高中物理教學(xué)如何培養(yǎng)核心素養(yǎng)

1、高中物理教學(xué)如何培養(yǎng)核心素養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵物理學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的關(guān)鍵部分。物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要包括以下內(nèi)容：物理觀念。物理觀念是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運動、相互作用、能量等的基本認(rèn)識，是物理概念和規(guī)律在頭腦中的提煉和升華。物理觀念包括物質(zhì)觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應(yīng)用等要素。通過高中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)初步形成物理觀念，能用其解釋自然現(xiàn)象、解決實際問題、描述自然界的圖景?？茖W(xué)思維。科學(xué)思維是從物理學(xué)視角認(rèn)識客觀事物的本質(zhì)屬

2、性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的方式；是基于經(jīng)驗事實建構(gòu)理想模型的抽象概括過程；是分析綜合、推理論證等科學(xué)思維方法的內(nèi)化；是基于事實證據(jù)和科學(xué)推理對不同觀點和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判，進而提出創(chuàng)造性見解的能力與品質(zhì)?？茖W(xué)思維主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。通過高中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具有建構(gòu)理想模型的意識和能力；能從定性和定量兩個方面進行科學(xué)推理，找出規(guī)律，形成結(jié)論，并能解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題；具有使用科學(xué)證據(jù)的意識和評估科學(xué)證據(jù)的能力，能運用證據(jù)對研究的問題進行描述、解釋和預(yù)測；具有批判性思維，能基于證據(jù)大膽質(zhì)疑，從不同角度思考問題，追求科技創(chuàng)新。實驗探究。實驗探究是指提出物理問題

3、，形成猜想和假設(shè)，通過實驗獲取和處理信息，基于證據(jù)得出結(jié)論并作出解釋，以及對實驗探究過程和結(jié)果進行交流、評估、反思的能力。實驗探究主要包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素。通過高中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具有實驗探究意識，能在學(xué)習(xí)和日常生活中發(fā)現(xiàn)問題、提出合理猜測與假設(shè)；具有設(shè)計實驗探究方案和獲取證據(jù)的能力，能正確實施實驗探究方案，使用各種科技手段和方法收集信息；具有分析論證的能力，會使用各種方法和手段分析和處理信息，描述和解釋實驗探究結(jié)果和變化趨勢；具有合作與交流的意愿與能力，能準(zhǔn)確表述、評估和反思實驗探究過程與結(jié)果?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任指在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，理解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境（英文簡稱

4、STSE）的關(guān)系基礎(chǔ)上逐漸形成的對科學(xué)和技術(shù)的正確態(tài)度以及責(zé)任感。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任主要包括科學(xué)本質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)倫理、STSE等要素。通過高中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)正確認(rèn)識科學(xué)的本質(zhì)；具有學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心與求知欲，能主動與他人合作，尊重他人，能基于證據(jù)和邏輯發(fā)表自己的見解，實事求是，不迷信權(quán)威；在進行物理研究和物理成果應(yīng)用時，能遵循普遍接受的道德規(guī)范；理解科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境的關(guān)系，熱愛自然，珍惜生命，具有保護環(huán)境、節(jié)約資源、促進可持續(xù)發(fā)展的責(zé)任感。從傳統(tǒng)物理教學(xué)到基于核心素養(yǎng)的物理教學(xué)的轉(zhuǎn)變第一，從物理教學(xué)到物理教育。物理教學(xué)通常是以知識為線索展開的，這就容易導(dǎo)致教師把教學(xué)重點放在知識的

5、講授上，而忽視物理課程的育人功能。為了防止這種傾向，設(shè)計和開展教學(xué)時必須以物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，將物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等要求，自始至終貫穿在教學(xué)活動之中，使物理教學(xué)過程成為學(xué)生核心素養(yǎng)的形成過程。例如，關(guān)于牛頓第三定律的教學(xué)，傳統(tǒng)的以知識為本位的教學(xué)流程為：教師列舉實例，說明物體間的作用是相互的；演示兩個彈簧秤對拉實驗，講解相互作用力的大小、方向關(guān)系；總結(jié)得出牛頓第三定律。這樣單靠教師的講授教學(xué)，缺少學(xué)習(xí)者的主動參與和建構(gòu)，學(xué)生對知識難以深入理解、切實掌握。這種一步到位的教法有悖于科學(xué)的本質(zhì)，長此以往，將使學(xué)生對科學(xué)形成錯誤認(rèn)知，認(rèn)為科學(xué)發(fā)現(xiàn)總是一帆風(fēng)順的，甚至?xí)云湃?/p>

6、，有礙科學(xué)思維的培養(yǎng)。以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的牛頓第三定律的教學(xué)流程應(yīng)為：首先，解決物體作用的相互性問題。實驗觀察：1.兩個同學(xué)拔河；2.玩具車在桌面上行駛；3.螺旋槳在空中旋轉(zhuǎn)；4.放在玩具車上的蹄形磁鐵與導(dǎo)線間的作用。分析歸納：無論是不同種類的物體（固體、液體、氣體等），還是不同性質(zhì)的力（重力、彈力、摩擦力、電磁力等），兩個物體之間的作用總是相互的。其次，解決相互作用力的關(guān)系問題?？煞譃橐韵虏襟E。一是猜想假設(shè)：學(xué)生提出，一對相互作用力的方向相反，大小可能相同。二是實驗探究：學(xué)生設(shè)計方案，交流后決定用兩只彈簧秤對拉進行研究。多數(shù)學(xué)生是將彈簧秤水平放置的，也有學(xué)生做了彈簧秤豎直或斜向擺放的實驗，結(jié)果

7、兩個力的大小都是相等的。教師肯定他們的做法，問學(xué)生：“至此可以得出結(jié)論了嗎？”學(xué)生提出上述實驗都是物體處于平衡狀態(tài)下做的，他們試圖做非平衡狀態(tài)（如加速運動）時的實驗，但讀數(shù)困難。教師采用傳感器演示，發(fā)現(xiàn)相互作用關(guān)系與運動狀態(tài)無關(guān)。三是歸納結(jié)論：學(xué)生嘗試總結(jié)規(guī)律，并進行交流。以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的教學(xué)，能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識，學(xué)生能在真實情境中提出物理問題，形成猜想與假設(shè)，利用科學(xué)方法獲取和處理信息，形成結(jié)論。第二，從重學(xué)術(shù)形態(tài)到學(xué)術(shù)、教育形態(tài)并重。中學(xué)物理教學(xué)具有作為科學(xué)的物理和作為教育的物理的兩重性。相應(yīng)地，物理知識也有兩種形態(tài)：一種是外顯的學(xué)術(shù)形態(tài)，另一種是內(nèi)隱的教育形態(tài)。前者揭示的是知識

8、的表層意義，即對物理世界的描述或解釋；后者折射的是知識的深層意義，即蘊含在知識背后的思維方式和價值取向。例如，關(guān)于法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的教學(xué)中，電磁感應(yīng)的現(xiàn)象、條件、規(guī)律為學(xué)術(shù)形態(tài)；猜想假設(shè)、實驗探究的科學(xué)方法，電磁互變、世界多樣統(tǒng)一的科學(xué)觀念，鍥而不舍、十年磨一劍的科學(xué)精神為教育形態(tài)。教學(xué)中在重視學(xué)術(shù)形態(tài)的同時，應(yīng)重視教育形態(tài)，形成學(xué)生對科學(xué)的正確態(tài)度及責(zé)任心，使其具有學(xué)習(xí)物理和探索自然的內(nèi)在動力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實事求是、持之以恒的探索精神，獨立思考、敢于質(zhì)疑、善于反思的創(chuàng)新精神。第三，從重結(jié)論應(yīng)用到重科學(xué)思維過程?？茖W(xué)思維是物理核心素養(yǎng)，中學(xué)物理教學(xué)的任務(wù)之一是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。傳統(tǒng)教

9、學(xué)重視結(jié)論應(yīng)用，輕視思維過程。例如，法拉第電磁感應(yīng)定律的教學(xué)，很多教師只關(guān)注定律應(yīng)用，因為這樣學(xué)生可以得高分，而將電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)過程中的思維方法丟掉不講，失去了提升學(xué)生核心素養(yǎng)的機會。如何提高學(xué)生的思維能力？創(chuàng)設(shè)問題情境能喚起認(rèn)知思維，激發(fā)內(nèi)驅(qū)力，使學(xué)生進入探索者角色，參與到學(xué)習(xí)活動之中。以學(xué)生已有的經(jīng)驗為基礎(chǔ)引入相關(guān)的物理問題，可以喚起學(xué)生已有知識與將要學(xué)習(xí)的知識間的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，講到“時間”與“時刻”的區(qū)別、“路程”與“位移”的區(qū)別時，從上課、下課以及乘坐不同交通工具到同一地點這些非常生活化的例子出發(fā)，逐漸展開對這些問題的討論；以生產(chǎn)中的實例來分析物理問題，盡量避免用抽象的分析來闡述問題，這樣既便于學(xué)生學(xué)習(xí)、理解，同時也有利于培養(yǎng)理論聯(lián)系實際的意識和能力。在教學(xué)中注意選取與所學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的、典型的、