基于物理核心素养的高中物理教学策略

刘慧玲

物理素养的提高是高中物理教学过程中需要注重的一个要素，物理素养主要反映在学生对知识的理解、获取知识的能力同时能够自主解析物理难题的学科素养，在这样一个模拟的场景下，教师能帮助学生思考复杂的问题。教师在介绍教材时应善于运用情境创造法，借助演示实验，选用探究的方式时需要明确有关小组讨论的内容和原则，重视学生在潜能方面的发展，用以解决物理上的实际教学问题，促进学科的结论生成。本文对此进行了分析和研究。学生必须学会自主学习物理知识与提问不懂难题，教师负责传授基本技能，培养学生的学习和理解能力，提高学生对各种常规物理问题的处理能力，而教师长期有效地指导和激励可以提高学生对物理的学习兴趣。这样，教师和学生都能更好地实现预定的教学目标。

一、高中物理核心素养的内容

（一）物理概念

物理概念主要指学生对物理学的学科理解，以及对各个概念的理解。要求教学中使学生对诸如物质、运动、能量等基本的物理概念有基础的理解。物理术语涵盖了物质、运动的概念、能源概念等，这些概念之间互相联系，也具有一定的现实性，即物理应用。物理应用也涵盖了很多要素，这一部分的内容也是教学的重要组成部分。

（二）科学思维

从物理学的角度来理解，科学思维实际上是认知客观世界的最本质的属性、事物内在的规律，以及相互间的关系的一种方法。在引入这些思维方法后，人们能对结果进行科学系统的分析、综合和论证。简单来说，应用科学思维在探究事物，即批判继承旧理念、旧方法，并提出反映一定物理能力和素养的创造性意见。一般来说，科学思维包括科学论证、科学建模、科学论证等。

（三）实验研究

实验研究实际上是一个从提出问题到解决问题的过程。提出一个基本的物理问题，然后做出合理的假设和验证行动，在客观证据的基础上得出结论，最终对整个实验研究过程和结论进行评价和反思。其中包括很多要素：问题、解释、证据等。研究是物理学核心素养的一部分，也强调了实验的重要性。

（四）科学态度和责任

物理学习中，学生要了解科学的本质和学科间的关系。学生正在逐步地形成正确的科技态度，这是学生必须具有的学习物理学科的态度，这包括科学的本质、科学态度等要素。

二、利用情境创设并引入教学主题

物理教学的核心概念是建立在实验的基础上，引导学生运用知识点分析这种普遍的学习方式，将具体分析贯穿整个学习过程。教师也应在此过程中分析如何有效培养与提升学生的物理素养。以高中物理课程的教学难点的“电学”为例，电学内容包括一些需要学生牢固理解的基本概念。当学生学习和研究电力问题时，教师应该先引导学生认识并理解电子生成的显式确认向量，认识这一思想的本质及其在许多问题中的体现和应用形式。教师可以通过创设情境的方法引入有效的课程学习，让学生在主题引领下快速开始分析问题，并遵循教师的指导思想逐步深入学习：演示1：让学生制作两个果汁电池，并将它们组合成一个系列来管理电子产品时钟使用;演示2：使用热电显示器演示带有热水和冷水的热电带转动小风扇;资料图：太阳能电池板为卫星提供持续供电;让学生思考：能从以上两个实验找到哪些可以研究的主题？这部分的教学设计主要是起到承上启下的作用，学生要先熟悉电力的使用，并了解电力和发电的电动变化与以下相关：波动。上述演示实验和图像呈现都有很强的直观性、生活性。让学生带着疑问，从而有兴趣跟随教师一起探究物理知识，这样教师在引导学生逐步解疑释惑时，可更好地加深学生对知识和理论的理解。

三、通过演示推动结论产生

如果学生对电动势的概念有一个基本的理解，教师就可以在教学知识上再深入一点，介绍一个更具代表性的“场景模拟”实践。为了激活学生的思维，还可以提出一些具有研究性的问题，让学生独立思考并参与验证，使学生逐渐发现知识的本质，接受知识和概念。教师要意识到概念教学不仅是教学主要概念，而且要揭示概念本质，同时，要给学生留出足够的思考和学习空间，以提升学生的思维能力和解决问题的能力。这种教學过程能使学生印象深刻，加深对知识和概念的理解，提高学生的解题能力和物理素养。教师还可以提出一些研究性实验，并鼓励学生自主做实验。演示3：用手动发电机打开小灯泡;演示4：利用太阳能发电装置控制小风扇转动;学生观察思考：水果（果汁）电池、热电发电、手摇发电机以及太阳能风车装置的能量转换过程。指导学生讨论并得出结论：电源是将其他类型的能量转化为电能。以上实验设计可以提高学生学习兴趣，能给学生带来较大的启发和最直观的感受，学生可以非常清楚地感受到其他形式的能量变成了电能这一转换过程，尤其是太阳能发电和利用水的温差产生电的实验，给学生留下了深刻的印象，使他们对电动势的概念有了直观的理解。

四、在小组讨论中公布知识的原则

在演示实验完成后，并没有因此而完课，教师还需要加深学生的课堂印象，通过创建有效实用的研究课题，继续教授和指导该小组的学生。为了充分揭示知识的原则。对比，还需要对具体问题进行分析和论证。通过以上一系列的演示实验，学生都能基本理解电动势的动能思路，但是对动势还缺乏认识，概念相对来说比较模糊，没有真正理解概念本身的实质，教师可以结合学生的思维水平让学生按照自己的能力优势分配小组，并给每个小组分配一个相对建设性的专题问题，让学生小组针对问题按部就班地合作研讨，通过循序渐进的实验步骤来整合思路，逐步揭示知识的原理，完成最后的教学目标。教师可教导学生进行想象拟态和思维交流：“如果你有正电荷，请走进电源内部，学习和讨论电源原理，并展示与组员讨论的结果。”给学生演示以下三个可发展讨论方向：研讨指向 1：讨论形成持续电流的条件 ; 研讨指向 2：正电荷在电源外部运动情况，什么作用使其运动，做功情况及能量转化情况; 研讨指向 3：联想抽水机，试分析电源内部正电荷的受力情况、 做功情况及能量转化情况，讨论电源的工作原理。学生小组学习结束后，每组指定组员汇报学习成果，并向教师展示研究结果。每个小组通过分析和讨论的过程，与班上其他学生分享自己的想法，获得一些学习经验。教师和学生的教育关系是通过学生的学习建立起来的。经过讨论，学生不仅了解了电源通过静电能转换其他类型能量的原理，而且了解了一种能转换成电势能的装置，从而有效地完成了电动势的教学，并在很大程度上培养与提升了学科素养。

五、关于如何考量学生课程技能的成效

（一）通过思考物理知识来验证成果

可以通过让学生探索物理知识在各领域的实际运用，以评价学生的知识迁移引渡能力。例如，提出了科学实验中拉力杠杆的力学，通过这个理可以论知识抛出问题思考：当基本了解力学的组织架构，以统一科学体系中的思想后，设身处地作为科学家，会将这个知识领域开展何种学术研究？当学生只能答出书本上本有的标准答案而无开放性的回答时，无法将这种知识真正模拟到现实生活，那么教师就应该适时改变自己的教学方式，加强该方面的思想深化，提高教学质量。

（二）设置变式练习加强思维律动

设置少量适宜的变量习题，要求学生能综合问题解决的基本思路，以考究学生是否对物理知识有足够的灵活性思维。这种方法看似常见，但讲求的不是题目的本身，而是减少小学生对题目的定性思维，不让学生机械性地记录题型的模式得出最后的参考答案。如果提问中学生不能给出从上而下的解答思路，就表明其并没有掌握大题中解析的灵活思考方法，说明此次教学效果不佳，需要对教学方式和学生自主学习进行反思与修正。

六、融入研究对象的物理方法难易点

（一）物理方法难以融入实际运用难点

教师在其中实施技能模拟的各类方法可行性很强，但全面整合内容以目前的教学环境来说是比较困难的，因为这些方法通常会隐藏在大量的物理书籍中，难以将其优化，以实验的方式展现出来。

（二）学生经教导自主渗入科学理念

在实际教学的过程中，理论知识应由受高等教育的学生挖掘探究出来，并在逐步教学的情况下渗透进去的。例如，实验归纳法是高中最基本的物理方法。研究光的折射、楞次定律等科学知识具有实用性，然而，为了实现这些科学常识的规律，还需要实验、观察和归纳。就教学而言，我们可以得出这样的结论：从来没有人质疑过这种方法。结论是否真的有价值不需要考证，但往往是课堂上的问题需要验证，针对这一现象，教师应该指导学生提供各种各样题目进行验证，也可以列举更多类似的现象，从理论上得出合理的解释。

七、现代科技的应用

随着科技的发展，虽然传统教学方式的实体书具有一定的优势，但教学观念和现代科技的引进，使教学方式也在不断更新换代，多媒体投影在教学课堂中得到了广泛的应用，可以通过画面幽默生动地将抽象的物理现象展现，对课程的教学起到一定的积极作用，不仅能够激发学生上课的兴趣，也能方便教师减轻压力、扩展教学内容，让学生更全面地探究理解，为教学方式提供有力的帮助。另外，教师还可以借助信息技术的方式，灵活设计课堂问答模式，从而与学生之间展开良好的互动，进一步激发学生的学习激情。比如，教师可以使用多媒体为学生创设良好的游戏情境，并灵活设计问答模式，以活跃学生的思维，使他们主动深入思考。

八、培养学生的类比思维

（一）利用科学探究的形式进行培养

物理自身就建立在实验的基础上，教师可以科学使用物理实验对学生的类比思维进行培养。探究性实验就是在以往实验教学的基础上进一步带领学生对类物理原理和实验规律进行探究，这一整个探究过程就属于学生类比思维的具体体现过程。探究性实验就是在原有实验的基础上对实验条件和过程进行类比，从而展开更深层次的实验规律探究。科学探究对学生的类比思维而言是最佳的培养方式之一，教师合理带领学生展开探究性试验，不仅可以强化学生的类比思维，还能进一步对学生的创新能力与实践能力进行培养，以不断强化学生的物理综合使用能力。

（二）运用案例教学的方式进行培养

众所周知，物理公式相对较多，任何定理的由来也都是通过物理实验探究的方式所得，当学生将某一个定理运用到相关的物理情境下时，其实是在对学过的物理案例进行类比并完成解题，当遇到相似的情况时，就可以聯想到已经学习过的场景。其实，很多时候学生都会在不经意的中使用到类比思维，只是学生在使用的过程中没有发现而已。类比思维较强的学生自然而然解题能力也会比较强，因为他们在面对问题时可以在短时间内快速想出可以使用的公式，简单来说就是类比思维强的学生，反应能力也会比较强。

（三）利用物理学史进行培养

通过观察了解到，每个物理章节的开篇都有文字对物理学史进行介绍，教师可以带领学生对物理学史展开相关研究，以更好地进行物理教学。其实，这也是通过物理学史的方式让学生对物理知识进行类比并展开更好地学习和理解。比如，在学习“牛顿第一定律”这一节内容时，教师可以在正式展开教学时，先为学生介绍牛顿是怎样得出的这个理论，并带领学生完成相关的实验，以此证明这一理论，然后再引导学生对相关知识展开学习。这样教学的根本目的是让学生对这些内容的相似之处进行类比，并从中获得相关的物理理论，这比教师以往的传统授课模式更能彰显出优势。

（四）创设问题情境的形式进行培养

教师在引导学生学习物理知识时，可以灵活为学生设计相关的问题情境，利用循序渐进的方式引导学生慢慢打开思维，将学生带入特定的物理情境中，在情境教学下对学生的类比思维展开培养。比如，在实际课堂教学中，教师可以结合学生的熟悉生活场景为其创建问题情境，从而激发学生对相关知识的探究兴趣。首先，教师先提出相关问题，让学生进行思考，其次，当学生在思考时，教师可以通过引导的方式，为学生提供一些可以用作类比的事物和对象。最后，学生可通过教师的一步步引导逐渐寻找问题的正确答案。在这一个过程中主要是对学生的类似思维进行培养，让学生在今后遇到同样的问题时，能够在短时间内寻找可以用来进行类比的对象，以正确的解题步骤计算出答案。

总之，在高中物理课堂中渗透和提升核心素养，可以使高中生获得更好的学习效果。提升高中生在物理领域的基础理论知识与实操技能，同时也是提高物理教学效率和质量的重要途径。因此，想要进一步提高物理水平，教师必须充分地了解、认识物理在教学中实际运用的地位，进而实施物理教学改革。

（左毓红）

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