以核心素养为导向的高中物理教学研究

何鹏

摘 要：《普通高中物理课程标准》明确提出物理学科教学以培养学生核心素养为主要目标。高中物理核心素养主要包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任这四个方面。这四个方面要求教师结合不同的实际情况采取不同的教学方针，在教学过程中始终贯彻以学生为主体的教学理念，坚持以核心素养为导向统筹部署教学计划。具体而言，教师应联系实际生活讲解物理概念以培养学生的物理观念与应用素养，塑造开放的课堂风纪以培养学生的科学思维与创新素养，积极开展实验教学以培养学生科学探究与交流素养，知识教学结合德育培养学生的科学态度与责任素养。

关键词：核心素养；高中物理；课程教学效率；学生综合素质

一、高中物理核心素养解析

（一）高中物理核心素养的内涵

《普通高中物理课程标准》将物理核心素养归纳为物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任这四个方面。

1.物理观念

物理观念是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律在头脑中的提炼与升华，是从物理学的专业角度分析、看待相关现象并解决问题的基础。据此可知，物理观念是物理学科基础性核心素养，学生在学习物理知识的过程中不只是了解相关概念，更要始终明确该概念的核心理念与精髓，能够具备利用该概念分析问题或解决问题的思维与能力[1]。

2.科学思维

科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在关系和规律的认识方式，是基于事实证据和科学推理对不同观点与结论提出批判和质疑。科学思维是一种理性且独立的思维。理性的思维要求学生在学习某个知识点时能够积极联系与该知识点相关或相似的其他知识，准确认识和知识点之间的内在关系，用宏观思维思考并分析问题。独立思维主要是指学生在学习过程中要有思维独立性，要做到不唯上、不唯书、只唯实，要运用个人的已学知识和分析能力思考教师传授的知识，如果发现其中存在疑问或个人认为不合理之处要第一时间提出。这种质疑不仅包括对知识本身的质疑，也包括对教师教学行为的质疑。学生对教师教学行为的质疑有助于教师发现教学环节存在的缺失和漏洞，及时做出调整。

3.科学探究

科学探究是指学生基于观察和实验提出相关的物理问题，形成猜想和假设，设计有效的试验方案并得出最终结论。科学探究主要包括问题、证据、解释和交流等多个要素。科学探究是最符合物理学科基本属性的核心素养之一，在高中物理学习过程中主要表现为以实验方式探究物理知识。物理是一门实验性很强的学科，几乎教材上的所有知识点都是相关研究人员在经过大量的实验验证后得出的结论。物理与现实生活联系如此密切的本质属性意味着教师可以将实验教学作为一种可靠的教学方法，一方面培养学生的学科核心素养，一方面引导学生牢固掌握书本知识。

4.科学态度与责任

科学态度与责任是指在认识科学本质，认识科学、技术、社会与环境等关系的基础上逐渐形成严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度，具有学习物理知识并从事相关研究的思想态度和责任心。科学态度与责任体现的是一种严谨的求知观，属于一种思维认识。科学态度与责任素养的培养符合社会主义教育发展的基本方向。社会主义教育培养的是思想道德素质和科学文化素质兼优的全能人才。这一指导理念贯穿各个教育阶段，高中物理教学更要成为贯穿该教育理念的主阵地。学生不仅要掌握物理知识，更要在掌握知识的过程中形成严谨认真的求学观，具备科学应用物理知识的应用观，灵活运用所学知识为社会做贡献。

（二）高中物理核心素養的教学要求

高中物理核心素养所规定的四个方面对教师教学工作提出了两个方面的要求：

1.依据核心素养制订并调整教学方针

高中物理课标的修订进一步明确了核心素养在整个学科教学中的地位，这也符合我国教育由知识本位转向核心素养本位的发展趋势。物理核心素养主要分成四个方面，教师要围绕这四个方面制订并调整教学方针。传统的高中物理课程教学重点是指导学生掌握书本知识并顺利完成知识巩固，而后在考试中取得理想的成绩。但课标的修订改变了这一点，进一步明确了核心素养教育才是高中物理学科教学的重点与核心。教师在教学过程中要转变教学计划的制订重心和思路，坚持以核心素养为核心组织教学计划。

2.在教学过程中尊重学生的主体地位

无论是在九年义务教育阶段还是高中教育都要始终明确学生在其中的主体地位。构建以学生为本的课堂教学模式是大势所趋，是尊重学生主体地位的表现，更是我国以人为本发展理念在教育中的具体表现。尊重学生的主体地位并不是一句空谈和口号，而是要以实际行动充分贯彻在日常学科教学中。要设身处地地为学生考虑，在组织教学计划时征求学生的意见，在制订教学方针时允许学生充分参与进来，在实施教学计划时更要将学生作为计划顺利贯彻下去的主要推动者。高中生已经具备了较为稳固的物理专业知识基础和自主学习能力，尊重其主体地位的客观条件均已具备，教师只需要扮演好辅助者和引导者的角色，这不仅减轻了教师的教学工作负担，更有助于教师精准把握学生学情，及时调整教学方针，为优化教学模式、提升教学效率打下坚实的基础[2]。

二、培养学生物理学科素养的策略

（一）联系生活讲解概念，培养物理观念与应用素养

解析物理概念是学科教学的基础。任何知识点的掌握都是以掌握概念为第一步的。学生对物理概念的准确理解是物理观念与应用素养培养的重要先决条件。而物理概念源于实际生活，是物理学家对现实生活中的物质或观念进行系统性归纳并从中抽象出普遍特征后提炼概括所形成的学术知识。因此，教师在教学过程中要回归现实生活，结合现实生活中的具体案例向学生讲解教材上的物理概念，一方面帮助学生准确掌握书本知识，一方面培养学生物理观念与应用素养。

以“描述运动的基本概念”教学为例，在本节课中学生需要掌握质点、参考系等重要的物理名词。教材上对质点的描述是“满足一定条件时，把物体简化，抽象为一个具有质量的点，称为质点”，这一描述比较抽象，教师可结合现实生活为学生讲解。教师给出如下例子：“市中心到郊区工厂距离未知，一辆汽车一小时可以行驶四十千米，如何通过汽车得知两地之间的距离呢？”学生不假思索“汽车从工厂往市区开或由市区向工厂开，最终用时乘以速度便是两地之间的距离。”教师肯定了学生的想法，并表示，“在此情况下，我们最在意的是汽车的行驶速度和时间，并不是汽车的车型、品牌、颜色和乘客数量。甚至可以在电子地图上把行驶中的汽车看成一个小圆点，而这个小圆点就是质点。”在讲参考系这一概念时，教师则直接从课堂上选材，将一张桌子放在教室内的任意角落，而后来回移动个人的位置，引导学生说出教室的位置变化情况。而位置的变化必然是相对的，相对桌子而言，而桌子就是参考系。如此一来，教师从生活中选材创设教学情境或直接开展生活化实验讲解物理概念，不仅帮助学生熟练掌握了书本知识，更有效培养了物理观念与应用素养[3]。

（二）塑造开放课堂风气，培养科学思维与创新素养

课堂风气对课堂教学工作有着非常重要的影响。课堂风气是学生学习积极性的重要表现之一。课堂风气轻松活跃，学生在学习过程中更加积极主动，即便是遇到比较困难的问题也会跃跃欲试，积极探求可行的方法。课堂风气低沉停滞，学生的学习积极性会受到影响，互动不充分，交流不密切，沟通表达不积极，也不敢尝试具有挑战性的问题和学习任务。学生的学习思维会被束缚，不利于创新意识的萌发。塑造开放的课堂风气有助于培养学生的科学思维与创新素养。

例如：加速度教学过程中，教师为学生安排了一个趣味小游戏：准备两个完全相同的铁球，两组垂直长度完全相同的跑道，第一组跑道是一个标准的直线斜坡，第二组跑道是从斜上方由波浪形向下方延伸的跑道。教师询问学生，如果两个小球同时从上方滚动，哪一个能率先到达终点。学生可以针对这一问题进行充分讨论。有学生认为，“第一个小球会先到达终点，因为如果将两个跑道完全拉直，第一个跑道的长度要短于第二个，小球走过的路程是最短的。”这一说法得到了全班大多数学生的支持，只有极少数学生认为第二个小球会到达终点，但在表达原因时却很含糊。实验正式开始，而学生也惊奇地发现第二个小球率先到达了终点，这与之前的猜测大相径庭。看到学生投来疑惑不解的目光，教师给出解释：“虽然第二个小球走过的总路程比第一个小球更长，但是第二个小球的轨道坡度更大，小球在滚动过程中的提速更快更高，这种提速就是加速度。”见到教师如此讲述，学生立刻想到了生活中的情景：如果一块石头从高山上滚落，一开始砸到人可能不会很疼，如果滚动很长时间砸到了人就会非常疼甚至导致受伤，这应该也是加速度。也有学生想到了高空坠物，这同样和加速度密切相关，只不过属于重力加速度。在教师塑造的开放课堂风气下，学生们各抒己见，思维更加活跃，为创新意识萌发奠定了基础。

（三）积极开展实验教学，培养科学探究与交流素养

物理是一门极其注重实验的学科，物理教材上的绝大多数知识点都是通过实验探索得出的。因此，教师积极开展物理实验教学不仅符合学科知识的基本属性，也是培养学生科学探究与交流素养的内在要求[4]。

例如：匀变速直线运动是高中生要學习的重点知识。用打点计时器研究匀变速直线运动是本章节的重点实验，也是高中物理课标明确强调的重点实验之一。本实验使用的道具非常简单但实验过程却极其重要。教师将全班学生分成若干小组，每个小组交流讨论并制订实验方案。制订出实验方案后提交给教师，由教师审核学生的实验方案是否合理，是否存在某些问题，教师审查完毕后全班学生便按照既定实验方案开始操作。在整个实验的操作过程中，教师要以学生为主，向学生提供充分的自主探索空间，学生在实验过程中也要将遇到的问题或发现的情况及时与其他同学交流，整理出关于匀变速直线运动的实验现象，并根据这些现象运用所学知识分析其中蕴含的物理学原理和其他知识，真正实现以实验为手段深入探讨知识，提升学习效率的同时培养学科核心素养。

（四）知识教学结合德育，培养科学态度与责任素养

培养学生的科学态度与责任要密切联系思想道德教育，引导学生明确在物理知识学习过程中树立何种求学观念和格局意识。高中物理教材基本以讲述知识点本身及应用为主，涉及的思想道德教育元素较少。对于这种情况，教师可以丰富课堂教学内容，从知识点本身往外开展延伸教学，特别是丰富与知识点密切相关、具有浓郁的人文主义气息的课外知识，引导学生感知知识点赞人文性内涵并树立科学的学习观念[5]。

例如：“万有引力定律”这一章的教学过程中，学生要重点学习天体运动、万有引力定律、预言未知星体以及人造卫星宇宙这四个部分。预言未知星体这一节的教学过程中，教师可以向学生讲述几个比较有趣味的故事。第一个故事是谷神星的发现。谷神星最早由意大利神父皮亚奇于1801年发现，但在之后却因为天体运动丢失了谷神星的位置，于是人们根据严谨的天体运行规律计算，最终得出了谷神星的运动轨迹，而后根据轨迹预判了该星体的运动位置并重新找到了它。第二个故事则是海王星的发现。海王星又被称为笔尖上的行星，是物理学家应用专业知识在稿纸上推算出天王星的周围还有一颗行星，并最终发现了海王星。为了加深这两个故事在学生心中的印象，教师专门安排了与之对应的科学纪录片。在纪录片播放完毕后，留给学生一定的时间交流讨论，在教师的引导下感知物理这门学科的神奇，感知物理学家的杰出智慧和坚持不懈的探索精神。通过感知其中蕴含的人文主义元素，学生的科学态度与责任素养便会得到一定的培养，这也实现了学科知识教育与思想道德教育的密切结合[6]。

结束语

综上所述，高中物理课程教学以培养学生学科核心素养为主要目标，这集中体现了我国教育由知识本位转向核心素养本位的发展趋势，更为教师系统性优化物理教学工作提供了参考。对此，教师要充分尊重学生的主体地位，将以学生为本的教育发展理念贯穿在学科教学的全过程。教师要明确依据核心素养设置教学方案的思路，密切联系实际生活讲解物理概念以培养学生物理观念与应用素养，塑造开放的课堂风气以培养学生的科学思维与创新素养，要积极开展实验教学与培养科学探究与交流素养，更要将学科内容与思想道德教育密切结合起来以培养学生的科学态度与责任素养。教育兴则民族兴，少年强则中国强。高中生肩负着祖国未来建设之重任，传授其科学文化知识并引导其成长成才是教师的职责，更是一种光荣。

参考文献

[1]王建，李顺林，周智良. 考试评价助力物理核心素养培养和高中物理育人方式改革：以2022年高考重庆物理卷试题为例[J].物理教学，2023，45（9）：56-59.

[2]韦积军.高中物理教学中物理核心素养培养的方法及策略研究[J].科学咨询（科技·管理），2020（12）：281.

[3]金朝娣.浅析STEM理念在高中物理核心素养培养中的应用：以“水火箭制作比赛”教学为例[J].物理教学，2019，41（9）：16-19.

[4]王添华.基于实验法培养高中物理核心素养教学策略的研究[J].华夏教师，2019（1）：56-57.

[5]梁晓南.关注学生核心素养培养的高中物理教学方式解读[J].华夏教师，2018（23）：69-70.

[6]解永平.基于物理核心素养培养谈“探究动能定理实验”的考查[J].物理教师，2017，38（6）：84-87.