学科核心素养背景下高中物理有效教学策略探究

吴远龙

摘   要：基于学科核心素养的背景，在高中物理教学过程中要充分探究和创新教学策略，如创设翻转课堂、融入德育教育、创新实验教学等，找寻出培养高中物理学科拔尖人才的有效教学路径。

关键词：高中物理；学科核心素养；有效教学；教学策略

培养学生的物理核心素养已经成为了新时代物理教学的核心任务。《普通高中物理课程标准》文件中明确规定了物理核心素养的内容：物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任[ 1 ]。教师在寻找高中物理拔尖人才培养路径时，一定要基于物理的核心素养，通过创新教学方式来提升教学质量，提升学生的各项素养，让学生在新颖高效的教学环节中锻炼多项能力，综合素养得到全面发展，为未来成为高精尖人才打好基础。本文结合教学经验，提出了通过创新教学方法培养高中物理拔尖人才的策略，旨在培养出更加优秀的学生。

1  创设翻转课堂，培养学生的科学思维

科学思维是物理的核心素养之一，主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。若要在物理教学过程中培养学生的科学思维，仅凭传统的教学模式很难实现，因此要求教师必须优化和创新教学模式。翻转课堂就是一种新式的，将传统课堂颠倒了的课堂形式。此模式下的课堂把对理论知识的学习放在了课前进行，课堂上则是利用所学知识对实际问题进行探究。在这样的课堂上，学生能够充分发挥自己的探究力、创造力。同时也给予了学生运用物理知识的机会，能够很好地培养学生的科学思维，同时也能够挖掘出学生更多的潜力，选拔出优秀的学生[ 2 ]。

首先，教师需要利用好课前环节，通过录制优质的微课视频讲解课上学生需要掌握的理论知识，通过视频的方式带着学生进行自主学习，为课堂上的自主探究打好基础。比如在进行“牛顿第一定律”一课的教学时，在知识与技能方面需要让学生掌握物理学史上人们对力与运动关系的认知历程、牛顿第一定律的内容、惯性，可以基于这个三个教学目标录制三个微课视频，每个视频对应一个教学目标。第一个视频内容为教师通过解说视频的方式向学生讲述亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿对力与运动关系的研究和观点，通过视频的方式向学生展示物理学家们的探究过程，再加上教师的解说帮助学生理解。第二个视频内容主要是对牛顿第一定律内容的回顾，并结合一些生活场景引导学生理解牛顿第一定律的意义。第三个视频内容为教师通过例举生活中实例的方式，带着学生总结和理解惯性与质量的关系。

课前的学习已经为课堂上的学习打好了基础，教师就需要设计好课堂上的教学环节来带着学生内化这些理论知识，用合作探究的方式让学生对所学物理知识进行运用。比如，在课堂上探究力与运动的关系时，提出问题：（1）物体的运动方向跟力的方向一样吗？（2）物体的运动单由力来决定吗？（3）物体什么情况下做直线运动，什么情况下做曲线运动？（4）物体做直线运动时，如何加速，如何减速？问题提出以后，让学生利用抛粉笔的随手实验来找寻这些问题的答案，总结出力与运动的关系。

2  融入德育教育，培养学生的科学态度与责任

科学态度与责任是要去培养学生严谨认真、坚持不懈的科学态度和科学精神，更是要养成遵守道德规范、保护环境等的责任感，这是德育教育的一部分。因此，要在物理教学中融入德育教育，更好地培养学生的科学态度和责任，让学生成为一个品学兼优的人[ 3 ]。

2.1  创设德育教学情境

目前高中物理教学中，教师一般都只注重课本知识的教学，针对德育教育的融合较少，导致学生无法在学习物理知识的同时受到相应的品质锻炼，达不到高效的教学效果。因此，在进行物理教学时，可以通过创设德育教学情境，将德育教育有效地融合到课堂教学中。

比如，在讲“能源与可持续发展”一课时，可以改变传统的授课方式，设定一个“保护能源”主题的活动，为学生设定一个德育教育的教学情境，让学生在课下以小组的方式收集信息、阅读分析材料等，从可持续发展的角度剖析能源、资源及日常诸多现象，并提出自己的观点和可行的做法，在课上以小组的方式进行分享。

2.2  渗透名人故事

高中物理教材中有很多物理知识，这些物理知识背后包含着物理学家的科学态度，这是非常好的德育素材，还能够增加课堂的趣味性，有助于学生减轻学习压力、激发学习兴趣，更能渗透物理学家们的坚韧不拔、永不言弃的科学精神。因此，教师在物理教学过程中，不能一味地只重视物理知识的教授，还要深挖物理学科中的名人故事，让学生从中学习到物理学家的优秀品质，从而达到德育的渗透。

比如，在讲“楞次定律”这一课时，教师在正式讲述课本内容之前，可以先向学生讲述楞次定律的提出者——海因里希·楞次的故事，让学生了解到楞次是如何一步步总结出著名的楞次定律的。首先利用微课视频的方式向学生讲述楞次的生平：他早年丧父，家境贫寒，但是依然没有放弃求学的愿望，利用身边的各种资源进行学习，参加全球航行、去各地实地考察，为的就是能够为自己的研究提供精准的数据支持，一辈子都在为物理刻苦钻研。随后再利用时间轴的方式，向学生讲述其总结出楞次定律的过程：1831年开始从事电磁学研究工作，1832年在电磁感应现象发现后，马上学习，开始了电工方面的实验研究，经过大量研究和实验后，在1834年成功总结出了一条判断感应电流方向的规律，即楞次定律。随后，教师再让学生讲一讲了解完这些故事以后的感受，进行情感的抒发。

3  创新实验教学，培养学生的实验探究力

物理是一门实验科学，实验教学无疑是物理教学的重要环节，也是培养学生实验探究力的重要途径。因此，教师要尽可能地创设實验条件，让学生可以重走一下科学家的研究之路，提升物理课堂的趣味性，激发学生的学习积极性，同时也让学生得到更好的历练，培养他们利用实验探究知识的意识和能力。

3.1  制作教具的创新

（1）鼓励学生自制教具

物理实验的有效进行肯定离不开各种各样的实验器材，传统的实验器材都是通过采购获得。教师在进行物理实验教学时，可以鼓励学生自己制作教具，充分利用身边的常见材料制作出上课需要用到的实验器材，为学生创造动手的机会。这样可以大大增强学生对物理实验的兴趣，让学生有更好的学习体验，还能够给学生带来成就感，让物理学习变得更得更加有趣[ 4 ]。

比如，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验教学时，教师就可以提前将上课所需的教具清单发给学生：电源、导线、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、打点计时器、带小钩的细线等。让学生课前以小组为单位自己制作清单中的部分教具，如小车、带小钩的细线、导线、钩码等，让学生去发掘生活中可以做这些教具的素材，充分发挥自己的创造力，制作出自己小组独有的实验仪器，帮助自己小组顺利完成课上的实验探究环节。比如学生利用土豆块去制作不同重量的砝码、可以用纸盒和瓶盖组成实验用的小车等。

（2）充分挖掘生活中的器材

物理中学习的知识都是与生活紧密相关的，但是很多学生在学习的时候只是把知识记住了，当在生活中遇到类似的情境时，却联系不到对应的知识点，缺乏运用物理知识的意识和能力。为了改善这一情况，教师在设计物理实验的时候就要充分挖掘生活中的器材，将学生熟悉的器材用在实验中，为学生营造熟悉的生活场景。

比如，在学习“光的折射”一课时，教师就可以充分利用生活中的材料来为学生创造不同的小实验。比如利用学生的水杯和笔，将笔放在水杯的后面，让学生透过水杯去观察笔的形态，发现笔似乎断了一样，引发学生的讨论和思考，以此来引出本节课的学习主题。还可以利用水杯和一枚硬币来探究光发生折射的条件：首先把硬币放在一个空的杯子里，让学生从杯子上方观察硬币在杯底的位置并利用刻度尺记录下来离杯壁的距离，然后往杯子里加满水，让学生再次观察硬币的位置并测量与杯壁的距离，让学生说出观察到的现象-看到硬币的位置发生了变化。让学生基于此现象进行探究，总结出：光从一种介质斜射入另外一种介质时，传播方向会发生偏折，这种现象就叫光的折射。

3.2  教学方式的创新

在传统的物理实验教学中，教师更多的可能是采用演示实验或者观看实验的方式来进行，学生很难真正地进行实操，导致学生无法亲自体验到实验的价值和乐趣，没有起到培养学生科学探究能力的效果。因此，教师在进行物理实验教学时就要对教学方式进行创新，充分挖掘身边的各种资源，让学生尽可能地进行实操，即便是无法每个人都操作时，也要让学生作为代表进行演示实验，这样学生才能够亲自利用实验来验证自己的猜想，才能在实验中拓展思维，发挥创造力。

比如，在学习“摩擦力”一课时，在学生已经了解了摩擦力是如何产生以后，需要带着学生通过实验来学习“摩擦力的大小跟什么因素有关”。教师在讲台上摆放好钢管、甘油、毛巾、弹簧测力计、砝码、毛刷等实验器材。首先，教师可以先带着学生进行一个“钢管拔河比赛”的小实验，选出一位男生，一位女生，让男生拿住涂了甘油的钢管的一端，女生拿另外一端，然后开始拔河，最终男生输了，让学生猜想男生输的原因，从而引出学习的主题——探究影响摩擦力的因素，让学生利用讲台上的器材证明出摩擦力与什么因素有关。学生议论纷纷，提出了自己的想法。这时教师就可以选出几个学生到讲台上做演示试验，去验证他们的猜想，这种方法极大地激发了学生的学习积极性。

4  结束语

综上所述，学科核心素养是新时代学生需要具备的素养，教师要想培养更多更优秀的人才，就一定要在教学过程中注重学科核心素养的渗透，润物无声。这就要求教师在认真研习高中物理核心素养内容的同时，更多地跟优秀的同事、同行研讨，在此基础上积极创新和优化教学方式，为学生打造出更加丰富且高效的物理课堂，让学生在课堂上学习更多知识，培养更多能力，促进综合素质的全面发展，成为未来的高精尖人才。

参考文献：

［1］ 刘玲.探究核心素养背景下的高中物理多元化教学策略[J].高考，2022（17）：6-8.

［2］ 张凤. 核心素养背景下信息技术在高中物理教学中的应用策略研究[D].延安：延安大学，2022.

［3］ 郭文惠.学科核心素养背景下的高中物理教学[J].新课程教学（电子版），2021（15）：96-97.

［4］ 唐為民.核心素养背景下高中物理教学优化策略[J].文理导航（中旬），2020（6）：52，54.