核心素养理念下的高中物理教学

杭厚强

[摘   要]物理核心素养是物理课程教学的核心内容和能力培养目标，实现了物理基础知识、学习能力、思想方法的统一。高考是高中教学的指挥棒，江苏高考物理试题情境新颖，突出对学生物理核心素养的考查。文章在对物理核心素养及其特征分析的基础上，以江苏高考为例，对高中物理核心素养培养的策略进行深入探讨，为进一步做好高中物理教学做了有益的探索。

[关键词]江苏高考;高中物理;核心素养

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2019）23-0043-02

物理是人們认识世界的重要学科，物理课程是高中教学的重要组成部分。通过高中物理教学，让学生掌握物理核心素养，掌握物理学科基础知识和基本技能，培养学生良好的物理思维[1]。通过对学生核心素养的培养，使学生在获取知识的同时，能力也得到提升。高中物理核心素养是高中生物理学习过程中形成的关键能力与行为习惯[2]。江苏高考非常重视对高中物理核心素养的考查，江苏每一年的高考物理题都颇具新意，重点考查学生分析问题、解决问题的能力。因此，在江苏高考的指引下，加强对高中生物理核心素养的培养有十分重要的意义。

一、核心素养概述

核心素养是指在信息化时代，满足知识社会需求，解决复杂问题以及对不可预测的情境能够适应的胜任力或者是竞争力[3]。核心素养是完成某活动、行为等需要的知识、态度、技能等的综合素养[4]。物理核心素养就是学生基于对物理学科的学习，形成具有物理学科本质特征的核心素养。

通常人们认为物理核心素养包括四个维度，即科学思维、物理观念、实验探究、科学态度与责任[5]。物理核心素养的四个维度被划分为三个不同层次的要求，其中，最低层次要求是学科基础知识与基本技能;中等层次要求是物理问题解决过程中的基本方法的应用;最高层次要求是物理系统学习过程中形成的世界观和价值观。高中物理核心素养具有以下特征：

第一，四个不同维度的核心素养均是学生在参与课堂教学后获取的，强调高中物理学科的教育价值。

第二，四个维度的核心素养是学生学习高中物理之后需要具有的基本素养，为其他特定能力的习得与高中物理学科基本素养的培养提供保障。

第三，四个维度的核心素养集中体现了素质教育的目标。高中生不仅应熟练掌握和应用物理知识，还应逐步建立正确的价值观与世界观，这是物理核心素养的关键。

二、高中物理核心素养培养策略

1.创建学习情境，激发学生的学习兴趣

高中物理教师通过设置对生活、游戏、问题等现实情境，激发学生积极思考的兴趣，使学生能够主动探索问题[6]。在物理课堂教学过程中，教师可以结合多媒体课件，将实验器材提供给学生，鼓励学生对感兴趣的情境进行创设，使学生和教材中的基本概念、基本观点相结合，培养其发散思维，提高其物理核心素养。

例如，《带电粒子在电场中的运动》是高中物理的重要内容，也是近年来江苏高考重点考查的知识点，在教材中详细描述了电场中带电粒子的运动，即电场力影响了带电粒子，导致其产生加速度，带电粒子可能会改变其速度大小与方向。基于该原理，现代技术设备、科学实验中，常通过电场控制或改变带电粒子的运动情况，然后介绍“示波管原理”。尽管教材内容安排循序渐进，然而单纯的文字描述比较枯燥，导致学生不能把概念和应用有效结合。教师从教材内容出发，将示波管带入教室，使学生亲自观察其结构，再通过多媒体展示环形加速器照片，利用课件对粒子偏转加速过程进行直观展示，从而吸引学生的注意力，使其研究欲望被激发，拓展学生的视野，实现对学生物理核心素养的训练。

2.重视教材的作用

教材是物理学习的基础，也是高考命题的根本。要高度重视教材的作用，江苏高考物理题很多都源于教材。比如2017年江苏高考物理第10题采用教材中的一个参考案例，考查“恒力做功和物体动能变化关系”。第12题，关于对布朗运动的运动程度影响的因素分析，采用了和教材相同的插图。压轴题采用了教材中质谱仪的相关内容，要求深化分析常规问题。第11题来源于教材的《传感器》的内容，对简单恒温箱的温控电路进行探究，试题的故障分析使用的是和教材内容相同的多用表面板插图。试题的设计比较新颖，具有浓厚的探究意味，具有丰富的实验思想，要求学生能够对关键信息迅速提炼，对实验原理能够灵活应用，从而快速找到解决问题的方法。

江苏高考试题中很多考题和现实生活、科技等紧密联系，出题的情境比较新颖，而试题的实质是以教材中的物理原型为基础的。因此，高中物理学习对教材要予以重视，教材中的习题、知识点、插图等都应该深入挖掘与利用，使教材的范本作用得到充分发挥。教师在教学过程中，应把握教材编写者的意图，要基于新课标理念，因材施教，从而提高高中生的物理核心素养。

3.培养学生科学的物理思维方法

物理思维方法是帮助学生掌握物理概念并有效应用的有效途径和手段，集中体现了物理核心素养。图形法、图解法、模型法、平均思想方法、极限思维方法、整体法等都是高中物理学习中常用的方法。科学的物理思维方法对物理核心素养的培养具有重要影响。

（1）重视物理建模

物理模型方法是高中物理解题过程中经常使用的方法。高中物理核心素养的培养需要重视学生模型建立与应用能力的培养。2018年江苏高考物理试卷中第3题、第5题、第13-15题等问题的解决，都要求构建正确的模型，由此可见物理模型方法的重要性。2017年江苏高考物理第5题中，考查了三个物理模型：①对象模型，在研究问题中可以忽略所研究物体的大小，所以，将其看成质点;②条件模型，光滑的细杆水平放置，不计夹子与小环质量，因此，可以理想化处理物体的条件;③状态与过程模型，物体的运动首先是匀速直线运动，在碰到钉子后，物体做圆周运动，此时要重点关注圆周运动最低点的状态。在合理建模的基础上，认真审题，找到解题关键，条件中夹子和物体之间最大静摩擦力是F，但是，运动过程中夹子和物体之间的静摩擦力并没有达到最大值，运用物体平衡条件、圆周运动向心力等知识能够顺利解决问题。

模型是物理研究的对象，不但要求抽象，而且还应具有代表性。高中物理学习中的原理、定律、定理等都和一定的物理模型相联系。物理问题的解决离不开物理模型的构建，尤其是解决实际问题时，学生应该透过表象，排除次要因素的影响，对能够体现事物本质的特征进行抽象，构建合理的物理模型，简化问题。正确建立合理的物理模型，能够有效解决问题。因此，高中物理教学要重视培养学生的建模能力，从而有效提升学生的物理核心素养。

（2）重视图形图像

物理图像实现了数和形的结合，体现了具体和抽象的结合，可以对两个物理量的关系进行直观、生动、形象的展示，对物理过程、物理规律等进行清楚地表达。高考说明中明确提出了对图像的考查要求，图像是高考考查的重点。比如2017年江苏高考物理第3题，通过图像考查了滑块在粗糙斜面上运动过程中随着位置改变动能的变化规律;第8题，通过图像对两点电荷系统的连线上电势随位置改变的情况。图像图形法在物理学习中经常被用于描述物理量间的变化关系。通过图像呈现物理规律，获取物理信息，深入了解物理内涵，实现对学生物理核心素养的培养。首先，认真观察图形图像中的物理概念，明确所研究的物理量;其次，利用物理规律分析并推导有关物理量间的函数关系式，為图像分析提供依据;最后，利用函数关系，结合待求问题，利用相关知识规律解决问题。经过多次训练，让学生掌握图像解题方法，这种解题法应注意斜率、截距、面积、交点等细节。通过图形图像法，使学生的物理核心素养切实得到提高。

4.重视高中物理实验

物理实验不但是物理学科的基础，同时也是学好物理的基础。物理实验是高中物理的重要内容，也是物理教学的有效手段。江苏高考历来重视考查物理实验。江苏高考对物理实验的考查，并不是教材实验的简单重复，而是在原有实验上进行创新、深入，着重考查实验基本技能、思想方法。江苏高考实验考查，拓展了常规教材，有效引导高中物理实验教学，是物理教学的本质回归，为学生物理核心素养的培养提供保障。

2017年江苏高考物理第11题，对恒温箱温控电路进行考查，第一问设计新颖，需要学生在审题过程中对关键信息进行提炼，明确实验目的，要求学生能够结合表格中的数据，通过闭合电路欧姆定律对电动势与电阻进行估算，进而选择合理的滑动变阻器、电源。该题第二、三问对学生的基本实验技能进行考查，要求使用多用电表，检测电路故障;第四问，需要学生基于前三问的结果设计温控电路。整个考题环环相扣，有效考查了学生的物理核心素养。

江苏高考物理试题多方位、多层次考查学生物理学科的基本技能、解决问题的能力、知识迁移能力等，全面考查了学生的物理核心素养。因此，在高中物理教学中，应高度重视高考的引导作用，鼓励学生多思考、多操作，发挥图形图像的作用，提高学生的知识迁移能力、动手操作能力和解决问题能力，从而提升学生的物理核心素养。

[   参   考   文   献   ]

[1]  辛涛，姜宇，王烨辉.基于学生核心素养的课程体系建构[J].基础教育论坛，2016（9）：34-37.

[2]  曹俊，钟志鹏.核心素养视阈下科学态度与责任培养的实践与思考[J].物理之友，2017（12）：15-17+20.

[3]  吴兰红.突显能力立意 考查核心素养：2017年江苏高考对动能定理的考查评析[J].中学物理（高中版），2017（10）：56-57+64.

[4]  马凤喜，刘祖德，武加平，等.高中物理单元整合教学探索[J].当代教育科学，2015（12）：62-64.

[5]  陈怡，陆建隆.基于PISA的高考物理江苏卷实验题例析与应对[J].物理教师，2016（3）：79-84.

[6]  解永平.基于物理核心素养培养谈“探究动能定理实验”的考查：解读《2017年江苏省普通高中考试说明》[J].物理教师，2017（6）：84-87.

（责任编辑 易志毅）