基于核心素养的高中物理高阶思维课堂创设探究

摘 要：在当前高中物理课堂教学过程中，教师应该始终坚持以核心素养的内涵为标准，紧密结合教学内容创设高阶思维课堂，促使学生的思维逐步从低层次到高层次、从简单到复杂发展.通常，高阶思维的表现在于超越简单记忆和信息检索，属于一种满足高层次认知水平的综合性能力.本文通过论述核心素养下的高中物理高阶思维课堂创设途径，优化高中物理课堂教学过程，以此发展高中学生的物理学科核心素养.

关键词：核心素养；高中物理；高阶思维

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2024）03-0066-03

从认知思维的特征来进行分析，高阶思维主要指的是一种具有联结性、组织性和系统性的逻辑结构思维方式，是使用抽象思维将信息组织整合的体系.因此，在高中物理课堂教学过程中创建高阶思维课堂，指导学生合理运用抽象概括、分析综合、推理论证等方法来进行问题分析，促使学生立足事实证据和科学推理去分析不同观点和结论，并对其进行检验和修正，从而提出具有创造性的见解.

1 采取思维导图教学策略，明确课程知识架构

思维导图通过图像化和结构化的方式，帮助学生整合知识、提高解题能力、拓展思路等.在利用思维导图辅导教学时，教师要注意整合物理知识，帮助学生从整体上把握知识脉络.比如，在复习电学部分时，可以先在思维导图中绘制串联电路和并联电路等不同类型的电路，并标注出各个元件的符号、单位和重要参数.然后，再在每个类型电路下绘制各种常见的解题方法和技巧，例如欧姆定律、电功率等，以及这些方法和技巧的适用范围和注意事项.这样，学生就能通过思维导图全面了解电学知识体系，更加深入地掌握电学的相关概念和解题思路［1］.

要学会使用思维导图挖掘已知信息背后的信息，避免信息的遗漏，实现高效而全面的解题过程.例如，在《浮力》这单元，以“受力分析-定点分析-运动状态分析”为思维导图的主线，然后在每个模块下详细说明各种常见的解题方法和技巧.这样的思维导图，一方面有利于帮助学生掌握问题分析的一般性方法，另一方面也为学生提供了丰富的解题思路，便于在解决不同类型的题目时运用各种技巧，全面提升高中学生的物理水平，有效增强高中学生的物理学科核心素养.

思维导图的运用是为了实现物理知识的可视化，因此在制作时要直观易懂.思维的层次结构不能超过三级，与学科知识要紧密结合，突出重点、难点内容，并体现教材的系统性和整体性.例如，在《曲线运动》这个章节的教学过程中，教师便可以创设良好问题情境，让学生先回顾曲线运动的定义、研究方法和产生的条件等相关内容，再积极思考是否会运用图示来表达课程内容.当学生对课程内容进行分析之后，教师再指导学生以课程内容为依据绘制思维导图，并让学生在绘制的过程中总结出曲线运动的特例，如平抛运动、斜抛运动、类平抛运动等内容.学生在分析和整理的过程中便能够构建起完整的知识体系，更加准确地掌握课堂知识，为强化高中学生的物理核心素养奠定坚实的基础.学生在绘制思维导图时，应使用彩色标记、编号，便于组织思路，教师引导讨论并解释节点及子节点之间的关系，学生再概括总图内容，如此便完成了梳理思路和清晰展示信息等多重工作，实现了物理知识的可视化展示，促使学生逐步形成高阶思维，从而真正达到强化高中学生物理学科核心素养的目标［2］.

2 灵活应用知识动画，直观呈现知识内容

知识动画可以将抽象的物理概念通过可视化的手段呈现出来，学生可以更加直观地理解这些概念.对于很多

高中物理知识，学生难以理解，这时使用知识动画可以帮助他们理解，从而提高学习效果.例如，在电学知识的讲解中，教师可以通过相关

生活情境，激发学生对“电压”这个物理概念的兴趣，然后通过图示和文字叙述，对电压的概念进行解释，阐述电压产生的原因，并且做出生动的类比解释.接着，针对电压表与用电器并联测量电压，展开生动形象的介绍，使学生熟练完成电压的测量.完成课前导入后，教师就要正式开始打开Flash软件，在动画场景中加入符合学科特征和实际生活情景的内容.可以制作一些简单的动画场景，例如使用变压器测量电压、应用欧姆定律计算电压等.之后再利用动画展示翔实的生活案例（如汽車点火、家庭照明灯具等），指导学生熟悉电压的惯常运算和计算流程.其中，针对部分仪器需要零点校正、零误差修正等，以达到熟练使用、准确读数.同时，应让学生对电学实验用什么电路图准确熟练地掌握，根据图选择适合的仪器，进行正确的实验操作.对于掌握电压知识的学生，应进行某一综合性题目的实验操作和操作技能及考查.再以图片、图表甚至是文字等途径进行知识总结，回顾今天的学习内容，最终帮助学生完成对电压知识的充分理解，从而实现自我学习水平的提高.以此达到发展高中学生物理学科核心素养的目标，全面落实高中物理高阶思维课堂的教学任务.

3 创设生动问题情境，营造良好课堂氛围

在高中物理课堂的教学过程中，教师应以发展学生学科素养为标准，紧密结合教学内容创设生动的问题情境，进而积极创设高阶思维课堂，促使学生以抽象的思维概念来进行感性思考.这样便能够让学生深入挖掘物理课程的知识点，以此加深对物理课程知识的理解，最大限度地提升学生的思维能力［3］.

例如，在“运动的描述”教学过程中，学生在理解一些概念时感觉有困难，主要是因为某些概念是抽象的、枯燥的.因此，教师便可以紧密结合课程内容营造良好的问题情境，将课程知识与实际生活密切结合起来，以便让学生在理解某些物理课程知识的过程中能够有效形成共情能力，加深学生对物理知识的理解，最大限度提升学生对物理知识的探究能力.

4 创设交互的体验场景，丰富学生学习经验

在以往高中物理课堂教学过程中，部分教师因课时的限制，一味地向学生传授教材知识，忽略了学生在物理课程学习中的感知体验.而交互式学习方式则能够加深学生对物理课程内容的感受，促使学生积极投入高中物理课堂的学习中去.因此，在高中物理教学中创建高阶思维课堂时，教师可以紧密结合教学目标创设互动性的体验场景，在师生互动的过程中加深学生对相关物理知识的理解，引导其更加准确地把握各个物理知识点之间的联系.以此来丰富学生的学习体验，

将学生的学习积极性和主动性充分调动起来［4］.

例如，在“匀速直线运动的研究”教学过程中，教师便可以先讲解相关物理概念，再引导学生逐步深入课程内容的探究过程中.教师再结合教学内容营造良好的体验场景，让相关的物理概念全面融入课程中，以此加深学生对相关物理知识的理解，并对概念形成感性认知，促使其更加准确地把握各个物理知识点之间的关联，增强学生的物理学科核心素养的发展［5］.

5 巧妙采用任务驱动法，拓展物理高阶思维课堂延展

在高中物理教学过程中创建高阶思维课堂时，应该合理采用任务型的教学方法，以此拓展物理课堂教学内容.在采用任务驱动法时应该涉及任务设计、任务事实和管理评价几个方面，将学生在高中物理课堂中的主体地位充分凸显出来，有效启迪物理思维，从而切实增强学生的实践和团队协作能力.

教师在教学过程中采用任务驱动教学法时，

应坚持从学生实际出发，设计出具有一定针对性、操作性和任务型的活动，鼓励学生在日常学习过程中带着批判性的意识去搜集资料.然后，将学生合理地划分为几个合作小组，促使学生积极主动地进行讨论交流，以此帮助学生逐步形成求异的思考习惯.例如，在追寻碰撞守恒量教学任务的高阶思維课堂创建过程中，教师可以设计任务描述、资料提供两个环节.由教师进行任务描述：能够运用一元硬币、五角硬币去追寻碰撞中的守恒量吗？通过设计合理的实验方案，促使学生自主操作去收集相关的数据.同时，教师还应该为学生提供若干枚硬币和电子天平等器材.再按照组内异质、组间同质的原则将学生合理地划分为几个小组，每个小组3～4人，再让各个小组的学生积极地去学习有关硬币碰撞的实验现象的论文，以此了解多种速度测量手段.当进入任务事实阶段时，教师便可以先让每组的组长汇报本组实验方案和实验测量手段，然后引导学生灵活应用不同的测量方法和手段去搜集数据.

将学生合理地划分为几个小组，让各个小组的学生分组进行实验和测量，教师再有针对性地指导学生去解决学习过程中遇到的问题.最后，教师可安排各个小组的组长进行数据采集和测量结果汇报，并让各个小组的成员对实验测量的数据误差进行分析，这样便能够真正了解不同测量方案的优点和缺点.同时，引导学生积极地去探究“硬币碰撞是否存在其他守恒量？其他碰撞形式下动量是否依然守恒？”等问题，这样学生便可以在沟通和交流的过程中掌握硬币碰撞动能损失情况，并建立斜碰模型来解释碰后两种硬币运动的方向和相互垂直的实验现象.以此加深学生对相关物理知识的认知和理解，最大限度发展高中学生的物理学科核心素养.

6 结束语

总之，基于核心素养下的高中物理高阶思维课堂的创建过程中，教师可以紧密结合教学目标和教学内容设计合理的教学任务.通过充分发挥任务驱动的作用，将整个高阶思维课堂有效串联起来.教师应注重学生的科学思维发展，有效提升其科学思维品质，切实增强学生的物理学科核心素养.

参考文献：

［1］ 李旭斌.基于核心素养的高中物理高阶思维课堂创设[J].物理通报，2023（3）：76-79.

[2] 孙鸿毅.浅析核心素养背景下学生高阶思维的培养：以“伽利略对自由落体运动的研究”一节为例[J].中学物理教学参考，2017（20）：2.

[3] 张健，王华，李春密.核心素养导向的高中物理教学设计：以“动量定理”教学为例[J].物理教学，2022，44（4）：4.

[4] 沈金林.基于核心素养导向的物理习题教学策略[J].物理教学，2017（4）：5.

[5] 姚顺明.高中物理教学中学生抽象思维能力的培养[J].教育革新，2020（7）：1.

［责任编辑：李 璟］

收稿日期：2023-10-25

作者简介：叶新（1985-），男，江苏省常熟人，本科，中学一级教师，从事中学物理教学研究.