培养高一学生“物理核心素养”的实践研究

摘要：核心素养是把三维目标中的“知识为本”提高到“以人为本”，作者从实践出发从五个方面研究如何培养高一学生的“物理核心素养”。

关键词：“物理核心素养”；“知识为本”；“以人为本”

学生发展核心素养，主要是指学生应具备的，能够适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。把三维目标中的“知识为本”提高到核心素养中的“以人为本”。學生物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终生发展和社会需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生科学素养的重要构成。

物理课程核心素养有十二个关键词：认识与理解、分析与综合、实验操作、数理应用、观察与探索、质疑与批判、创新与拓展、寻美求真、学术能力、自主发展、合作与交流、社会责任。通俗地理解，物理核心素养就是把所学的物理知识都忘掉后，所剩下的给人终生受用的东西；或者说，学过的物理能给学生打下什么烙印，他跟没学过物理的人相比会有怎样的差异。核心素养是天性和习性的结合，可教可学，具有发展的连续性和阶段性。那么对于高一学生，本人觉得应着重培养学生以下几个“物理核心素养”。

一、 信息获取与表达能力

物理知识背景具有很强的实际情景性，要在“纷扰”的物理情景中提取有用的信息，必须具有一定的“信息”素养。要会用“物理语言”表达和不同表达方式的转换。

比如运动学中的追及、相遇和多解问题是运动学中的一个较为复杂的问题，了解多解形成原因，细致分析运动过程，多思考总结，比较归类。要学生在题目中理清时间关系和位移关系。并且注意一个条件即两者速度相等，它往往是物体间能否追上、追不上或（两者）距离最大、最小的临界条件，是解题的切入点。例如：“大追小”：速度大的追速度小的（以vA匀减速追匀速vB为例）。物体A追上物体B：或者相遇、避免碰撞、恰好碰撞的临界条件v′A=vB。开始时，两个物体相距s0，则A追上B时，必有sA-sB=s0，让学生用“物理语言”即公式表达求解。

二、 有理有据解决问题的意识

从初中的“套公式”到高中的“用公式”。例：汽车在水平公路上匀速行驶，速度大小为12m/s，刹车时的加速度大小为6 m/s2，问汽车5 s内的位移为多少？

这题如果同学直接利用位移公式把5 s时间代进去做的话就错了，一定要分析汽车停止运动需要多长时间，发现汽车2 s就停止运动了，所以运动时间只有2 s。这就需要同学能真正理解公式中每个物理量的含义，做到用对每个公式。

三、 用数学工具解决问题的能力

“数学知识在物理上的应用能力”也是物理教学上能力要求之一。比如在st图像和vt图像中，要会用数学求斜率的方法求速度和加速度，要明白图像的截距、交点是什么意思，面积代表什么。这些图像的处理方法与数学中图像的应用方法是一样的。

在力的平衡中，对物体进行受力分析，已知合力求分力，已知分力求合力，都必须用到直角三角形的知识以及三角函数的知识。如果三角函数知识掌握不扎实是没办法得到正确答案的。

四、 养成“画图”的技能与习惯

有没有“画图”习惯是会不会学物理的标志，有图有真相，“画图”是信息可视化、形象化的最好方法，更有助于物理建模。

①画情景图。例题：一辆汽车在斑马线前等绿灯，绿灯亮的时候汽车以加速度3 m/s2开始加速行驶，就在这个时候一辆自行车以6 m/s的速度匀速驶来，从后边超过汽车。问：汽车从路口启动后，在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远？相距最远的距离是多少？

画情景图：画出汽车和自行车的行程草图如图所示，当汽车的速度与自行车的速度相等时v汽=v自，两车之间的距离最大。

②图像法，这道题也可以画出vt图像，用图像法求解，如图，由于图线与横坐标轴所包围的面积等于位移的大小，由图可知：在相遇之前，在t时刻两车速度相等时，自行车的位移与汽车的位移之差也就是斜线部分面积达最大，这时候两车之间的距离最大。

③画受力分析图，如图所示，已知质量为m的电灯用两根细绳OA与OB悬挂于两墙之间，细绳OB的一端固定于B点，细绳OA挂于右墙的A点。已知O点和OA绳的位置不变，在B点往上移的过程中，细绳OA及细绳OB的拉力怎样变化？这种动态平衡类题目，必须通过图解法作图才能求解。需要学生用力的合成法，把FA、FB两个力进行合成，利用合力不变以及一个分力FA的方向不变，由于FB分力方向的改变进行作图求解得出FA不断减小，FB先减小后增大。

另外动态平衡还可通过作图，找到矢量三角形与几何三角形相似，利用相似三角形的特点列出三条边成比例，从而求出未知的力。

五、 物理方法渗透

1. 理想模型法：质点就是一个理想化的物理模型，不是个真实的物体，是有质量的点，区别于几何学中的“点”。物体被看作质点取决于：物体的大小和形状对研究的问题不产生影响，物体上的各点的运动情况相同。突出主要因素，忽略次要因素。

2. 控制变量法：在探究加速度与合外力F和物体质量m的关系时用控制变量法进行研究：①保持物体的质量m一定时，研究加速度a和合外力F的关系。②保持物体受到的合外力F一定时，研究加速度a和质量m的关系。另外高一还用到了实验探究的物理方法、图像法等。物理方法的渗透使得学生终身受益。

总之，在学生学习物理观念、实验探究物理规律的过程中，培养学生形成科学的思维方法，科学的态度与责任。培养学生“物理核心素养”是每个人发展与完善自我、融入社会及胜任工作起基础作用的共同素养，是适用于一切情境，有益于学生终身发展的DNA。核心素养是一种跨学科素养，是知识、能力和态度的综合表现。

作者简介：苏享銧，福建省晋江市，平山中学。