高中物理教学中培养学生核心素养的途径和方法

刘 超

（廉江市实验学校 广东·湛江 524400）

为了适应时代的发展和更好的培养时代所需要的人才，新课改中的课程标准提出了以“核心素养”来代替之前的“三维目标”。所谓核心素养是指学生在接受教育的过程中逐步形成知识积累，完成思维品质的锻炼，形成科学能力和科学思想情感和价值观。物理核心素养主要包含“物理观念”、“科学思维”、“实验探究”、“科学态度与责任”等四个方面。物理教学通常是以知识为脉络展开，教学过程的设计从学生获得知识的角度进行，以学生是否掌握物理知识作为教学活动成功与否的评价标准，而忽略了物理教学中育人的功能，忽视了学生知识和能力的形成过程的重要性。所以把核心素养作为物理教学的重要目标是必要的，可以避免了“三维目标”的局限性，从注重学生知识的掌握转变为注重学生成长和发展。

1 创设真实情景体会物理概念，对学生形成物理观念有非常重要的作用

物理观念的形成和发展是一个长期、复杂的过程，教师要用物理观念统领物理概念、物理规律等进行教学。学生理解物理概念和规律的过程就是形成物理观念的过程。通过物理学习逐步把物质观、能量观等物理观念融入到自己的世界观当中，能够更为科学的认识世界并应用到现实的生产生活当中。而物理概念的理解，需要教师利用真实的情景辅助学生理解。例如：在高中物理选修3-5第十六章第5节《反冲运动》这一节的教学时，可以先利用现实生活当中的简单的条件来创设一个真实的教学例子，让学生能够更好的、真正的去理解反冲运动的概念。在实际教学中，可以利用一小片锡纸卷成一个细小的长管子，把其中的一端密封，另一端留一个比较小的开口，从火柴上刮下一些药粉作为燃料装进细管内。把细管放置在支架上，用打火机点燃燃料。细管里的燃料被点燃后，燃烧生成大量的气体，燃气从细管的开口处以极快的速度被喷出，可以看到细管向着反方向飞出。这就是一个利用反冲运动原理的小实验，也是火箭的原理模型。实际的教学证明，利用这样简单直观的、真实有价值的教学实验情景，可以让学生更直观、更深刻的感知情景所蕴含的物理概念，通过真实的情景体会物理概念概括和抽象的具体过程，使学生能够更好的建立起相应的知识结构和科学思维，发展科学能力。

2 引导学生建构物理模型和经历物理规律的形成过程，是发展科学思维的重要途径

科学思维是指具有意识的人脑对客观事物的本质和内在规律、事物与事物间的联系的客观反映，是学习和研究科学的基本思维模式。科学思维包含抽象思维、逻辑思维、科学推理和科学论证等等，是学习物理和认识世界的重要思考方式。科学思维当中的批判思维、创新思维这些都需要在学生学习物理的过程当中逐步形成，在训练的过程当中逐步强化。物理教学应该把发展学生的科学思维作为重要的教学目标。可以通过训练学生构建物理模型是培养物理思维的重要途径。高中物理中有很多的物理模型，在学生认识物理知识的过程中，体会构建物理模型的思维方法，通过学生经历物理模型的构建过程和物理规律的形成过程来发展物理思维。比如，在高中物理选修3-2第一章第3节《电场强度》这一节中，可以通过视频或者实验教具，把电荷量不同的试探电荷先后放入电场的同一位置，学生先通过视频或实验感受不同电荷量的试探电荷与其所受电场力的差别，进而能概括出电场力和电荷量成正比的结论，抽象出静电力与电荷量的比值是个定值，与试探电荷无关。从而形成电场强度的概念。学生的思维经历了一个“比较——概括——抽象”的过程，在这个过程中充分锻炼了学生剖析问题的能力，发展了科学思维能力。学生只有通过“推理——论证——形成结论”这样的逻辑思维过程，才能不断发展自身的推理能力以及科学创造能力。

3 通过实验培养动手能力和发展探究能力

物理是一门以实验为基础的学科，是近代科学的最基本的研究方法，所以在高中物理教学当中要把物理实验摆在重要位置。一个完成的实验过程包含：问题的提出——实验方案的设计——信息收集和数据整理——得出结论和解释现象——探讨存在的问题和新发现等环节。让学生在探究物理实验的过程中逐渐加强科学思维和增强实验探究能力，在探究物理知识的过程中形成自身的科学观和科学精神。在实验中通过指导学生发现问题、探究问题和解决问题这一流程来培养学生发现问题和提出问题的能力。例如：在上完《反冲运动火箭》这一节的内容后，针对三级火箭的工作原理，给学生一些火箭模型制作的教学视频，鼓励学生利用相关原理自行制作“水火箭”等小模型。通过这些小模型的制作来激起学生学习的兴趣，在制作小模型的过程中进一步理解知识，真正做到学以致用。

通过创设真实的物理情景，让学生在观察和体验真实情景后提出科学问题，培养学生发现问题的能力。让学生围绕所提出的问题提出猜想和假设，制定实验方案和计划解决问题，培养学生解决问题的能力。学会从原理、实验器材、信息处理技术等手段探究方案的可行性。学习文献资料查找的方法，提高信息收集的能力。在分析、处理信息的过程中，培养学生逻辑推理能力、科学论证和表述的能力。物理实验是培养学生的科学态度和科学精神的一种重要途径，教师应培养学生认真严谨、求真务实的科学态度，在日常的学习和生活中延续这样的科学态度和精神。

4 在物理教学中培养科学态度和科学精神

培养学生的科学态度和责任是物理教学的一个重要任务。学生良好科学态度的养成是始终贯穿于整个物理教学当中，渗透在日常的物理教学当中的。在对物理的学习当中认识世界、社会、科学与环境的关系。通过生活实例体会科技与生活的联系，通过生活当中蕴含的物理和科学，从而激发对物理学习的兴趣和对物理的求知欲。可以通过实验的演示和对现代科技技术的讲解和说明，创设更为有趣的课堂教学形式，激发学生的求知欲，引导学生自主学习物理。例如：在介绍反冲运动这一节时，前期可以准备一些当前我国和世界在火炮导弹、航天火箭等相关领域的最新的技术成果以及其制造原理的介绍内容。本节课的教学设计就是围绕这些相关的技术成果和原理的详细介绍和讲解，以科学普及的形式在介绍航天火箭技术的过程中渗透反冲运动的物理概念，让学生理解反冲运动的内涵。学生由具象的认识到抽象的认识，在理解物理概念的过程中形成对未来科学的正确的价值观。激发学生对了解先进技术的兴趣，激励学生投入物理的学习当中，树立起远大的理想抱负。

5 通过问题解决促进物理核心素养的达成

教育的目的是培养全面发展的社会所需要的人。这就要求教学的落脚点要在于培养和发展学生的能力，使之能满足社会需求，所以教学最终要回归到对实际问题的解决。俗话说：物理源自于生活，生活处处包含着物理知识。生活中遇到的许多问题可以应用物理观念和物理思维去思考和解决的。在解决问题的过程中，进一步拓展了知识的应用领域，提高了学生分析问题和研究问题的能力，不断促进学生核心素养的形成。

例如：学生学完高中物理选修3-1第一章第一节《电荷及其守恒定律》后提出如何储存电荷的问题。通过对莱顿瓶原理和三种起电方式进行详细分析研究后设计了自己的实验方案：在一个小的塑料杯外壁贴上一层铝箔，在杯盖子上固定一根回形针，做成导杆，在塑料杯内放入一些的水，合上杯盖后就做好了一个莱顿瓶。在一块硬泡沫塑料板上套上一个塑料保鲜袋，准备一块带绝缘柄的金属板。用一块干净的布摩擦塑料袋表面，通过摩擦起电，使其带电。再把金属板放在塑料膜上方，金属板在静电感应的作用下，下表面带正电，上表面带负电，用手接触金属板，板上的负电荷通过人体流向大地，将金属板移开后，金属板上就带上了正电荷。把金属板与莱顿瓶的导杆接触，经过反复多次上述实验就能实现给莱顿瓶充电，到达储存电荷的效果。学生经历了“问题的提出—设计实验方案——制作实验道具—完成实验”完整的探究过程，促进了自身科学思维的发展和探索能力的提高，增强了实践意识和核心素养。

核心素养的培养是一个漫长而复杂的工程，需要落实在日常的物理教学当中，需要渗透在日常的课堂教学当中。通过对物理概念的理解促进物理观念的形成；通过提高建模能力来提高科学思维，通过体会物理规律的形成过程锻炼科学思维；通过实验设计提高探究能力和动手能力；通过物理课堂的学习体会科技的发展培养科学态度和学科兴趣；通过对日常问题的解决不断提高分析、解决问题的能力。物理教学中，应让学生获得在实际情境中解决物理问题的大量体验，形成把情境与知识相关联的意识，这种意识是无法通过教师的讲解活动来培养的。教学中，要让学生体会科学技术的重要性和魅力，体会随着科技的日新月异，科学研究中相互合作的必要性和重要性。这些都是要教师在日常教学中引导学生进行，在潜移默化中培养学生的核心素养，形成自身的能力和思维品质，为学生的将来发展奠定必备的素养和条件。