高中物理课堂教学中如何培养学生的核心素养

贾 华

(天津市耀华中学 300000)

在物理课堂教学中，会涉及到一些新的概念，新的物理量，新的物理规律和一些问题，在讲解这些概念，物理量，规律和习题的时候，通过对学生进行一些物理思维方法的渗透，让学生在潜移默化中如润物细无声的得到那些核心素养的提升.

下面就以一些实例来探讨一下对学生科学思维核心素养的培养.

第一、在讲到质点等理想化的模型时，要用到物理模型法.物理学是由一系列原理相关联的物体或物质组成的复杂网络，要更好的，更方便的解决问题，把复杂问题简单化，就应该引入物理模型.在教学过程中应该告诉学生引入“质点，轻质弹簧，点电荷，匀变速直线运动，简谐运动，人船模型，原子结构模型”的经典模型是为了摒弃原型中影响问题的各种次要因素，抓住原型中的主要因素，对研究对象做简化和纯化处理.在解决实际问题中还要教会学生建模，识模，用模的方法.

第二、比值定义法也是物理学中常见的方法，比如速度，加速度，场强，电势，电容，磁感应强度.以速度为例，学生知道要比较两个物体运动的快慢，可以比较两物体在相等时间内运动的位移的大小，还可以比较两物体运动相等的位移所用的时间关系.更简单的比较方法是比较单位时间内位移的大小，即用速度这个物理量描述物体运动的快慢，比值定义法的魅力就在于速度跟位移和时间都没有正比或反比的关系.

第三、在引入万有引力定律时，教材中提到“既然太阳与行星之间、地球与月球之间，以及地球与地面物体(苹果)之间具有“与两个物体的质量成正比，与他们之间距离的二次方成反比”的吸引力，是否任意两个物体之间都有这样的力呢？很可能有，只是由于身边物体的质量比天体的质量小得多，不易觉察罢了.于是我们大胆地把以上结论推广到宇宙中的一切物体之间，即万有引力定律.”这里涉及到的物理学中常用的思维方法——推理演绎，这是从物理学的一般原理、定律或基本概念出发，根据题目的具体条件推出新结论的一种逻辑思维方法，由已知推可知，由可知推未知.这种方法对发现规律进行科学探究有重要意义.

第四、安培的分子电流假说，玻尔的原子模型，海王星的发现过程，卢瑟福对中子存在的猜想时，这是一种探究方法——猜想和假设.当出现已知科学理论无法解释新事实时，当某一理论要推广到原适用范围之外时，当新旧事实出现矛盾时，都会有科学假说出现.主张把思维的触角尽量地向各个方向大胆延伸，做出各种可能的猜想和假设.

第五、著名的物理学家温伯格说过，目前物理学中最有希望的探索方法就是透过现象世界与表层结构的迷雾去发现隐藏在事物深处的对称性.自然界中普遍存在着优美和谐的对称对象，对称美的思想在物理学的研究中有着广泛的应用.

例如：物理学家库仑在发现点电荷之间相互作用的库仑定律时尚无办法定量测定带电小球的电荷量，库仑利用完全相同的金属小球相互接触后均带有等量电荷的方法，依次获得一系列成比例的带电小球，巧妙地解决了上述问题.这种方法就是对称法.

第六、补偿思想是我们对一些散乱的、有残缺的物体或物理图景归纳整理，使其规律得以显现的很好的方法.使残缺变圆满、使散乱变规范、使问题变得简明.

例如：总质量为M的列车，沿水平直轨道匀速前进，其末节车厢质量为m，中途拖钩，当司机发现时，机车已行驶了L的距离，司机立即关闭汽门，切断牵引力.设车的阻力与车重量的比例系数为k.求列车两部分都停止运动时相隔的距离.

这个题可以采用常规的牛顿运动定律加运动学公式或动能定理来解决，但并不轻松.利用补偿的思想会好一些.如果当车厢脱钩时撤去牵引力，则机车和车厢必然经过相等的距离后同时停止，而现在机车比车厢多运动了L的距离，这就需要机车在这段时间内多克服摩擦阻力做功，显然这部分多克服摩擦阻力做功只能由牵引力在距离L内做的功给予补偿，即：

k(M-m)gx=kMgL

故x=ML/(M-m)

第七、分析法是指把较复杂的过程分解成若干子过程或部分分别加以研究，可以使问题简单化.

例如：天津2017高考第10题，如图所示，物块A和B通过一根轻质不可伸长的细绳连接，跨放在质量不计的光滑定滑轮两侧，质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg.初始时A静止与水平地面上，B悬于空中.先将B竖直向上再举高h=1.8 m(未触及滑轮)然后由静止释放，一段时间后细绳绷直，A、B以大小相等的速度一起运动，之后B恰好可以和地面接触.取g=10 m/s2.

(1)B从释放到细绳绷直时的运动时间t；

(2)A的最大速度v的大小；

(3)初始时B离地面的高度H.

解析通过分析，学生可以把整个过程分成三个子过程：

第一个过程：B物体单独自由下落的过程，可以利用自由落体的规律或机械能守恒定律解决.

第二个过程：B物体带动A物体绷紧绳子的过程，时间极短，B、A组成系统内力很大，重力可以忽略，B、A组成系统动量守恒，可以利用动量守恒的规律解决.在自然坐标系中，以物体运动方向为正方向，列动量守恒的方程.

第三个过程：B、A一起沿绳减速的过程.对B、A系统，在此过程，机械能守恒.对系统列机械能守恒的方程即可.

总之，在物理教学过程中，讲解物理知识和物理规律时，注意对学生核心素养的培养，不但有利于学生养成终身发展所需的必备品格与关键能力，为学生今后生活和工作做好准备，而且还能提高学生解决实际问题的能力，达到在考试中取得高分的重要效果.

参考文献：

[1]张大昌.高中物理教材必修2[M].北京:人民教育出版社,北京,2006.

[2]许文.2017年高考动量试题解读[J].理科考试研究,2017.