物理学科核心素养背景下高中生实践与创新能力的培养策略

秦锋

【摘要】2017年，我国新的课程改革已经出台，高中物理教育教学理念和方法都发生了巨大的变化，传统的灌输方式教学已经无法适应当前的教学大纲。现今我国物理学科核心素养中以“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”为中心指导物理教学。本文通过教学观念的转变，调动学生的主动性两个方面入手改变教育教学方式，让学生得到充分发展，教学与实际相联系，使教育教学跟上社会发展的步伐。本文举部分具体教学案例用以介绍如何在物理核心素养下培养学生的实践与创新能力。

【关键词】高中物理;核心素养;实践与创新能力

2017年，我国新的课程改革已经出台，高中物理教育教学理念和方法都发生了巨大的变化，传统的“灌输”方式教学已经无法适应当前的教学大纲。现今我国物理学科核心素养中以“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”为中心指导物理教学。高中物理教学应当体现发展与变化，高中物理教学应当联系实际，充分体现出知识与生活实际相联系。以此构建一套系统规范的可操作性强的学生物理学科核心素养培养的教学方法，解决教育落后地区高中生物理学习积极性低下、学习成绩不理想的问题。笔者认为应当从理念与教学方式等方面入手。

一、高中物理教学观念的转变

高中物理教学过程中，教师要注重学生物理核心素养的培养，引导学生积极主动地参与教学，通过组织学生自主学习与自主探究，培养他们的实践与创新能力。

1.高中物理教学要尊重学生的个性特点。高中物理教学过程采用主题研究，情境带入进行教育教学，尊重学生的个性特点;在教学设计过程中以人为本，引导学生自主学习，主动探究，鼓励学生去大胆创新，培养学生的“物理观念”和“科学思维”。教师应不断优化教学方案、整合教学资源、研发实验器材、创新教学手段、激发和调动学生学习的主动性。

2.高中物理教学应当联系实际，充分体现出理论与实际相联系的重要性。高中物理知识应当与现今的技术、科学以及社会紧密联系，在实际教学过程中带入主题研究;应当将生活实例与知识内容结合，让学生有切身体会，充分体现出高中物理知识在技术、科学以及现实生活中广泛应用，以此来提高培养学生的主动探究与创新精神教学的有效性、创造性及模式化，以达到培养学生的实践和创新能力。

3.根据教学内容建立教学主题施行多元化的教学方式。在高中物理学科核心素养的指导下，教学应当注意内外结合，情境带入，要从思想上认识到旧有的教学观念已经不能跟上时代进步的步伐，要明确现今物理教学方法的定位，以物理学科核心素养为指导，让教师在教育教学过程中更加有效、更准确地完成教学目标，以多种方式，多元化开展教学活动。比如，可以用带着课内基础知识，走向课堂外的实物展示，让学生带着问题置身于真实的探究环境之中。这会让学生地思维更加活跃，思考角度更加贴合实际，从而使教学方法更加的高效。这样一来，不仅将书中知识与社会现实情况有机结合，还根据学校、教师以及学生的具体情况做出适当的选择。

4.教师在高中物理教学过程中应当注意包容性。调动学生思维，鼓励学生大胆联想，充分培养学生的创新能力。在高中教学实践中，学生才是教学的主体，教师在教育教学方法上对其进行引导，但是不能参与和过多地干预，要给学生应有的时间和空间去实践和创新。在这个过程中，教师要不断鼓励学生积极参与，要给他们创造更多的思维空间和展现自己能力的机会，通过情景创设，引导学生思维爆发，让学生在享受自我能力展现的同时，培养学生的实践与创新能力。

二、调动学生学习的主动性

在高中物理主动学习与自主探究过程中，教师是组织者、和引导者。教师要引导学生积极参与“问题解决”，以物理学科核心素养为指导，要让学生在自主学习和主动探究中不断获得成就感并且激发学生的探索欲望。所以要培养学生的实践与创新能力，最根本的是要激发学生的兴趣和参与的积极性。

1.主动学习

在一定基础知识准备情况下，刺激学生主动学习是能有效地促进学生的发展。学习是以学生作为主体的，通过学生个体甚至小组互助讨论的方式去认识、探讨、研究、理解，以及深入思考，然后再创新来实现学习。

教师教学过程中通过以培养爱好、情境创设、实物展示、走出课堂、亲身体验等方式激发学生强烈的学习欲望和兴趣，给学生知识认知的挑战，使得学生能联系已有的生活经历与知识技能;给学生充足的自我联想与探究机会，让学生能够亲身体验，主动学习。

2.探究学习

探究学习是指以学生的知识内容需要为出发点，以解决实际问题为目标，从物理学科培养方向或者现实生活中选择和确定研究主要内容，创建一种从实际环境出发的科学研究情境，通过学生个体甚至小组互助讨论的方式去认识、探讨、研究、理解、深入思考、信息收集与处理等获得知识与技能，锻炼学生的科学思维，提升科学探究，培养实践和创新能力的学习方法。这个过程，学生是科学探究的主体，教师的作用在于探究学习前后引导学生开展探究学习。教师要引导学生大胆地对自己提出的猜想进行实验探究，在探究的过程中主动参与，积极思考。在探究学习过程中从而培养并提升了学生的科学思维，使学生提炼出探究的科学问题，提升学生的学生核心素养。

3.创设真实的科学探究环境

创设真实的科学探究环境，引导学生将观察和思维联系起来，注重证据和逻辑。教学中注意培养兴趣、情境创设、实物展示、走出课堂、亲身体验等，充分体现形式的多样性。教学中做实验必须是真实的过程，这是发展学生核心素养的必备条件。由于真实实验过程的复杂性和学生思维过程的多样性，在教学设计时不可能完全预设出来，可能會出现各种未曾预设的情境，如学生的各种问题和不同反应。因此，课堂中非预设过程的动态生成是促进培养学生实践与创新能力的重要特征。对于教师而言，为达到教学目标，任何情境都是可利用的教学资源，可以发展学生解决实际问题的多方面能力。所以，教师要善于利用偶发事件或者特定的知识内容，结合生活实际，培养学生的实践与创新能力，以完成教学目标，更进一步培养学生的物理学科核心素养。比如，平抛运动教学过程中，一开始并不急于讲解介绍平抛运动，而是引导学生讨论交流一些能吸引学生兴趣与注意力的内容，比如，打击非法侵占钓鱼岛的日本舰队，如果从飞机上用传统炸弹进行投弹，怎样才能精准地集中目标呢？这样的话题很容易调动学生的积极性。

在以上基础上再对平抛运动基础知识进行讲解，将起到事半功倍的效果。平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动、竖直方向的自由落体运动，引导学生从理论与实践上对比分析。通过这种创设真实的科学探究环境在课前引入进行教学，是学生对新授课的知识内容激发出浓厚的学习兴趣和热情，更能够调动学生积极主动的投入教学实践。

4.在探究环境中培养实践与创新能力

在主动学习、探究学习、创设情境的基础上，培养创新能力是学生更高层次的物理能力的表现。其中，提及到的内容为学生根据物理学科中心知识和理论联系实际的方法解决新的问题和不确定问题以及科学探究新的知识内容和新的探究方法的能力。通过调查可知，创新能力具有五种主要思维形式：发散思维、聚合思维、联想思维、直觉思维和批评思维。高中教学中应当注意思维开放，充分体现出创新性。高中教学中，学生是教学的主体，教师可在一定教学基础上对学生进行引导，但不能过于参与，要给学生足够的时间、环境，去创新。在这个过程中，教师应不断鼓励学生主动地参与其中，给他们营造更多的独立思考空间和发现自己能力的机会，在主动探究中培养学生的创新能力。比如，在“验证动量守恒定律”一节的实验探究教学过程中，搭建一个自主探究的教学课堂，锻炼与提升学生的实践与创新能力，可以采取以下的教学方法。回顾动量守恒定律的知识内容，如何应用碰撞实验验证动量守恒定律成立。培养学生充分利用身边事物，从实际环境出发，积极参与并创设实验、分析和概括的能力，培养学生的实践与创新能力。在这一基础上，教师还要进一步地提出要求，让他们在物理实验探究中，使学生能够多角度、多方向进行实验创新，并验证实验探究是否成立，锻炼学生的自主学习与主动探究能力。通过对学生从身边实际事物入手，对实际生活中存在的碰撞与理论中的碰撞情况进行分析和探究，培养学生应用所学知识解决实际问题的能力。

首先，利用趣味游戏的方式将教学内容导入课堂，以此来激发学生的关注度。比如，在班里找几个学生，分别拿几个体积相当但是质量不同的刚性小球。选出几个力气小的女学生和力气大的男学生。用一个面表面抛光过的水平不锈钢面板，让女学生用质量大的球，男学生用质量小的球，分别推动小球进行对碰实验。在此过程中，积极引导学生思考获胜妙招和原理，用这个方法培养他们的实践和创新能力。

其次，通过演示实验的方法。例如，利用传统的碰撞实验验证动量守恒定律，斜面导轨，用质量大的球碰撞质量小的球，利用平抛运动的原理计算小球碰撞的初速度与末速度，结合动量守恒定律的公式进行验证。m1v0=m1v1+m2v2，又由于平抛的原理，又由于高度相同时间就相同，又可以将验证公式写为m1OP=m1ON+m2OM。当公式中系统初动量等于系统末总动量时，可认为动量守恒定律成立。质量可用天平测量，而为达成实验目的的关键点就在于求解出三个速度。应该如何用其它方式验证动量守恒定律呢？在学生思考过程中，教师及时引导学生讨论在所学知识中有哪些方式可以求解物体速度，又有哪些求解速度的方式可以融入到动量守恒定律的验证试验中去。让学生讨论结束后畅所欲言，教师根据学生的反应和想法，组织学生进行讨论和总结

最后，根据教师以及学生所能提供的器材，选择实际可行的方案展开实验验证。让他们在物理实验探究中，使同学生能够多角度、多方向进行实验创新，并验证实验探究是否成立，锻炼学生的自主学习与主动探究能力。最终经过学生的讨论后，决定利用小球单摆碰撞验证动量守恒定律，利用动能转化为重力势能。通过测量高度便能计算出两个小球碰撞前后的速度，小球1利用单摆特点求解碰撞前后的速度，再利用平抛运动的特点求解小球2碰撞后的速度。

完成上述實验后，根据所得数据代入m1vo=m1v1+m2v2，再次提出问题让学生思考，本次探究实验是否成功，原因在哪里？这是由于采集数据不准确，而且动量守恒定律拥有前提条件，要达到系统合外力为0，但是在学生实验中我们只能近似看作满足条件。所以存在着误差，在误差允许范围内，实验成立。实验结束后，怎样才能实验的数据更加的准确呢？让学生继续思考有什么改进方案，可以减少误差，然后自己动手去再次验证。

在上述验证实验中，真正体现了学生是教学的主体，学生在自主学习和主动探究中，能够将自己的想法和同学们进行交流讨论。在解决问题中，督促学生进行实践与创新。

高中物理教学实践的开展，应当尽量从实际情况出发，在主动学习与自主探究过程中培养学生的实践与创新能力，这符合物理学科核心素养的要求，同时，也是培养学生终身学习目标得以体现的基础和保障。

参考文献：

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