高中物理教学中如何落实培养学生核心素养

陈伟群

【摘要】核心素养是当前世界教育领域的一个重要名词。2014年3月30日，我国教育部印发的《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》文件中首次提出了“核心素养体系”概念。文件不但诠释了教育应该培养怎样的人，而且明确提出新课程改革培养人才的目标从原来重基本知识、基本技能的教学转移到学习能力、创新能力的培养，更重视人才培养过程中能力的锻炼和核心素养的形成，因此提高学生核心素养水平是当前教育改革的重要任务。物理核心素养由核心素养发展而来。由于新课程改革的深入实施，高中物理的教学目标也逐渐地由重视学习成绩转向对学生核心素养的培养。对此，我们作为高中阶段的物理教师，在教学中应该转变教学理念，不断改进并创新教学方法，构建高效的物理教学课堂来提高教学质量，强化对物理学科核心素养的落实，这样才能使学生能力素养高效发展，为其以后的终身发展打下坚实基础。

关键词     高中物理   核心素养    物理核心素养

一.物理学科核心素养的内涵

核心素养是对国家教育总体目标的具体化，物理核心素养由核心素养发展而来，是对物理教育教学本质与精髓在认识上的一次飛跃。物理核心素养从物理学科角度阐述人才培养目标，其内涵界定为：学生在物理学科的学习过程中，逐步形成的适应学生终身发展的能力和品格。目前教育领域将物理核心素养的内容划分为物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四个维度。其中，物理观念是构成物理核心素养的基础，科学思维是物理核心素养的中心，实验探究是物理核心素养的关键，科学态度与责任则是构成物理核心素养的灵魂。物理核心素养具有一定的物理特质，不但包含了以物理知识为载体（学生所掌握分析问题、解决问题的方法和技能），也包含在探究过程中学生的情感体验。虽然这些知识载体、过程主要是物理学科的，但形成的能力、情感、意识、价值观却是跨学科的。可以说，形成和发展学生物理学科核心素养作为新时代的物理教学目标是物理学科教育的返璞归真，也意味着物理教学向物理教育的转变。

核心素养与能力是有所区别的。能力既可以是与生俱来，也可以是后天通过学习形成的。而核心素养则是后天通过学习而获得的，但它的形成也不是一蹴而就，具有鲜明阶段性，需要在整个教育阶段中逐渐形成，高中阶段是发展核心素养的关键时期，学校教育不能错过。

二.高中物理教学中存在的问题

目前高中教育一方面受到传统教育和应试教育的影响，教学目标主要针对高考，只重视物理结论，不重视物理过程的分析，往往忽略规律过程的来龙去脉;另一方面，对于很多刚踏入高中阶段的学生来说，高中物理知识过于深奥晦涩。深入了解不难发现许多学生对高中物理缺乏兴趣，学习物理只是为了完成学业跟应付高考，完全处于被动教育学习的状态;部分高中生在学习过程中，因为缺乏高效的学习方法导致知识掌握不好，难以跟上教学进度，久而久之，学生对物理逐渐失去兴趣。高中阶段物理教学应综合反映人类在探索自然规律过程中取得的成果，以提高学生科学素养为目标。在这个阶段的物理教学不仅要注重科学知识的传授和技能训练，更要注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神方面的培养。因此，教师在教学过程中必须转变教学理念，采用合适的教学策略，加强对学生物理知识思考的引导和物理现象实验探索的点拨，才能有效促进物理核心素养的发展。

三.在物理教学中形成和发展学生核心素养的策略

（一）以核心素养为导向转变教学方法

转变教学方法是指从传统物理教学重视知识的传授转向对学生基于核心素养的培养。传统物理教学通常是以知识作为线索开展教学的，这就很容易导致教师把教学重点放在知识的讲授上，而忽视思维的引导。为了防止这种倾向，设计和开展教学时必须以物理核心素养为导向，将物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等要求，自始至终贯穿在教学活动中，使教学过程成为学生核心素养的形成过程。

例如，在牛顿第三定律的教学中，传统的以知识为本位的教学过程一般是教师先列举力的实例，指出物体间的作用是相互的;然后演示两个弹簧秤对拉实验，讲解互相作用力的大小、方向关系;最后总结得出牛顿第三定律。这种单靠教师的讲授，学生缺少主动参与和知识建构，被动接受知识，造成学生对定律定理难以深入理解，正确使用;学生没有经历定律定理艰苦的探究过程，而是直接获得结论，长此以往，使学生认为科学的发展是一帆风顺的，甚至会以偏概全，有碍于科学思维的培养。这种一步到位的教学方法有悖于科学的本质。

以核心素养为导向的牛顿第三定律的教学过程应为：首先，解决物体间作用的相互性问题。播放视频（学生观看）：1.两个同学拔河;2.玩具车在桌面上行驶;3.螺旋桨在空中旋转;4.放在玩具车上的蹄形磁铁与导向之间的作用。（教师）分析归纳：无论是不同状态的物体，还是不同性质的力，两个物体间的作用总是相互的。其次，解决相互作用力的关系问题。教学时可分为以下步骤：一是猜想假设。学生提出，一对相互作用力的方向相反，大小可能相同。二是实验探究。学生设计方案，交流后决定用两只弹簧秤对拉进行研究。一般情况下大多数学生是将弹簧秤水平放置的，也有极少数学生做了弹簧秤竖直或斜向摆放的实验，结果不论弹簧秤怎么摆放，两个力的大小都是相等的。教师肯定他们的做法，问学生，至此可以得出结论了吗？学生提出上述实验都是物体处于平衡状态下做的，他们接下来试图做非平衡状态（如加速运动）时的实验，但十分困难。最后求助教师。教师采用传感器演示，发现一对相互作用力与运动状态无关。三是归纳结论：学生尝试总结规律，并进行交流。经过了这个亲身探究，学生们对一对作用力反作用力的关系就有了比较深刻的理解，如果能在课堂中穿插一些生活例子效果就更好。

以核心素养为导向的教学，逐步引导学生从生活的情景中去发现问题，形成猜想与假设，然后通过实验去得出答案。这样能够培养学生的科学探究意识，利用科学方法获取和处理信息，形成结论。

（二） 以“真实”物理情景为教学载体创设教学情境，能唤起认知思维，使学生进入探索者角色，参与到学习活动中，培养学生的学习兴趣。 以“真实”物理情景是指以学生已有的经验为基础引入相关的物理问题，可以唤起学生已有知识与将要学习的知识间的联系，避免直接从抽象模型进入，有利于激发学生的兴趣，有利于启发学生思维。例如，在讲授“时间”与“时刻”的区别以及“路程”与“位移”的区别时，从上课、下课以乘坐不同的交通工具到同一地点这些非常生活化的实例出发来分析物理问题，尽量避免用抽象的分析来阐述问题，这样既能方便学生的学习、理解，同时也有利于培养理论联系实际的意识能力。在加速度教学中，紧紧抓住课本给出的引导性问题：一辆小汽车在10 s内，速度从静止达到100 km/h，一列火车在300 s内，速度也可以从静止达到100 km/h，但是它们的运动情况显然不同。你觉得用“速度大”或“速度变化大”就能表示它们的不同吗？如果不能，怎样才能说明它们的不同呢？引导学生层层深入、逐步逼近加速度的概念。在教学中注意选取与所学内容密切相关的、典型的、学生感兴趣的素材，用生动活泼的语言展示物理概念和规律及其中的科学思想和方法，展示应用物理知识的情境，使学生对所学的内容感兴趣、有亲切感。以“真实”物理情景为教学载体，对于学生的质疑精神、思考习惯、科学探究等要素的培养无疑是有效的。在这里所谓的“真实”，可以直接来自于对自然现象的观察，也可以是实验现象，还可以是教师自己制作多媒体课件展示出来，以达到以情激趣，以景生疑的作用。

（三）重视实验探究合作探究能力的培养

物理学科本身就是对自然现象、规律的探究。物理学中探究规律都需要以实验为基础，因此物理课堂教学要高度重视物理实验。实验教学不仅能够培养学生的动手能力，还能够锻炼学生的深入思考能力，更能够发展其合作探究能力。因此，教师在组织教学过程中，首先需要以理论知识为基点，在明确了实验主题和实验目的后，组织学生进行相应的实验。其次教师要特别注重思维的启迪，避免急切给出实验的结论，必须通过对实验现象的观察，對实验数据的记录，在对实验数据进行分析后，对问题的答案进行探究。要鼓励学生大胆猜想、质疑并提出问题，引导学生针对问题展开积极讨论，再根据学生的讨论结果展开剖析并归纳总结。此外实验教学需要让学生不断进行实践，在“做"中学，平常一些教学问题可以分解为几个小问题，教学过程中以提出的问题为线索，引导学生不断寻求科学方法解决问题。学生通过不断经历实验探究过程，最终习得探究方法，提升科学探究能力。例如，教师可以展开“用打点计时器测速度”的教学实验。在此实验中，教师需要让学生对计时器中的线圈、接线柱和永久磁铁等构造进行直观的认识，并让学生在利用电磁打点计时器时，对打点计时器的打点方式进行掌握，同时还需要对打点过程中的振片长度进行调节，对振动频率进行调整等，对点的长度进行测量。然后教师需要让学生通过这一系列的过程，对相应的实验数据进行分析并进行总结。这样就能在锻炼学生思考能力时，培养学生动手能力、归纳总结能力等综合能力，从而在其问题发现和解决能力的发展中，实现对物理教学效果的优化。

在物理实验教学中，教师常采用小组合作学习方式，小组成员之间有分工又有合作，这种教学方式既能发挥学生的主体作用，又能发展学生自主学习能力和合作学习能力。比如在实验中养成设计方案、独立操作、记录分析数据，收拾器材，这些虽然是小事，但正是这些小事才能有效促进学生形成独立生活的习惯，将来走上社会后才会有独立人格。在分组实验中由于小组成员之间是有共同的任务、共同的目标，所以成员之间是合作的关系，为了完成共同的目标，小组成员之间就要照顾每个人的情绪，在成员之间的讨论、合作探究等学习环节上，学会尊重别人，学会与他人友好相处，容纳别人，与人沟通交流，采纳不同的意见，正确处理与他人的关系，提高自我管理能力和情商。学生长期在这样的氛围熏陶下，不但能够培养学生养成良好的学习习惯，还能培养阳光的性格、积极乐观的心态。这也是物理学科教育对学生综合素养形成的贡献之一。

四.树立正确的科学态度与责任，培养终身学习的能力

以核心素养为培养目标就是要打破知识本位，强化人的全面发展。科学态度与责任主要是让学生明白“科学的本质”，形成正确的“科学态度”“科技伦理”。在实际教学过程中，教师授课不能“为知识而知识”，而应将知识作为育人的载体，注重科学技术和人文发展相结合，渗透科学理念，充分挖掘知识构建过程中蕴含的情感因素和内在价值，让学生经过正确的科学伦理、价值观熏陶，逐渐培养科学素养与人文素养。例如：牛顿第一定律（惯性定律）的教学，可以通过播放一段交通事故的新闻及事故现场的视频，提出一系列问题：为什么速度快就比较容易发生车祸？为什么对车辆要限速限重？高速公路有时会发生追尾事故，如何求出汽车行驶的安全车距（了解人在正常情况下的平均反应时间）？为什么不允许酒后开车？为什么乘坐飞机或汽车等交通工具要系好安全带？除了交通事故外，汽车行驶时还会给我们带来哪些负面影响（环境污染、能源危机等）？为什么在道路上要远离、避让运输危险品的车辆？这些问题与生活贴近，又与学习内容融合在一起，学生在应用物理知识解答问题的同时感悟到任何技术都是一把“双刃剑”，必须配上合理的道德观念跟科技伦理才能造福人类，看待问题要辩证，要理性思考，时刻保持严谨的态度，形成对科学的正确态度;通过剖析酒后驾车由于反应时间延长导致容易造成交通事故有助于强化学生的社会责任感。学生有了正确的科学态度和社会责任感，对于科学技术本质有了正确理解，具有学习的物理和探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是、持之以恒的探索精神，独立思考，敢于质疑，善于反思的创新精神。

总之，物理核心素养是学生掌握的与物理学科相关的基本素质，必须通过学生学习和平时积累所形成的。在教学中落实和培养学生物理素养，教师必须改变传统的教学理念和学生的学习方式，由以往的重结论重传授向重过程探究的转变，学生在知识探究过程中养成热爱学习、独立思考的习惯、发展与人合作的意识，进一步养成生理性思考，善于分析处理问题等能力，发展成创新性能力，能运用所学知识解决社会生活中的问题，最终成为一个具有社会责任感的人才。

参考文献： 

[1]卢永生.如何在高中物理教学中提升学生的核心素养[J].西部素质教育：2019，5（12）：59 

[2]蒋定春.高中物理教学中提升学生核心素养的策略[J].华夏教师：2017（14）：50