立足于提升学生核心素养的物理教学案例研究

摘 要：当前，虽然素质教育在教育领域中已有了一定的发展，然而却并不充分，深度亦亟待挖掘，对学生全面发展的促进作用有限。立足于学生核心素养提升的教学改革，为解决这一问题提供了全新的思路。有基于此，本文结合相关物理教学案例的实践，对核心素养所涉的物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任展开了深入研究，以期裨益于物理教学质量的提升，强化学生的核心素养。

关键词：核心素养;物理教学;案例研究;人教版

一、核心素养的内涵

核心素养的内涵可以从三个方面进行分析：其一为思想基础，核心素养旨在促进人的全面发展，明晰这样一个现实，即受教后的学生应当形成何种能力，成为什么样的人才;其二为具体内容，核心素养不仅仅体现在知识与能力方面，同时还包括情感方面，是三个方面内容交织在一起，融汇而成的产物;其三为呈现方式，核心素养实现的是立体性整合，通过将学生的生存能力与人文素养有机结合在一起，进而指导学生的相关实践活动。个体需要不断适应社会发展的现实需要，而核心素养则是其实现这一目标的重要保障。

二、学生核心素养提升导向下的物理教学案例研究

（一）以物理观念形成为基础，合理组织物理课堂教学

物理观念是学生物理核心素养的基础，不同于物理知识，物理观念侧重于三维目标中的知识与技能，且能够引领物理知识。学生只有经历过对物理知识内涵的深入探析，并对物理知识的形成过程进行完整而准确地把握之后，方可将所接触到的物理知识在其脑海中转化为对应的物理观念。教师在物理教学时需要尽可能地提供一定的条件，如创设情境等，让学生高度参与到物理知识的形成过程中去，从而在体验之中实现物理知识在观念层面的升华，促进物理观念的形成，为其后续的学习研究奠定坚实的基础。

案例1：以人教版高中物理必修1第三章3节《摩擦力》的教学为例，课程的重难点在于明晰最大静摩擦力与滑动摩擦力，预期目标是能够使学生形成对二者较为准确的物理观念。

师：初中阶段大家已经接触过了摩擦力的内容，现在大家仔细回顾一下日常生活中较为典型的摩擦现象。

生：奥运会中的花样滑冰比赛、搬运工人推箱子、下雪天要给车子轮胎装上防滑链。

师：很好，这里我们以推箱子为例，讨论一下摩擦力的大小受到哪些因素的影响？

教师将学生进行分组，每组派发一套实验用具，包括：规格完全一致的有一辆小车、一个斜面，三个不同质量的砝码，以及棉布、毛巾、模板各一。教师引导学生按照既定的实现方案进行探究。

学生在实验过程中发现：相同材质的斜面，如果小车的整体重量（无砝码，加砝码1，加砝码2，加砝码3）发生变化，推动小车的力道会不同;而不改变小车重量，更换斜面材质，推动小车的力度也会不一样。

上述教学过程中，学生通过类比生活中的摩擦现象达到对摩擦类型差异的初步认识，同时又在开展小车实验的过程中探究出了影响摩擦力大小的关键因素，促使其回顾了以往所学的摩擦力知识，同时实现了对摩擦力类型、影响因素的认识深化，为其物理观念的形成起到了积极的促进作用。

（二）以科学思维养成为中心，采取多样化教学方式

科学思维是物理学习核心素养的中心，物理这门科学的学习涉及一系列较为复杂的过程，科学思维则是将这些过程串联为一个有机整体的关键。科学思维的内涵极为丰富，如相关模型的建构、演绎推理、详实论证等。核心素养提升导向下的物理教学，就是要破除传统“讲授式”教学给学生带来的思维定式，通过合理运用情境、类比延伸、讨论探究等创新性的方式，促进学生科学思维的形成，使其能够从多个层面、多个视角去审视相关物理问题。对于既定的观点，能够结合自己的认知去进行质疑和批判;对于相关数据信息，能够科学地甄别分析。总而言之，物理教学应当侧重学生科学思维的养成，让学生在科学的思考中深化所学。

案例2：以人教版必修一第二章5节《自由落体运动》的教学为例，采用的是传统讲授练习巩固的教学模式。

师：同学们，我们今天进入到《自由落体运动》章节的学习，大家之前都学过，重力是地球上的物体向下落的原因。那么轻重不同的物体他们下落的速度是一样的么？

学生的回答各异，但倾向重物下落快的观点居多。

教师通过自己演示实验的方式来对这一观点进行验证，分为三种情况，即把重量不同的纸片以及小球从同一高度同时放下;选择同等重量的纸片，一种一张揉成团，另一张维持原样，在同一高度同时放下;把纸团与小球置于同一高度同时放下。

教师同学生整理出结论，由于存在空气阻力，会影响到相同重量物体的下落速度，但不存在空氣阻力时，物体下落速度是相同的。

案例3：以人教版必修一第二章5节《自由落体运动》的教学为例，通过强化学生知识探究的互动参与，让学生逐步形成系统的分析方法。

师：同学们，大家来思考一个问题，轻重不同的物体他们下落的速度是一样的么？

学生的回答存在不同，有的学生认为是重的下落更快，有的学生认为同样快，还有的学生指出要视具体情况而定。

师：老师为大家准备了一些实验器材（小球、纸片），大家可以通过实验来验证一下自己的猜想。

教师引导学生进行实验。

学生1：把重量不同的纸片以及小球从同一高度同时放下，发现重的小球落地快。

学生2：选择同等重量的纸片，一种一张揉成团，另一张维持原样，在同一高度同时放下，发现纸团落地快。

学生3：把纸团与小球置于同一高度同时放下，发现二者落地速度相同。

教师引导学生们展开讨论，探究这三个现象背后的原因。

生：由于存在空气阻力，会影响到相同重量物体的下落速度。

师：大家再深入想想，如果忽略掉空气阻力这一影响因素，如处在真空状态下，轻重物体下落速度如何。

生：应該是一样快的。

上述两个教学方案的开展，分别以教师主导的模式和以情境的创设及实验的方式引导学生形成自己对轻重物下落速度的认识，并通过科学的方式对其予以验证，三组实验演示，通过逐步改变其中的部分要素，会得到完全不同的结论。实践表明，方案3由学生作为探究主体的教育模式能够对学生科学思维的养成发挥出更大的作用，在此过程中，学生自主探索的欲望与积极性显著增强，对自由落体运动相关知识的掌握亦更为深入。加之教师的指引，学生一步步地达到对该知识的深入了解，思维能力得到了极大的锻炼。

（三）以科学态度与责任为灵魂，拓展物理教学外延

科学态度与责任是学生在价值层面的物理核心素养，同时也是物理核心素养的精髓与灵魂，主要是指学生对物理学习研究所形成的科学态度及其价值取向。该素养的形成务求学生能够深入到物理学的本质中去，并综合把握其与自然、社会、技术之间的内在联系，从而达到对物理这门科学的透彻认识，以正确的态度开展相关研究与学习，并能够深化对其价值意义的理解。这个环节的教学设计要求教师紧扣相关知识发展的最前沿动态，并将其内容予以合理编排后融入到教学之中。

案例4：以人教版高中物理选修1-1第三章4、5节《变压器，高压输电》的教学为例，引入2018年国家科学技术奖励大会的事件。

师：同学们关注了2018年的国家科学技术奖励大会吗？“特高压±800kV直流输电工程”获奖了，自2012年该领域获奖后这是第二次得此殊荣，那么，特高压工程究竟是什么？老师在这里准备了一个短片让大家看一看。

播放备课环节所准备的中国特高压输电技术剪辑视频。

引入：万丈高楼平地起，同学们，特高压输电技术意义非凡，要达到对其充分了解，我们先从它的基础内容高压输电开始，来一窥究竟。

通过两个关键的探究问题设置来开启这一课程的学习：如何才能获得高压？为什么要高压？

问题设计说明：（1）如何才能获得高压？该问题的探究旨在对学生回顾变压器结构、原理等相关知识进行必要的引导，以期实现学生把握电压、功率、电流关系的准确把握，同时辅之以巩固练习强化学生解决问题的能力。（2）为什么要高压？旨在引导学生从降低能耗的方面进行讨论，熟练地运用好电线电功率损耗计算公式，明晰采用高压输电的原因。

学生开展讨论探究的过程中，适时穿插高压输电优势的内容，如显著地提升电力能源的利用效率、降低对环境的污染等，让学生形成技术进步与环境保护相辅相成的意识，把握特高压输电技术的价值意义。与此同时，对特高压输电领军人物李立浧院士的相关事迹进行介绍，讲述其在科学探索过程中的执着与坚持。

师：坚持是科学探索的必备品质，正如那句话“念念不忘，必有回响”，持之以恒必然带来丰厚的回报，同学们，这也是你们之中立志于投身科研事业的人所应当重视的素养。

（四）以科学探究能力为关键，深化物理实验教学效果

学生学习物理的过程，理论知识的学习仅仅只是铺垫，通过实验进行探究才是物理知识深化的关键。在开展实验探究的过程中，学生在教师的引导下，主动发现问题，调动自身的知识储备自主解决问题，从而在脑中形成对物理知识的系统性认识。

案例5：以人教版选修3-2第一章3节《楞次定律》的教学为例，一窥物理实验教学中学生科学探究能力的培养。

设计实验：器材包括螺线管、灵敏电流计，将二者连接成回路，随后再把条形的磁铁插入至螺线管内，待较短时间的停顿后将其拔出。

学生在进行实验后，对感应电流的方向同条形磁铁插入、拔出的联系产生相应的疑问，教师从旁引导其进行大胆猜想。

学生将自身的上述猜想予以实验验证，并将相关实验数据记录下来，从中分析感应电流方向的规律，结论表明，感应电流方向规律无法得到完整的总结。教师提醒，从电流与磁场本身之间的关系入手。

学生再次进行实验，完善了实验记录表格，增添了感应电流磁场的方向这一项，分析之后得出了正确结论，即感应电流的磁通量变化总是会受到感应电流磁场的阻碍作用。整个过程中，教师主要起到的是引导作用，提问、实验方案制定、实验数据整理、实验结论分析等环节均是由学生自主完成，学生的观察力以及实践能力得到了充分的锻炼。

结束语

立足于提升学生核心素养的物理教学，当以物理观念的形成为基础，合理组织物理课堂教学;以科学思维的养成为中心，采取多样化教学方式;以科学探究能力为关键，深化物理实验教学效果;以科学态度与责任为灵魂，拓展物理教学外延。把核心素养的培育融入到物理课堂教育之中，在理论知识讲授、实验操作开展、结论分析归纳的各个环节，培养学生的自主探究意识，深入地领悟到物理知识的内涵，体会到物理探究的内在价值意义与乐趣，从而构建其自身系统、完整的物理知识框架，提升科学素养。

参考文献

[1]石爱民.核心素养视角下高中物理教学中真实情境的运用[J].高考，2021（05）：19-20.

[2]王波，金朝娣.遵循学生认知特点多方面引导学生进行深度探究——以探究“感应电流方向”新授课为例[J].物理通报，2021（01）：48-51.

[3]李红梅.高中物理教学中学生核心素养的培养路径分析[J].高考，2021（02）：104-105.

保定市教育科学研究“十三五”规划课题研究项目，课题类型：立项课题，课题编号：202020

作者简介：刘志红（1976-），女，中小学一级教师，一直从事高中物理教学工作。