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(guò)程中逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生通過(guò)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(yùn)動(dòng)、相互作用、能量等的基本認(rèn)識(shí)，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(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應(yīng)用等要素。通過(guò)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(shí)際問(wèn)題、描述自然界的圖景。科學(xué)思維。科學(xué)思維是從物理學(xué)視角認(rèn)識(shí)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(yàn)事實(shí)建構(gòu)理想模型的抽象概括過(guò)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(shí)證據(jù)和科學(xué)推理對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論提出質(zhì)疑、批判，進(jìn)而提出創(chuàng)造性見(jiàn)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(guò)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(shí)和能力；能從定性和定量?jī)蓚€(gè)方面進(jìn)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(shí)際問(wèn)題；具有使用科學(xué)證據(jù)的意識(shí)和評(píng)估科學(xué)證據(jù)的能力，能運(yùn)用證據(jù)對(duì)研究的問(wèn)題進(jìn)行描述、解釋和預(yù)測(cè)；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(wèn)題，追求科技創(chuàng)新。實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)探究是指提出物理問(wèn)題

3、，形成猜想和假設(shè)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行交流、評(píng)估、反思的能力。實(shí)驗(yàn)探究主要包括問(wèn)題、證據(jù)、解釋、交流等要素。通過(guò)高中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具有實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)，能在學(xué)習(xí)和日常生活中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出合理猜測(cè)與假設(shè)；具有設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案和獲取證據(jù)的能力，能正確實(shí)施實(shí)驗(yàn)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(huì)使用各種方法和手段分析和處理信息，描述和解釋實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果和變化趨勢(shì)；具有合作與交流的意愿與能力，能準(zhǔn)確表述、評(píng)估和反思實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程與結(jié)果?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任指在認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)，理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境（英文簡(jiǎn)稱

4、STSE）的關(guān)系基礎(chǔ)上逐漸形成的對(duì)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(guò)高中階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)正確認(rèn)識(shí)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(dòng)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(jiàn)解，實(shí)事求是，不迷信權(quán)威；在進(jìn)行物理研究和物理成果應(yīng)用時(shí)，能遵循普遍接受的道德規(guī)范；理解科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的關(guān)系，熱愛(ài)自然，珍惜生命，具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源、促進(jìn)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(shí)為線索展開(kāi)的，這就容易導(dǎo)致教師把教學(xué)重點(diǎn)放在知識(shí)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(jì)和開(kāi)展教學(xué)時(shí)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(shí)驗(yàn)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(dòng)之中，使物理教學(xué)過(guò)程成為學(xué)生核心素養(yǎng)的形成過(guò)程。例如，關(guān)于牛頓第三定律的教學(xué)，傳統(tǒng)的以知識(shí)為本位的教學(xué)流程為：教師列舉實(shí)例，說(shuō)明物體間的作用是相互的；演示兩個(gè)彈簧秤對(duì)拉實(shí)驗(yàn)，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(dòng)參與和建構(gòu)，學(xué)生對(duì)知識(shí)難以深入理解、切實(shí)掌握。這種一步到位的教法有悖于科學(xué)的本質(zhì)，長(zhǎng)此以往，將使學(xué)生對(duì)科學(xué)形成錯(cuò)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(wèn)題。實(shí)驗(yàn)觀察：1.兩個(gè)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(wú)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(gè)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(wèn)題?？煞譃橐韵虏襟E。一是猜想假設(shè)：學(xué)生提出，一對(duì)相互作用力的方向相反，大小可能相同。二是實(shí)驗(yàn)探究：學(xué)生設(shè)計(jì)方案，交流后決定用兩只彈簧秤對(duì)拉進(jìn)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(shí)驗(yàn)，結(jié)果

7、兩個(gè)力的大小都是相等的。教師肯定他們的做法，問(wèn)學(xué)生：“至此可以得出結(jié)論了嗎？”學(xué)生提出上述實(shí)驗(yàn)都是物體處于平衡狀態(tài)下做的，他們?cè)噲D做非平衡狀態(tài)（如加速運(yùn)動(dòng)）時(shí)的實(shí)驗(yàn)，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(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。三是歸納結(jié)論：學(xué)生嘗試總結(jié)規(guī)律，并進(jìn)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(shí)，學(xué)生能在真實(shí)情境中提出物理問(wèn)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(shí)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(shí)

8、的表層意義，即對(duì)物理世界的描述或解釋；后者折射的是知識(shí)的深層意義，即蘊(yùn)含在知識(shí)背后的思維方式和價(jià)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(shí)驗(yàn)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(shí)，應(yīng)重視教育形態(tài)，形成學(xué)生對(duì)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(dòng)力，嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、實(shí)事求是、持之以恒的探索精神，獨(dú)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(guò)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(guò)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?yàn)檫@樣學(xué)生可以得高分，而將電磁感應(yīng)發(fā)現(xiàn)過(guò)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(jī)會(huì)。如何提高學(xué)生的思維能力？創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境能喚起認(rèn)知思維，激發(fā)內(nèi)驅(qū)力，使學(xué)生進(jìn)入探索者角色，參與到學(xué)習(xí)活動(dòng)之中。以學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)引入相關(guān)的物理問(wèn)題，可以喚起學(xué)生已有知識(shí)與將要學(xué)習(xí)的知識(shí)間的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，講到“時(shí)間”與“時(shí)刻”的區(qū)別、“路程”與“位移”的區(qū)別時(shí)，從上課、下課以及乘坐不同交通工具到同一地點(diǎn)這些非常生活化的例子出發(fā)，逐漸展開(kāi)對(duì)這些問(wèn)題的討論；以生產(chǎn)中的實(shí)例來(lái)分析物理問(wèn)題，盡量避免用抽象的分析來(lái)闡述問(wèn)題，這樣既便于學(xué)生學(xué)習(xí)、理解，同時(shí)也有利于培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的意識(shí)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、