引导学生掌握学习物理知识的高效方法，由此促进学生的创新能力与实践素养同步提升。现阶段高中物理教学中存在重理论轻实践的现象，原因是教师过度看重学生的学习成绩，选择压缩实践活动时长，以为学生赢得更多的理论学习时间，这种做法会导致实践活动缺乏创新，不利于调动学生的物理探究积极性，甚至会影响学生未来的学习与发展。

四、培养高中生物理核心素养的意义

（一）贯彻党的教育方针

核心素养是我党教育方针的具体化，可以连接宏观教育理念、目标、实践中心环节。“立德树人”教育方针通过核心素养转化为教学实践要求，可以为教师提供可用的、易于理解的教学标准，明确学生应当具备的品格与能力，为后续教学指明方向。党的十八大深入解读“立什么德，树什么人”的根本问题，因此，培养高中生的物理核心素养，能够引领课程改革和育人模式变革的新方向，可以贯彻党的教育方针。

（二）培养学生良好品格

新时代高中生应当具备自信、诚信、守序、负责、坚持、钻研、坚韧等良好品格，在物理教学中培养学生的核心素养，能够促进学生自觉进行反思，紧跟教师的步伐，凭借钻研精神克服物理学习中遇到的困难，不断促进自我学习效率和质量提升，对物理知识有全面、细致的认识，形成良好的品格。

（三）提升关键学习能力

培养高中生的物理核心素养，可以促进其分析、推理、判断、质疑等能力提升，使之具备从事科学探究的关键学习能力。在发现物理问题后，教师指导学生设计解决方案、动手实验、分析结果，从而学习不同难度的物理知识，可以让学生提升关键学习能力[4]。

（四）促进综合素质发展

核心素养是完整的育人目标体系，能够让高中生获得可持续发展的必要素养，也决定了学生未来发展的方向與高度。培养高中生的物理核心素养，能够打破教学以核心知识为主的桎梏，从而对学生进行全方位培养，使之综合素质得到发展，逐渐成长为高素质人才。

五、基于核心素养培养的高中物理教学策略

（一）创设教学情境，注重物理观念培养

1.生活情境，培养正确物理观念

以创设情境的方式来培养高中生的核心素养，可以优化教学氛围，构建高效物理课堂，促进学生形成正确的物理观念[5]。高中物理教师可以利用与生活相关的不同实例，科学引入教学内容，创设生活情境，以激发学生的物理知识学习兴趣，让学生在情境中理解所学物理概念，通过不断地创新和思考，准确掌握相关理论，促进核心素养形成、发展。

比如：在讲解鲁科版高中物理“加速度”部分内容的过程中，首先，教师可以播放飞机起飞、汽车超车、摩托加速视频，围绕三者运动速度变化，讲解变速运动概念，创设生活情境，使学生能够从运动状态、类型两个角度出发进行分析和探讨。利用数据来分析物理，是对学生学习物理知识的一种能力要求，也是核心素养培养的重要途径。教师引出“加速度”概念，以回顾描述运动快慢物理量的方式，让学生对比分析不同载重火车的初速度、末速度、时间数据，让学生能够正确区分速度、速度变化量、速度变化率，使之历经严谨的分析过程，从而得到关于“加速度”的正确认识，形成正确的物理观念。然后，教师应当根据学生的回答加以总结，利用比值的方式归纳加速度的定义，联系生活中常见的公交车驶入、驶出站台等事例，让学生描述运动，以此环节为线索，让学生理解加速度大小与速度变化率相关，其方向与速度变化方向一致，在生活情境中形成物理观念，学会分析生活中的“加速度”。最后，教师要将公交车驶入、驶出站台的运动划分为三个不同阶段，让学生分析其中的匀加速直线运动、匀速运动、匀减速直线运动，并提出瞬时加速度概念，让学生确立加速度概念，能够在图像中分辨加速度区间，形成良好的物理观念。

2.合作情境，构建良好教育生态

情境教学法的优势在于根据教学内容与学生特点，创设具备情绪韵味的情境，以激发学生的求知欲，也能够为核心素养的培养提供不同的切入点。创设合作情境，能够提高学生的团队合作意识，使之通过合作分析、探讨，与他人进行思维碰撞，对所学物理知识本质和规律形成确切认知，促进良好物理观念形成，从而更加全面、正确地认识物理世界，解读实际生活中的物理现象[6]。

比如：在讲解鲁科版高中物理“牛顿第一运动定律”部分内容的过程中，首先，教师要呈现“古希腊战车”艺术品图片，让学生观察“士兵拉动缰绳”动作，合作分析力与运动之间的关系，营造良好的合作学习情境。再引用亚里士多德的观点“有外力作用时的物体才可以运动，要维持物体的运动就必须借助外力”，介绍伽利略的“理想斜面实验”设计图，让学生进行合作实验，领悟理想实验的科学思维方法，以及意义，从不同角度体会解决动力学的问题，由此发现，伽利略的“理想斜面实验”反驳了亚里士多德的观点。然后，解读力与运动之间的关系，引出牛顿第一运动定律，让学生合作分析牛顿提出该定律所付出的努力。在此基础之上，教师可以利用“急刹车、助跑跳远”等惯性现象，辅助学生进行合作探究，让其在合作探究中明白一切物体总保持匀速直线运动或静止时，只有外力才能改变此状态。最后，教师可以围绕牛顿第一运动定律相关知识点，开展小组合作抢答比赛，构建良好的教育生态，让不同小组学生在抢答中巩固所学知识，懂得任何物体都有惯性属性，不存在不受力的物体。

（二）提供学习支架，促进思维能力发展

1.图文支架，启迪创新思维

支架式教学主张为学生建构对知识理解的概念框架，以促进其对相关问题有进一步的认识，有助于提高学生的思维品质[7]。为学生提供图文支架，可以根据维果斯基的“最近发展区”理论，让学生观察与复杂学习内容相关的思维导图、实验资料，使之沿着“支架”逐步攀升，完成对复杂物理概念意义的建构，从而启迪学生的创新思维，促进其物理科学思维发展。

比如：在讲解鲁科版高中物理“动能与动能定理”部分内容的过程中，首先，教师可以呈现飓风、海啸的图片，为学生提供功和能的关系图，利用图文支架指导学生回忆动能概念知识。再引入动能计算公式，指导学生定量、深入地进行研究，使之能够获得启发，明白物体动能是其质量与速度平方的乘积的一半，动能与功同为“标量”，不受速度、方向的影响而变化，动能作为一种状态量，在国际单位制中的单位是“焦耳”。然后，教师可以列举例子，呈现不同的动能图片，让学生借助图文支架进行全方位思考，加深对动能概念以及公式的理解。随后带领学生推导动能定理，将推导步骤细化为清晰的思维导图，使学生能够直观看出外力做功与动能之间存在的关系，明白外力对物体做的总功与物体在这一运动过程中的动能增量相同。最后，教师围绕物体动能变化，将研究问题进行变化，让学生分析“同一物体受多方向任意外力作用”情况下的物体动能变化情况，为学生提供相关推导图文资料，激发学生的创新思维意识，使之能够通过研究与思考，在图文支架的帮助下，明白外力对物体所做的总功等于物体动能的增加，即动能定理。

2.问题支架，提高解题能力

巧搭问题支架，引导探究式学习，可以促进学生的思维能力发展，提高其解决实际物理问题的能力。问题支架中的问题是促进学生思维发展的起点，也是培养核心素养的出发点，教师应当将复杂的学习任务分解成若干个支架问题，将学生的理解，以及思维逐步引入深度思考领域，利用问题支架，将学生的思维提高至全新水平，让学生获得解决问题的方法，提高其解题能力[8]。

比如：在讲解鲁科版高中物理“库仑定律”部分内容的过程中，首先，鼓励学生用带电气球靠近金属筒，分析电荷间相对作用的力——静电力。再提出问题：“影响电荷间相互作用力大小的因素有哪些？”并引导学生提出猜想与假设“电荷之间作用力的大小与电荷量和电荷之间距离相关”，通过做实验、观察实验现象，得出结论“电荷间作用力随距离减少而增大，随电荷量增加而增大”。然后，介绍法国学者库仑，将库仑实验与学生的实验探究活动建立起联系，使其明白库仑在上述实验基础上，通过与牛顿万有引力定律的类比，以及大量的研究，总结出“库仑定律”。教师要介绍电荷量单位“库仑”，让学生思考问题：“一片雷雨云带电的电荷量约为多少？”利用问题支架引发学生的思考，使之结合库仑定律，以及相关物理量单位进行探究，得出“一片雷雨云带电的电荷量为几十库仑”的结论。最后，教师应当总结静电力叠加原理，让学生分析相关静电力问题，使学生能够根据教师的提问，总结库仑定律的使用条件“真空中静止的点电荷”，提高解決实际物理问题的能力，通过思考、类比分析，体会自然规律的多样性、统一性，感受自然界的和谐之美。

（三）善用信息技术，丰富物理实验认知

1.呈现微观物理现象，降低实验难度

善用信息技术呈现抽象的物理知识，能够降低物理实验的操作难度，从而帮助学生形成对物理知识的科学态度。在高中物理教学中运用多媒体信息技术进行授课，能够导正传统教学重知识、轻实践的教育培养偏失。教师应当利用适当的虚拟场景，增加学生对物理实验的认知，从而降低物理学习难度，有效提升学生的物理实验操作水平，促进其核心素养进一步提升[9]。

比如：在讲解鲁科版高中物理“闭合电路欧姆定律”部分内容的过程中，首先，教师要运用信息技术呈现干电池、蓄电池、发电机的图片，让学生在了解功率、电流等数据的基础上，思考电源能够使电路保持一定电压并形成电流的原因，因引发学生对分析微观物理现象的兴趣。再利用信息技术手段呈现闭合电路示意图，指导学生运用电源、用电器、开关、导线组成完整电路，将闭合电路分成“电源外部电路”与“电源内部电路”两部分进行分析。然后，指导学生用不同型号的新干电池和蓄电池测量电源的特性，在确定正负极的基础上，用适当量程的电压表分别测出两极间的电压值。此时，教师要发挥信息技术功能，帮助学生记录相关实验数据，助力学生高效分析各种型号干电池的电压数据，使之了解干电池、蓄电池都是将化学能转化为电能的装置。教师用电动势表示电源特性，运用信息技术呈现内、外电路中能量转化示意图，让学生直观理解并回忆焦耳定律内容，从能量转化关系角度入手进行实验，顺利推导出闭合电路欧姆定律，使学生能够历经设想、实验、结论的全过程，在信息技术的帮助下，了解微观物理现象，从“欧姆定律”的认知上升到“闭合电路欧姆定律”的初步掌握，为后续学习奠定良好基础。

2.科学指导实验操作，提升实践素养

高中生在脱离教师指导进行实验的过程中，通常难以把握正确实验方向，从而影响了实验结果的准确性[10]。为提升高中生的实践素养，教师可以利用信息技术来科学指导学生做实验，给予其明确的操作指引，发挥信息技术优势，呈现虚拟实验动画，直观揭示重点实验内容、难点物理知识，帮助学生深入理解抽象物理知识，使之通过实验操作，探究物理真谛，促进自我实践素养提升。

比如：在讲解鲁科版高中物理“生活中的振动”部分内容的过程中，首先，教师要利用信息技术呈现自然界和日常生活中的振动现象，展示弹簧振子和单摆，让学生在脑海中建立理想模型，使之能够在信息技术的指导下，了解振动过程中系统的机械能守恒，振幅不变。然后，教师可以讲解阻尼振动概念，呈现汽车减震器图片，运用信息技术使汽车在不平坦的路面上“高速行进”，让学生观察减震器的工作状况，理解阻尼振动装置的工作原理。同时，围绕受迫振动与共振示意图，运用信息技术呈现实验装置示意图，让学生按照正确步骤组装实验器具，分析受迫振动的周期和振幅所遵循的规律。最后，教师在学生实验的过程中，积极进行巡视，了解学生的实验进度，利用信息技术呈现日常生活中的共振应用实例，列举受迫振动的振幅与驱动力频率的关系图，科学指导学生进行实验操作，使其明白物体做受迫振动时，驱动力周期会对振幅产生影响，提升学生的实践素养。

结束语

在高中物理教学中，教师需要不断革新教学方式，通过运用多种教学方法开展物理教学活动，不仅能够提升学生的核心素养，而且对学生后续学习与未来工作能够产生积极影响，教师应进一步总结经验，不断完善、优化核心素养培养模式，助力学生全面发展。

参考文献

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[2]陆玫琳，桑芝芳.高中学生物理模型建构能力发展趋势分析[J].物理与工程，2021，31（02）：69-78.

[3]陈克超，冉洁，戴浩.基于课程标准之高中物理大概念解读与建构[J].物理教师，2020，41（09）：11-14.

[4]王恒.关于高中物理力学教学中融入生活情境的探索[J].科技资讯，2020，18（32）：106-107，110.1672-3791.2005-5042-7400.

[5]刘辉.高中物理实验教学的改进策略与方向[J].科学咨询（教育科研），2020（11）：275.

[6]刘娜，邓靖武.核心素养背景下真实情境的高中物理课堂教学策略[J].物理教学，2020，42（10）：6-9.

[7]邵志慧，何少荣.搭建自制教具平台突破高中力学习题中疑难问题的教学策略[J].中阿科技论坛（中英文），2020（10）：133-136.

[8]张智荣，雷宇，韩沁君，帅晓红.近十年我国高中物理课程标准研究综述[J].物理教师，2020，41（10）：73-77.

[9]赵开泽.高中物理分层教学探究[J].科学咨询（科技·管理），2020（10）：273.

[10]刘宏.分层教学在高中物理教学中的应用[J].广西物理，2020，41（03）：61-63.