蔡健康

摘 要：在高中物理課程改革持續(xù)深入、闊步前行的新時期，核心素養(yǎng)培養(yǎng)成為教師的重點工作。物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)對于高中生的學習和終身發(fā)展有重要意義，需要從教學環(huán)境、學習資源、教學方式三個角度出發(fā)落實，讓學生逐漸形成適應終身發(fā)展、社會發(fā)展所必備的價值觀、品格、能力。以高中物理核心素養(yǎng)、情境教學、支架教學、智慧教學為研究對象，在對相關(guān)概念進行界定和解讀的基礎上，就現(xiàn)階段高中物理教學中的問題進行深入分析，探討培養(yǎng)高中生物理核心素養(yǎng)的意義，提出行之有效的教學策略。根據(jù)策略進行案例分析，對研究工作進行總結(jié)與展望，從而助力學生創(chuàng)新發(fā)展，促進高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)工作邁向更高臺階。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理;教學策略

核心素養(yǎng)在教育中的位置十分突出，發(fā)展學生學科核心素養(yǎng)，逐漸成為新時代教育研究焦點。高中物理核心素養(yǎng)由物理觀念、科學思維、探究能力、科學態(tài)度四部分構(gòu)成，四項核心素養(yǎng)要素對國家培養(yǎng)物理專業(yè)人才有指向標作用。通過研究文獻，以及分析調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)工作，受到傳統(tǒng)教育觀念的影響，一度陷入停滯。如何將核心素養(yǎng)有效地融入不同教學環(huán)節(jié)，是現(xiàn)階段高中物理教師應當思考的問題。由于課堂是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的主陣地，教師應當遵循物理教學規(guī)律，著眼于學生的綜合素質(zhì)發(fā)展，積極運用情境教學法、支架式教學法、信息技術(shù)來培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，繼而擴大教學成果，促進學生全面發(fā)展。

一、核心素養(yǎng)概念及基本原則

（一）概念界定

核心素養(yǎng)，即學生應當具備且能適應終身發(fā)展和社會發(fā)展的必備品格與關(guān)鍵能力。黨的十八大明確強調(diào)將“立德樹人”作為教育事業(yè)發(fā)展的中心，《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》首次將核心素養(yǎng)確立為教學改革核心任務。由此可見，核心素養(yǎng)是具體化的教育方針政策，闡釋了學生應當具備的品格與能力，圍繞“立德樹人”根本任務，揭示“文化基礎、自主發(fā)展、社會參與”三者關(guān)系，能夠連接宏觀教育理念、培養(yǎng)目標、教學實踐中心環(huán)節(jié)，可以彰顯國家大力發(fā)展教育之決心。

（二）研究原則

核心素養(yǎng)研究應當密切圍繞立德樹人根本任務要求，堅持科學性原則，確保學生身心素質(zhì)健康發(fā)展，將科學理念與方法融入研究工作各環(huán)節(jié)，側(cè)重理論支撐與實證依據(jù)，保證研究過程嚴謹、規(guī)范[1]。核心素養(yǎng)是新時代社會發(fā)展對人才培養(yǎng)的全新要求，相關(guān)研究應當堅持時代性原則，全面體現(xiàn)先進教育思想、理念，以提高研究成果的前瞻性。傳承與發(fā)展中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，是核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標之一，相關(guān)研究要堅持強化民族性原則，植根中華民族文化歷史土壤，體現(xiàn)民族特點的同時，保證立足國情，具有中國特色。

二、高中物理核心素養(yǎng)內(nèi)涵

（一）物理觀念

物理觀念涵蓋物質(zhì)觀、運動觀、相互作用觀、能量觀，是高中物理核心素養(yǎng)的重要組成部分，是學生通過學習和研究而形成的一種現(xiàn)象解釋、問題解決能力。學生通過學習物理知識，能夠形成一種對物質(zhì)世界本質(zhì)的看法，即物理觀念。

（二）科學思維

科學思維是指從物理學的角度出發(fā)，認識客觀事物本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律、相互關(guān)系的思維能力與品質(zhì)[2]。具備良好科學思維的學生，可以在經(jīng)驗事實理想模型的基礎上，抽象概括物理研究過程，綜合分析、推理、論證物理方法，也能夠針對事實證據(jù)、科學推理來提出質(zhì)疑、批判、檢驗、修正建議或創(chuàng)造性見解。

（三）探究能力

探究能力是提出物理問題，并形成猜想、假設，通過設計探究方案、動手實驗，獲得用于論證的各項信息，對結(jié)論做解釋以及交流、反思探究過程的能力。通過物理教學可以向?qū)W生傳授物理知識，培養(yǎng)學生優(yōu)秀的探究能力，使之能夠獨立或合作完成物理現(xiàn)象探究、解釋任務。

（四）科學態(tài)度

科學態(tài)度是指在認識物理學科本質(zhì)的基礎上，理解科學、技術(shù)、社會、環(huán)境之間存在的關(guān)系，形成一種對科學與技術(shù)應有的態(tài)度與責任感。學生在學習物理的過程中，能夠不斷提高責任感，升級對物理知識價值的認識，形成基本、科學的學習與探究道德規(guī)范。

三、高中物理教學中亟待解決的問題

（一）學生經(jīng)常被動聽課

高中物理知識具有抽象化、復雜的特點，知識體量會隨年級的增加逐漸遞增，對學生的思維能力與學習能力有較高的要求。以飽滿的熱情和態(tài)度對待物理學習，可以促進學習效率和質(zhì)量提升，但一些教師未能注重傳授高效的學習方法，而是單向傳輸知識，導致學生在課上很難有自主思考和方法總結(jié)的機會，其經(jīng)常被動聽課，容易喪失學習興趣，不利于建構(gòu)基礎知識體系。

（二）學習熱情難以維持

高中物理知識具有一定的學習難度，運用學生喜聞樂見的方式解讀微觀物理現(xiàn)象，可以激發(fā)其學習熱情，從而提高教學實效。而有些教師沒有注重分析學情，傳統(tǒng)教學觀念也相對深刻，長時間沿用固定教學模式講解物理知識，沒有關(guān)注學生的情緒變化，以及學習需求變化，久而久之，學生的學習熱情難以維持，不利于營造良好課堂教學氛圍。

（三）物理實驗興趣較低

實驗是獲得感性學習認識的重要途徑，高中生的思維活動多建立于感性材料基礎上，而感性材料是物理實驗的源泉和依據(jù)[3]。在物理實驗教學中，部分教師未能注重實驗引導，而是選擇直接公布實驗結(jié)果，讓學生單純背記實驗步驟，以及計算公式，這在一定程度上會使實驗教學活動的趣味性降低，不利于激發(fā)學生的實驗探究興趣。

（四）實踐活動缺乏創(chuàng)新

深入改革傳統(tǒng)的教學系統(tǒng)，開展多元化實踐活動，能夠引導學生掌握學習物理知識的高效方法，由此促進學生的創(chuàng)新能力與實踐素養(yǎng)同步提升。現(xiàn)階段高中物理教學中存在重理論輕實踐的現(xiàn)象，原因是教師過度看重學生的學習成績，選擇壓縮實踐活動時長，以為學生贏得更多的理論學習時間，這種做法會導致實踐活動缺乏創(chuàng)新，不利于調(diào)動學生的物理探究積極性，甚至會影響學生未來的學習與發(fā)展。

四、培養(yǎng)高中生物理核心素養(yǎng)的意義

（一）貫徹黨的教育方針

核心素養(yǎng)是我黨教育方針的具體化，可以連接宏觀教育理念、目標、實踐中心環(huán)節(jié)?！傲⒌聵淙恕苯逃结樛ㄟ^核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化為教學實踐要求，可以為教師提供可用的、易于理解的教學標準，明確學生應當具備的品格與能力，為后續(xù)教學指明方向。黨的十八大深入解讀“立什么德，樹什么人”的根本問題，因此，培養(yǎng)高中生的物理核心素養(yǎng)，能夠引領(lǐng)課程改革和育人模式變革的新方向，可以貫徹黨的教育方針。

（二）培養(yǎng)學生良好品格

新時代高中生應當具備自信、誠信、守序、負責、堅持、鉆研、堅韌等良好品格，在物理教學中培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)，能夠促進學生自覺進行反思，緊跟教師的步伐，憑借鉆研精神克服物理學習中遇到的困難，不斷促進自我學習效率和質(zhì)量提升，對物理知識有全面、細致的認識，形成良好的品格。

（三）提升關(guān)鍵學習能力

培養(yǎng)高中生的物理核心素養(yǎng)，可以促進其分析、推理、判斷、質(zhì)疑等能力提升，使之具備從事科學探究的關(guān)鍵學習能力。在發(fā)現(xiàn)物理問題后，教師指導學生設計解決方案、動手實驗、分析結(jié)果，從而學習不同難度的物理知識，可以讓學生提升關(guān)鍵學習能力[4]。

（四）促進綜合素質(zhì)發(fā)展

核心素養(yǎng)是完整的育人目標體系，能夠讓高中生獲得可持續(xù)發(fā)展的必要素養(yǎng)，也決定了學生未來發(fā)展的方向與高度。培養(yǎng)高中生的物理核心素養(yǎng)，能夠打破教學以核心知識為主的桎梏，從而對學生進行全方位培養(yǎng)，使之綜合素質(zhì)得到發(fā)展，逐漸成長為高素質(zhì)人才。

五、基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中物理教學策略

（一）創(chuàng)設教學情境，注重物理觀念培養(yǎng)

1.生活情境，培養(yǎng)正確物理觀念

以創(chuàng)設情境的方式來培養(yǎng)高中生的核心素養(yǎng)，可以優(yōu)化教學氛圍，構(gòu)建高效物理課堂，促進學生形成正確的物理觀念[5]。高中物理教師可以利用與生活相關(guān)的不同實例，科學引入教學內(nèi)容，創(chuàng)設生活情境，以激發(fā)學生的物理知識學習興趣，讓學生在情境中理解所學物理概念，通過不斷地創(chuàng)新和思考，準確掌握相關(guān)理論，促進核心素養(yǎng)形成、發(fā)展。

比如：在講解魯科版高中物理“加速度”部分內(nèi)容的過程中，首先，教師可以播放飛機起飛、汽車超車、摩托加速視頻，圍繞三者運動速度變化，講解變速運動概念，創(chuàng)設生活情境，使學生能夠從運動狀態(tài)、類型兩個角度出發(fā)進行分析和探討。利用數(shù)據(jù)來分析物理，是對學生學習物理知識的一種能力要求，也是核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要途徑。教師引出“加速度”概念，以回顧描述運動快慢物理量的方式，讓學生對比分析不同載重火車的初速度、末速度、時間數(shù)據(jù)，讓學生能夠正確區(qū)分速度、速度變化量、速度變化率，使之歷經(jīng)嚴謹?shù)姆治鲞^程，從而得到關(guān)于“加速度”的正確認識，形成正確的物理觀念。然后，教師應當根據(jù)學生的回答加以總結(jié)，利用比值的方式歸納加速度的定義，聯(lián)系生活中常見的公交車駛?cè)?、駛出站臺等事例，讓學生描述運動，以此環(huán)節(jié)為線索，讓學生理解加速度大小與速度變化率相關(guān)，其方向與速度變化方向一致，在生活情境中形成物理觀念，學會分析生活中的“加速度”。最后，教師要將公交車駛?cè)搿Ⅰ偝稣九_的運動劃分為三個不同階段，讓學生分析其中的勻加速直線運動、勻速運動、勻減速直線運動，并提出瞬時加速度概念，讓學生確立加速度概念，能夠在圖像中分辨加速度區(qū)間，形成良好的物理觀念。

2.合作情境，構(gòu)建良好教育生態(tài)

情境教學法的優(yōu)勢在于根據(jù)教學內(nèi)容與學生特點，創(chuàng)設具備情緒韻味的情境，以激發(fā)學生的求知欲，也能夠為核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供不同的切入點。創(chuàng)設合作情境，能夠提高學生的團隊合作意識，使之通過合作分析、探討，與他人進行思維碰撞，對所學物理知識本質(zhì)和規(guī)律形成確切認知，促進良好物理觀念形成，從而更加全面、正確地認識物理世界，解讀實際生活中的物理現(xiàn)象[6]。

比如：在講解魯科版高中物理“牛頓第一運動定律”部分內(nèi)容的過程中，首先，教師要呈現(xiàn)“古希臘戰(zhàn)車”藝術(shù)品圖片，讓學生觀察“士兵拉動韁繩”動作，合作分析力與運動之間的關(guān)系，營造良好的合作學習情境。再引用亞里士多德的觀點“有外力作用時的物體才可以運動，要維持物體的運動就必須借助外力”，介紹伽利略的“理想斜面實驗”設計圖，讓學生進行合作實驗，領(lǐng)悟理想實驗的科學思維方法，以及意義，從不同角度體會解決動力學的問題，由此發(fā)現(xiàn)，伽利略的“理想斜面實驗”反駁了亞里士多德的觀點。然后，解讀力與運動之間的關(guān)系，引出牛頓第一運動定律，讓學生合作分析牛頓提出該定律所付出的努力。在此基礎之上，教師可以利用“急剎車、助跑跳遠”等慣性現(xiàn)象，輔助學生進行合作探究，讓其在合作探究中明白一切物體總保持勻速直線運動或靜止時，只有外力才能改變此狀態(tài)。最后，教師可以圍繞牛頓第一運動定律相關(guān)知識點，開展小組合作搶答比賽，構(gòu)建良好的教育生態(tài)，讓不同小組學生在搶答中鞏固所學知識，懂得任何物體都有慣性屬性，不存在不受力的物體。

（二）提供學習支架，促進思維能力發(fā)展

1.圖文支架，啟迪創(chuàng)新思維

支架式教學主張為學生建構(gòu)對知識理解的概念框架，以促進其對相關(guān)問題有進一步的認識，有助于提高學生的思維品質(zhì)[7]。為學生提供圖文支架，可以根據(jù)維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，讓學生觀察與復雜學習內(nèi)容相關(guān)的思維導圖、實驗資料，使之沿著“支架”逐步攀升，完成對復雜物理概念意義的建構(gòu)，從而啟迪學生的創(chuàng)新思維，促進其物理科學思維發(fā)展。

比如：在講解魯科版高中物理“動能與動能定理”部分內(nèi)容的過程中，首先，教師可以呈現(xiàn)颶風、海嘯的圖片，為學生提供功和能的關(guān)系圖，利用圖文支架指導學生回憶動能概念知識。再引入動能計算公式，指導學生定量、深入地進行研究，使之能夠獲得啟發(fā)，明白物體動能是其質(zhì)量與速度平方的乘積的一半，動能與功同為“標量”，不受速度、方向的影響而變化，動能作為一種狀態(tài)量，在國際單位制中的單位是“焦耳”。然后，教師可以列舉例子，呈現(xiàn)不同的動能圖片，讓學生借助圖文支架進行全方位思考，加深對動能概念以及公式的理解。隨后帶領(lǐng)學生推導動能定理，將推導步驟細化為清晰的思維導圖，使學生能夠直觀看出外力做功與動能之間存在的關(guān)系，明白外力對物體做的總功與物體在這一運動過程中的動能增量相同。最后，教師圍繞物體動能變化，將研究問題進行變化，讓學生分析“同一物體受多方向任意外力作用”情況下的物體動能變化情況，為學生提供相關(guān)推導圖文資料，激發(fā)學生的創(chuàng)新思維意識，使之能夠通過研究與思考，在圖文支架的幫助下，明白外力對物體所做的總功等于物體動能的增加，即動能定理。

2.問題支架，提高解題能力

巧搭問題支架，引導探究式學習，可以促進學生的思維能力發(fā)展，提高其解決實際物理問題的能力。問題支架中的問題是促進學生思維發(fā)展的起點，也是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的出發(fā)點，教師應當將復雜的學習任務分解成若干個支架問題，將學生的理解，以及思維逐步引入深度思考領(lǐng)域，利用問題支架，將學生的思維提高至全新水平，讓學生獲得解決問題的方法，提高其解題能力[8]。

比如：在講解魯科版高中物理“庫侖定律”部分內(nèi)容的過程中，首先，鼓勵學生用帶電氣球靠近金屬筒，分析電荷間相對作用的力——靜電力。再提出問題：“影響電荷間相互作用力大小的因素有哪些？”并引導學生提出猜想與假設“電荷之間作用力的大小與電荷量和電荷之間距離相關(guān)”，通過做實驗、觀察實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論“電荷間作用力隨距離減少而增大，隨電荷量增加而增大”。然后，介紹法國學者庫侖，將庫侖實驗與學生的實驗探究活動建立起聯(lián)系，使其明白庫侖在上述實驗基礎上，通過與牛頓萬有引力定律的類比，以及大量的研究，總結(jié)出“庫侖定律”。教師要介紹電荷量單位“庫侖”，讓學生思考問題：“一片雷雨云帶電的電荷量約為多少？”利用問題支架引發(fā)學生的思考，使之結(jié)合庫侖定律，以及相關(guān)物理量單位進行探究，得出“一片雷雨云帶電的電荷量為幾十庫侖”的結(jié)論。最后，教師應當總結(jié)靜電力疊加原理，讓學生分析相關(guān)靜電力問題，使學生能夠根據(jù)教師的提問，總結(jié)庫侖定律的使用條件“真空中靜止的點電荷”，提高解決實際物理問題的能力，通過思考、類比分析，體會自然規(guī)律的多樣性、統(tǒng)一性，感受自然界的和諧之美。

（三）善用信息技術(shù)，豐富物理實驗認知

1.呈現(xiàn)微觀物理現(xiàn)象，降低實驗難度

善用信息技術(shù)呈現(xiàn)抽象的物理知識，能夠降低物理實驗的操作難度，從而幫助學生形成對物理知識的科學態(tài)度。在高中物理教學中運用多媒體信息技術(shù)進行授課，能夠?qū)д齻鹘y(tǒng)教學重知識、輕實踐的教育培養(yǎng)偏失。教師應當利用適當?shù)奶摂M場景，增加學生對物理實驗的認知，從而降低物理學習難度，有效提升學生的物理實驗操作水平，促進其核心素養(yǎng)進一步提升[9]。

比如：在講解魯科版高中物理“閉合電路歐姆定律”部分內(nèi)容的過程中，首先，教師要運用信息技術(shù)呈現(xiàn)干電池、蓄電池、發(fā)電機的圖片，讓學生在了解功率、電流等數(shù)據(jù)的基礎上，思考電源能夠使電路保持一定電壓并形成電流的原因，因引發(fā)學生對分析微觀物理現(xiàn)象的興趣。再利用信息技術(shù)手段呈現(xiàn)閉合電路示意圖，指導學生運用電源、用電器、開關(guān)、導線組成完整電路，將閉合電路分成“電源外部電路”與“電源內(nèi)部電路”兩部分進行分析。然后，指導學生用不同型號的新干電池和蓄電池測量電源的特性，在確定正負極的基礎上，用適當量程的電壓表分別測出兩極間的電壓值。此時，教師要發(fā)揮信息技術(shù)功能，幫助學生記錄相關(guān)實驗數(shù)據(jù)，助力學生高效分析各種型號干電池的電壓數(shù)據(jù)，使之了解干電池、蓄電池都是將化學能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。教師用電動勢表示電源特性，運用信息技術(shù)呈現(xiàn)內(nèi)、外電路中能量轉(zhuǎn)化示意圖，讓學生直觀理解并回憶焦耳定律內(nèi)容，從能量轉(zhuǎn)化關(guān)系角度入手進行實驗，順利推導出閉合電路歐姆定律，使學生能夠歷經(jīng)設想、實驗、結(jié)論的全過程，在信息技術(shù)的幫助下，了解微觀物理現(xiàn)象，從“歐姆定律”的認知上升到“閉合電路歐姆定律”的初步掌握，為后續(xù)學習奠定良好基礎。

2.科學指導實驗操作，提升實踐素養(yǎng)

高中生在脫離教師指導進行實驗的過程中，通常難以把握正確實驗方向，從而影響了實驗結(jié)果的準確性[10]。為提升高中生的實踐素養(yǎng)，教師可以利用信息技術(shù)來科學指導學生做實驗，給予其明確的操作指引，發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢，呈現(xiàn)虛擬實驗動畫，直觀揭示重點實驗內(nèi)容、難點物理知識，幫助學生深入理解抽象物理知識，使之通過實驗操作，探究物理真諦，促進自我實踐素養(yǎng)提升。

比如：在講解魯科版高中物理“生活中的振動”部分內(nèi)容的過程中，首先，教師要利用信息技術(shù)呈現(xiàn)自然界和日常生活中的振動現(xiàn)象，展示彈簧振子和單擺，讓學生在腦海中建立理想模型，使之能夠在信息技術(shù)的指導下，了解振動過程中系統(tǒng)的機械能守恒，振幅不變。然后，教師可以講解阻尼振動概念，呈現(xiàn)汽車減震器圖片，運用信息技術(shù)使汽車在不平坦的路面上“高速行進”，讓學生觀察減震器的工作狀況，理解阻尼振動裝置的工作原理。同時，圍繞受迫振動與共振示意圖，運用信息技術(shù)呈現(xiàn)實驗裝置示意圖，讓學生按照正確步驟組裝實驗器具，分析受迫振動的周期和振幅所遵循的規(guī)律。最后，教師在學生實驗的過程中，積極進行巡視，了解學生的實驗進度，利用信息技術(shù)呈現(xiàn)日常生活中的共振應用實例，列舉受迫振動的振幅與驅(qū)動力頻率的關(guān)系圖，科學指導學生進行實驗操作，使其明白物體做受迫振動時，驅(qū)動力周期會對振幅產(chǎn)生影響，提升學生的實踐素養(yǎng)。

結(jié)束語

在高中物理教學中，教師需要不斷革新教學方式，通過運用多種教學方法開展物理教學活動，不僅能夠提升學生的核心素養(yǎng)，而且對學生后續(xù)學習與未來工作能夠產(chǎn)生積極影響，教師應進一步總結(jié)經(jīng)驗，不斷完善、優(yōu)化核心素養(yǎng)培養(yǎng)模式，助力學生全面發(fā)展。

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