高中物理核心素养的培养策略探究
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作者:王英伟
摘要：教育要将立德树人作为根本任务，要将发展学生核心素养作为教学目标。在高中物理教学中，教师要培养学生学科核心素养，就要正确理解核心素养的内涵，将其与高中物理教学内容、教学方法、教学机制融合起来，确保形成更高质量的高中物理教学格局。文章结合高中物理核心素养培养课程案例，对高中物理核心素养的培养策略进行探究，旨在为高中物理教学提供借鉴，提高高中物理教学效率和教学质量，提升学生物理学科核心素养。
关键词：高中物理；核心素养；培养策略；教学质量
中图分类号：G633.7文献标志码：A文章编号：1008-3561（2023）03-0133-04
当今时代是新知识不断增加、旧知识不断被淘汰的时代，各种各样的新问题不断出现，要想解决这些问题，需要所培养的人才能够适应社会变化，具有与社会发展相适应的思维能力，以更好地发挥人力资源效能。因此，在教育教学中，教师不仅要传授知识，还要采用有效的教学方法培养学生的核心素养，使学生成长为适应社会发展的合格人才。在高中物理教学中，教师要对核心素养的理念进行深入解读，将其较好地体现在物理教学中。本文结合高中物理核心素养培养课程案例，对高中物理核心素养的培养策略进行探究，以提高高中物理教学质量，提升学生物理学科核心素养。
核心素养培养作为系统化工程，对不同学科的教学诉求是不一样的，需要对学生培养价值进行审视，并且与学科教学相融合。高中物理核心素养包含以下内容。其一，物理概念。能从物理学角度审视物质，审视运动物体间相互作用，审视能量，这是物理概念和规律不断累积和升华的结果。传统的高中物理教学将目标放在知识和技能上，而新形势下的物理教学要实现知识技能和核心素养的协同发展。其二，科学思维。能从物理学角度对生活现象、本质、内在规律进行认识，能在经验事实基础上实现对物理模型的概括。在此过程中，学生可以实现规律意识的培养，依靠科学推理，确保物理规律和理论得以形成，并且能解释对应的自然现象，找到各种现实问题的解决方案；可以实现证据意识的培养，运用证据对问题进行更好的描述、更加贴切的解释、更加全面的预测；可以实现批判意识的培养，依靠掌握的证据，学会质疑、敢于质疑，从而提升科技创新能力。其三，实验探究。科学探究的过程比较复杂，包括的行为比较多，有提出问题、形成猜想、进行假设。依照三维教学诉求进行分析，在知识方面可以将生活与物理知识联系起来，提出合理的假O和猜想，提出对应的问题；在技能方面，可以积极主动地设计对应实验，依照实验程序进行操作，获取实验数据，对实验数据进行分析，得出合理的解释；在态度上，可以树立实事求是的态度，养成科学思考的习惯，并且在实验过程中学会与人合作，增强合作意识。其四，科学态度与责任。能理解科学、技术、社会与环境之间的关系，从科学本质上去审视这些关系；能利用自己掌握的物理知识进行探究，避免出现错误，确保得到合乎逻辑的见解；能在物理学习过程中保持好奇心，实现科学素养和人文素养的协调发展。
其一，物理概念方面。学生对于物理概念的掌握比较扎实，但对有些物理概念掌握得还不够准确。这说明在教学过程中，教师对物理概念的重视程度还不够。其二，思维培养方面。在高中物理教学中，教师能够重视学生的思维培养，对学生思维进行发散，积极为学生创造科学探究的机会。在科学探究的过程中，学生的主观能动性得以发挥，学习效率和学习质量得到有效提高。其三，实验探究能力培养方面。学生实验探究能力不强，实验数据收集和整理存在短板，对实验结果产生了不良影响。其四，科学态度与责任方面。受“应试教育”的影响，教师的教学多以讲授考试知识点为主，往往忽略学生科学态度与责任的培养。
1.学情分析
摩擦力是高中物理重要基础概念，对于此概念的准确掌握能为后续的学习奠定基础。其内容包括滑动摩擦力研究、摩擦力计算方法、摩擦力方向辨别。在教学过程中，教师要注意教学方法的运用，确保可以让学生自己去感受摩擦力。在初中阶段的物理学习中，学生虽然已经学习了摩擦力，但是对摩擦力的认识还停留在浅表层面。高中阶段是在原有知识的基础上对摩擦力进行定量研究，学生在学习过程中需要具备一定的数学基础，在整理数据、分析数据的过程中，深刻理解摩擦力的内涵。
2.物理核心素养理念下的教学目标体系
物理核心素养理念需要渗透到物理教学目标中去，以实现教学目标体系的重塑。在此过程中，物理教学目标可归结为以下四个方面。其一，物理概念培养。教师要帮助学生建立摩擦力概念，让学生在摩擦力产生条件、方式和类别的认知中，学会运用摩擦力解决一些生活中的问题。其二，科学思维培养。教师要组织开展物理实验，创设科学思维培养环境。尤其是在探究影响滑动摩擦力大小的时候，要让学生学会质疑，学会批判。其三，实验探究能力培养。在教学中，教师要让学生亲自参与实验探究过程，使学生实验探究能力得到培养。其四，科学态度与责任培养。教师要创设相应的教学情境，让学生意识到摩擦力的应用价值，培养学生科学态度与责任意识。
3.基于物理核心素养培养的教学过程优化
物理核心素养培养理念与教学目标的融合，仅仅是第一步，还需要切实将其与教学过程关联起来，这样才能创设理想的高中物理核心素养培养环境。为实现这一目标，教师要对教学过程进行优化。
（1）课程导入环节。教师可以游戏情境创设的方式导入课程，在班级找一个比较强壮的学生，再找到一个比较弱小的学生，进行拔河比赛。在这种情形下，大家都会认为强壮的学生会获胜，但他却输掉了比赛。这时，学生对比赛会产生疑问，教师可在这样的疑问中导入课程。上述的情境娱乐性强，能够吸引学生的注意力，加上设计了认知冲突，使学生对眼前的现象产生了疑问，产生了继续探究的欲望。
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（2）新课教学环节。在静摩擦力教学过程中，教师可开展相应的教学活动。第一个活动，让学生回忆摩擦力的定义和分类，绘制思维导图。第二个活动，点名让一个学生走上讲台，在一摞书中间位置有一张纸片，要求其用最小的力去抽取，再将中间的纸片更换为物理教材，要求其使用同样大小的力抽取，此时物理教材会处于纹丝不动的状态。这时，教师可提出问题：纸片和教材是否都受到摩擦力的影响？在这种情况下，纸片受到的摩擦力与物理教材受到的摩擦力是一样的吗？如果不一样，应该怎样进行区分呢？这样的活动设计，可以激发学生求知欲望，活跃学生思维，充分发挥学生的主观能动性。在问题的引导下，学生开始探究，从而实现科学思维的培养。在静摩擦力大小的探究中，教师可设计第三个活动，要求学生逐渐增加抽取物理教材的力，观察物理教材是什么时候开始运动的。这时，教师要组织学生以小组为单位进行探讨：物理教材没动之前，它受到的摩擦力是哪一种？静摩擦力会不断增大吗？它会不会有一个特定的范围呢？讨论结束后，教师可设计第四个活动，引导学生探究静摩擦力的取值范围。学生以小组为单位进行实验，在实验操作完成后，各小组派代表介绍实验操作流程，展示实验成果，从而得出结论。在此基础上，教师可设计第五个活动，鼓励学生列举生活中使用静摩擦力的现象。
在滑动摩擦教学过程中，教师可设计第六个活动，要求学生拿出绘制的思维导图，思考影响滑动摩擦力大小的因素有哪些。教师可提出这样的问题：除了压力因素、接触面因素外，是否有人为的因素呢？让学生先进行假设，再进行实验。例如，有的小组猜想与物体正压力有关，有的小组猜想与接触面有关。各小组依照自己的猜想，设计实验方案，开展实验探究，详细记录实验数据，并结合实验数据进行推算。经过实验探究，大家形成统一认识：滑动摩擦力与接触面的压力有关，物体跟接触面的压力越大，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力与接触面的粗糙程度有关，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大；滑动摩擦力大小与压力之间的关系可以界定为定性关系。之后，教师可引导学生回归到课堂开始的拔河比赛，强壮的学生之所以会输掉比赛，是因为他那边的绳子上涂抹了肥皂水。学生在了解真相之后，开始运用物理知识解释失败的原因。在上述活动中，学生经历了实验探究过程，学会了运用控制变量的方法进行物理实验，实验探究能力得到有效培养。
在滚动摩擦教学过程中，教师可让学生以小组合作的方式自主学习、自主探究，并绘制思维导图。在完成自主学习和自主探究后，教师要鼓励学生进行讲解，以培养学生自主学习能力和自主探究能力。在课堂练习环节，教师可设计计算滑动摩擦力的题目，让学生来到讲台上答题，并进行讲解，其他学生可以提出问题，进行课堂互动，以加深对知识的理解，对计算方法的掌握。在课堂小结环节，教师要对表现出色的学生或小组进行奖励，以增强学生集体荣誉感。
以上述高中物理核心素养培养的教学案例为模板，思考高中物理核心素养培养策略问题，可以将核心素养培养理念与物理教学联系起来。
1.物理概念的培养
在物理概念培养过程中，教师需要注意以下节点。其一，鼓励学生理清前概念，合理地利用认知冲突，激发学生的探究欲望。高中物理知识是初中物理知识的延续，教师要引导学生懂得两者之间的衔接。有一些物理概念在学生脑海中已经形成了一定的积累，在学习高中物理概念时，需要在前概念的基础上进行。因此，教师要科学合理地创设教学情境，激发学生认知冲突，让学生意识到之前学习的知识是有局限的，从而不断地融入新的知识信息。其二，要关注核心概念，在核心概念的基础上进行教学优化。高中物理核心概念是最为基础性、最为核心的物理概念，这样的概念需要学生在脑海中形成深刻印象。教师要找到这样的核心概念，并且确保学生对核心概念的理解是深刻的、全面的，这样才能为后续相关知识体系架构奠定基础，这也是物理概念形成、运用物理概念解释物理现象的基础性工作。
2.科学思维的培养
科学思维培养是一项比较关键性的工作，学生有了良好的科学思维，无论是在物理学习中，还是在物理知识应用中，都能够从科学思维的视角去审视，并且利用科学探究方法和科学思维解决问题，这也是物理核心素养培养的重点内容。在科学思维培养程中，教师要将关注点放在以下两个节点上。其一，要鼓励学生在对物理知识的探究过程中，学会利用物理模型进行建构。利用物理模型进行建构，既可以简化研究的问题，又不会出现偏差，还可以找到科学规律。例如，在描述物体运动时，教师可引入“质点”这一物理建构模型，以降低学生科学探究难度，使得学生可以掌握科学探究的方法。其二，要让学生掌握物理学习方法，俗话说，“授人以鱼，不如授人以渔”，其倡导教师在教学中要教授学生学习方法，让学生学会\用科学思维解决实际问题。
3.实验探究能力的培养
从上述的物理教学过程来看，在培养学生实验探究能力的过程中，教师必须要保证学生的自主性和交互性得到充分激发。在此过程中，教师需要将关注点放在以下两个节点上。其一，实验版块以学生探究的方式来进行，鼓励他们亲自去经历。部分高中物理教师在开展实验时，往往为了节省时间或节省材料，会将一些实验转变为演示性实验，就是自己做，学生看，或者将一些实验以视频的方式进行呈现。这样的实验是没有探究性的、没有体验性的，学生的大脑和双手都没有得到应有的锻炼。课堂实验的主动权在教师，会使学生失去质疑、猜想的机会，难以促进学生科学思维的发展。为改变这种局面，教师应尽可能地创造条件，让学生自主去探究，自主去实验，在亲自体验的过程中获得成果、分享成果。只有这样，实验教学的有效性才能不断提升。其二，倡导以小组合作的方式开展教学，这是培养学生科学思维的有效途径。在此过程中，教师要鼓励学生积极参与小组合作学习，勇于承担和完成相应的学习任务，培养学生的责任感和集体荣誉感。在小组合作学习的过程中，学生可以发现彼此的优点和长处，相互学习，共同进步；在小组合作学习中，学生积极开展物理实验活动，观察物理实验现象，不断思考，不断提出各种猜想，不断进行验证，动手操作能力和实验探究能力得到有效培养。
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4.科W态度与责任意识培养
科学态度与责任意识的培养是高中物理核心素养的重要内容，需要与高中物理教学紧密联系起来。在此过程中，教师需要将关注的重点放在以下节点上。其一，要端正学生实验态度，坚持实事求是的原则。在物理学习过程中，学生的物理实验受不同因素的影响容易产生一定的误差，使得实验结果与理论之间存在偏差，这是难以避免的。此时，教师要引导学生正确看待，不要为了使实验结果与理论相符，就对实验数据造假，要有实事求是的态度、严谨的科学精神。其二，要确保在物理教学过程中，将物理知识与科学、技术、社会、环境联系起来，架构起物理教学与生活之间的桥梁。例如，在教学“电磁辐射”这一知识内容时，教师可引入在互联网快速发展的过程中，我们身边出现了很多有电磁辐射的设备，给人们身体造成一定损害的事实。同时，教师要引导学生进行分析，培养学生的环保意识，使学生树立可持续发展理念。在业余时间，教师可向学生推荐一些具有趣味性的物理书籍，鼓励学生阅读，开阔学生视野，丰富学生物理知识储备。教师还要让学生了解物理学家的故事，学习他们刻苦钻研的精神，以激发学生学习动力。教师还可以引入一些先进的科学技术和我国在科技领域取得的辉煌成就，如磁悬浮列车、北斗卫星等。这些科技成就的取得，都需要有物理知识的支撑，这可以激发学生爱国主义情感，培养学生科学态度与责任意识。
教育要将立德树人作为根本任务，要将发展学生核心素养作为教学目标。在高中物理教学中，要培养学生学科核心素养，教师就要正确理解核心素养的内涵，将其与高中物理教学内容、教学方法、教学机制融合起来，确保形成更高质量的高中物理教学格局。高中物理核心素养培养是一项大的工程，不同的素养培养可以看作子工程，子工程之间又存在密切的关联，需要做到统筹规划，合理进行内容方式的优化，创设更加理想的物理核心素养培养环境。因此，高中物理教师要在课程研究分析的过程中，得出更多的启示，找到物理核心素养培养理念嵌入课堂教学的方法，以提高物理教学效率和教学质量，提升学生物理学科核心素养。
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Exploration of the Cultivation Strategy of Senior Middle School Physics Core Competence
Wang Yingwei
（Heilongjiang Daqing Sports School， Daqing 163000， China）
Abstract： Education should take moral cultivation as the fundamental task and the development of students’ core competence as the teaching goal. In senior middle school physics teaching， teachers should correctly understand the connotation of the core quality， integrate it with senior middle schoolphysics teaching content， teaching methods and teaching mechanisms， and ensure that a higher quality senior middle school physics teaching pattern is formed. Based on the case of the senior middle school physics core competence training course， this article explores the training strategy of senior middle school physics core competence， aiming to provide reference for senior middle school physics teaching， improve the efficiency and quality of senior middle school physics teaching， and enhance students’ core competence in physics.
Key words： seniormiddleschoolphysics；corecompetence；trainingstrategy； teachingquality
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