核心素养理念下高中物理教学创新的深思

李炎

【摘要】一直以来，物理都是高中学生所面临的一门难点课程，究其原因主要在于同初中物理相比，不仅学习难度的档次有所提升，学习廣度更是有所扩大，整体知识难度跨度较大，由于学生在初始阶段没能及时找到初高中物理之间的结合点而陷入到困境之中.在核心素养理念下的高中物理教学中，教师应对教学方法加以创新，全力培养学生的物理核心素养.本文针对核心素养理念下高中物理教学如何实现创新进行深入思考，并给出相关建议.

【关键词】核心素养；高中物理；课堂教学

高中物理学科核心素养包含物理观念、科学思维、实验探究与科学态度及责任这四个维度.在核心素养理念下进行高中物理教学创新是眼下新一轮教育改革持续深入的发展趋势，教师可基于物理学科核心素养的几个维度切入，对一些原有的教学方法进行创新、改进和优化，且长时间坚持下去，有助于学生深入理解物理理论原理及规律，使其形成相应的物理观念、思维与能力等，为他们将来继续深造打牢基础，不断促进个人成长与发展.

1 巧妙运用生活素材，培养学生的物理观念

物理观念即为基于物理学视角来认识现实世界中存在的物理现象，属于对物理理论知识吸收与升华.物理观念主要涉及到能量、运动和物质等方面的观念.在高中物理课程教学中，不少概念都较为抽象，是学生在学习中的一大难点，教师可基于核心素养理念切入，巧妙运用生活素材辅助教学，把抽象的物理概念变得具体化，让学生对概念的认识由感性转变为理性，有效培养他们的物理观念.

例如 在开展“时间、位移”教学时，教师设计生活化导语：大家在早上一般什么时间起床？从宿舍走到教室花费多久的时间？走进教室的时候又是什么时间？让学生结合亲身经历说出这几个时间点与时间段，借此告知他们为更准确地描述物体运动情况，只靠旧知识远远不足，需要引入新知识，使其产生认知冲突，顺势揭示新课主题.接着，教师讲述：大家从宿舍出发与到达教室的时间点在物理上叫做时刻，在整个路上所花费的时间在物理上叫做时间间隔，也就是两个时刻的差，由此指引学生借助生活素材基于物理视角学习时刻和时间这两个物理概念，然后让他们结合生活经验与个人认知明确“时刻”即为一个坐标轴上的点，“时间间隔”可以理解成坐标轴上两个坐标点之间的长度，两个端点都是“时刻”，“时间间隔”就是一个时间段.随后教师可以在教室中随机选定两个位置作为出发点和目的地，让一位学生沿则着多条路径从出发点运动至目的地，由学生们一起分析和讨论这位同学的具体位置变化情况，引导他们学习位移的概念，使其顺利掌握新知识，形成新物理观念.

2 借助实验教学契机，培养学生的科学思维

科学思维指的是基于物理科学的视角分析客观事物的相互作品、规律及本质，内化逻辑推理、论证技巧与综合分析过程及收获，主要涉及到建立模型、质疑创新、科学推理与验证等方面.在核心素养理念下的高中物理教学中，教师可借助实验教学契机引领学生进行实验研究，结合实验构建物理模型，使其根据实验现象及得到的数据深入探索物理科学，通过推理与论证等大力培养他们的科学思维.

例如 在“弹力”教学实践中，教师先利用多媒体设备播放一些乒乓球、射箭、篮球等的比赛视频，搭配导语：乒乓球从球台上蹦起、箭在弦的作用下射出、篮球在地板上的跳起均运用的是弹性形变所产生的弹力，谁还知道生活中使用弹力的实例？学生将会说出弹弓、跳水、蹦床、弹簧等，借此设置疑问：弹力到底是怎么产生的？学生面对这一问题很难回答，使其对新知识的学习充满求知欲望.接着，教师现场演示小实验：用手让竹片弯曲，用力按压海绵与弹簧，要求学生描述实验现象，发现体积或形状出现变化，揭示形变这一物理概念，继续演示实验：把一个硬币放在被按压后的弹簧之上，松手后会把硬币弹起来；把一个小粉笔头放在弯曲竹片之上，松手后把粉笔头会弹起来，让学生分析出现此类现象的原因，即为当物体发生形变后恢复至原状时，会对与它接触的物体产生一种力的作用，让学生进一步认识弹力.之后，教师出示探究微小形变的实验装置，保持入射光位置固定，把经过A、B两个平面镜进行两次反射，最终在1个刻度尺之上形成光亮点，随后用手发力对桌面进行按压.要求学生描述实验现象，也就是光点的位置会出现变化，使其思考原因所在，即为桌面出现形变，导致A、B两个平面镜位置也出现微小形变，让学生发现所有物体受到力的作用都会出现形变.

3 精心设计课堂提问，驱使学生主动探究

在核心素养理念下的高中物理教学实践中，教师应积极开展探究活动，引导学生围绕问题提出假设，使其搜集相关信息和处理，结合证据展开推理直至得到结论，并让学生借助实验展开深层次的探究.其中在高中物理探究中，进行提问相当关键，属于训练学生科学探究能力的重要途径，教师应围绕具体教学内容精心设计课堂提问，驱使学生主动思考与探究，使其经历物理理论的形成，且通过物理思维处理问题，从而加强对他们科学探究能力的训练.

例如 以“作用力和反作用力”教学为例，教师谈话导入：大家在初中时期已经学过力是物体之间产生的相互作用，即一个物体对另一个物体施加力，同时也会受到另一个物体对它的力，那么这两个力有什么规律呢？鼓励学生结合原有知识回答问题，说出自己的见解，以此激活学生的思维，使其产生探究新物理知识的需求.接着，教师利用多媒体设备播放动画，解释什么是作用力与反作用力，以马拉车为例说明这对概念，并在课件中出示细绳上端固定在天花板上，下端悬挂一个灯泡的图片，询问：作用力与反作用力分别在哪里？带领学生结合前面的学习准确找出力的反作用，让他们产生新的疑问：这一对力之间究竟存在什么关系？使其思维被调动起来.之后，教师引领学生提出猜想：作用力与反作用力间有什么样的关系？力是由哪几方面的要素所决定？作用力与反作用力的大小、方向、作用点分别是什么？使其在小组内讨论与交流，利用弹簧测力计、电磁铁、传感器等器材，设计实验、猜想验证，并讨论：是否先有作用力后有反作用力？这两个力的性质、受力物体、方向、大小是否相同？是否在同一直线上？让学生通过对问题的思考和解决总结作用力和反作用力的特点.

4 引入小组合作学习，增强学生的探究能力

针对核心素养理念下的高中物理教学中，教师不仅需创新教学方法，还要对学生的学习方式进行创新，除采用传统独立学习方式外，还要引入小组合作学习模式，这也是眼下比较流行的一种学习模式.对此，高中物理教师可围绕本节课的重点、难点、疑点等安排学习任务，组织学生在小组内合作探究学习，使其通过相互讨论与交流的方式分享各自的见解及看法，并搭配实验的方式进行深层次探究，增强学生的探究能力.

例如 在“电功和电功率”教学中，教师需把侧重点放在探究哪些因素会影响到电功的大小上面，指导学生通过实验展开探究，提示他们根据速度、机械功率等因素展开比较，最终得到预期结论.课堂上，教师可借助日常生活中经常见到的电能导入新课，指出当能量发生转化的同时会出现做功现象，以此深化学生对电功的理解，然后让学生在小组内一起探讨什么因素会影响到电功大小，使其自由交流与讨论.之后，教师指导学生在小组内通过操作观察小灯泡明暗情况变化这一实验，使其通过实验操作进一步理解什么是电器的实际功率和额定功率，让学生学会主动发现、提出与处理问题.随后在操作测定小灯泡电功率大小这一实验时，教师可指导学生借助电压表、电流表来测量电阻大小，通过对比性实验获得相应的数据，且对数据进行分类整理和对比，使学生掌握对比思维在物理探究中的妙用.如此，在小组合作模式下的对比实验中，可以促进学生深度理解实验原理，使学生掌握科学的实验探究方式，进一步强化他们的探究能力.

5 引入物理发展历史，树立科学态度

基于高中物理学科核心素养视角来看，科学态度和责任是一个特殊元素，目的在于促进学生对科学本质的深度理解，使学生树立科学严谨、实事求是的态度.这就要求高中物理教师在平常教学中，需有针对性地引入物理发展历史，对教学思想进行创新，弥补教材资源的不足，带领学生了解物理科学的发展、进程及成就，使其深度领悟科学探究精神，让他们树立科学的学习态度.

例如 在讲授“能量守恒定律”过程中，针对能量守恒定律的发现历经几个世纪，一大批著名物理学家为此做出贡献，利用这一定律能解决许多实际问题，如否定永动机的存在，为不同能量之间的转化提供理论支持等.教师可实时引入能量守恒定律的发展史，如：德国科学家罗伯特·迈尔通过对动物热的研究发现能量守恒，他发表的论文《论力的量和质的测定》《论无机界的力》，基于“无不生有，有不生物”原因与结果相等的哲学视角切入，对力的守恒进行表达，在论文《与有机运动相联系的新陈代谢》中，着重研究关于能量转换之间存在的关系，消耗的机械能可以转换成热能、磁能、电能、化学能等；焦耳通过实验精确地测量了热功当量值，他从1847年到1878年，前后用近400余次实验精确得到热功当量数值，为能量守恒定律的研究提供可靠、精准的数据；赫尔姆霍茨从物理理论方法论证了能量守恒定律，他以大量的动物体为研究对象设计实验，指出假如一种自然力是由另一种自然力产生时，其中当量保持不变，这就是能量守恒定律，他结合当时获得的科研成果首次通过数学方法对能量守恒定律进行阐述，最终发表在《力之守恒》这一著作中.借此培养学生的科学态度与责任.

6 积极开设实践活动，培育学生的核心素养

在新时期下的高中物理教学中，教学空间已经不再仅仅局限于固定的教室，还要顺延至课外，像生活、社会与大自然等，适当拓展教学空间，开阔学生的眼界，使其接触到更多的物理知识，让学生学会运用所学知识分析或处理一些实际问题.所以，高中物理教师应积极开展课下实践活动，带领学生在课下继续学习与探索物理的奥秘，培育他们的核心素养.

例如 在进行“能源与可持续发展”教学时，教师可安排这样一个综合实践活动，要求学生利用网络搜索引擎调查我国目前拥有手机废旧电池量及去向等相关知识，让学生分組讨论废旧手机电池对环境带来的影响，通过查阅资料了解手机电池的类型，使其掌握稳固电池的几个重要参数.接着，学生分组操作实验，测量新旧手机电池的电动势与内阻，使其发现废弃手机电池空载电压远远小于标称电压，旧电池的内阻则大于新电池，内耗能量多，让学生认识到报废的旧电池还能向外输出电流，电量大约是原来的一半，故能够反复对它进行充电加以利用，比普通碱性电池更耐用、体积更小、能量更大.之后，教师指导学生利用旧电池制作手电筒，或者安装在电动玩具上面，也可制作应急小台灯，使其将节约资源落到实处，让学生为保护环境做贡献，实现核心素养的培养.

7 结语

总的来说，在核心素养理念下的高中物理教学活动中，教师应及时更新教育观念与教学思路，以核心素养的四个维度为基本导向，制定教学方案与设计教学流程，积极创新教学方法，或者对固有教学模式进行改进，带给学生更为新颖与个性化的学习体验，把握好理论教学同实验操作及课下实践活动之间的关系，从多个方面与不同视角全力培养他们的核心素养.

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