基于高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的物理教學(xué)分析

陳強(qiáng)

摘要：隨著新課程教育教學(xué)改革的不斷推進(jìn)以及素質(zhì)教育的廣泛普及，高中物理課堂教學(xué)迎來轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)，其中，物理核心素養(yǎng)成為主要問題。教育部在全面深化課程改革階段就已提出要注重學(xué)科核心素養(yǎng)的培育和發(fā)展，并突出強(qiáng)調(diào)要注重個人修養(yǎng)，注重學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性的激發(fā)、合作探究能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。本文的立足點(diǎn)在于對物理學(xué)科核心素養(yǎng)的介紹，重點(diǎn)分析核心素養(yǎng)如何與物理教學(xué)實(shí)現(xiàn)融合，及其具體的教學(xué)模式對當(dāng)前高中教育的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：高中物理教學(xué) 核心素養(yǎng) 創(chuàng)新意識 科學(xué)精神

在傳統(tǒng)物理教學(xué)模式中，特別是實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，教師傾向于直接將實(shí)驗(yàn)結(jié)論告訴學(xué)生，久而久之，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性受到限制，創(chuàng)新求變的思維被壓抑，逐漸喪失對物理課程的學(xué)習(xí)興趣。而基于物理核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)模式則與此相反，其教學(xué)重點(diǎn)就是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，將學(xué)生視為課堂教學(xué)的主體給予充分尊重和平等對待。這種教學(xué)理念的依據(jù)有以下幾點(diǎn)：首先，學(xué)生是青少年，且同齡人之間善于溝通，能夠在彼此觀念的交鋒中碰撞出創(chuàng)新的火花，從而加深對所學(xué)知識的認(rèn)識；其次，學(xué)生之間互幫互助，結(jié)對學(xué)習(xí)，能夠鍛煉其團(tuán)結(jié)協(xié)作的意識和與人交際的溝通能力；第三，高中生知識和閱歷有所增長，動手能力增強(qiáng)，物理課程特有的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)能夠在引導(dǎo)學(xué)生親自動手操作進(jìn)行探究交流的同時，提升學(xué)生的課堂駕馭能力，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲，對提升其核心素養(yǎng)至關(guān)重要。那么，物理學(xué)科核心素養(yǎng)與物理教學(xué)之間究竟有何關(guān)聯(lián)，如何實(shí)現(xiàn)二者的融合呢？

一、核心素養(yǎng)與學(xué)科核心素養(yǎng)之間的關(guān)聯(lián)

廣義上對核心素養(yǎng)的定義包含如下內(nèi)容：核心素養(yǎng)是公民的基本素養(yǎng)，也是必要素養(yǎng)，是個人融入當(dāng)下社會，在社會大環(huán)境下求得發(fā)展、實(shí)現(xiàn)自我突破所必須掌握的知識、技能以及思想水準(zhǔn)和生活態(tài)度的整合。核心素養(yǎng)的獲得不是一朝一夕的事情，而是一個漫長的、持續(xù)的終身學(xué)習(xí)過程。

學(xué)科核心素養(yǎng)相對于核心素養(yǎng)而言，其概念范圍有所收縮，指的是特定學(xué)科的基礎(chǔ)知識、基本技能以及學(xué)習(xí)方法和學(xué)科當(dāng)中蘊(yùn)含的學(xué)習(xí)理念的綜合，是核心素養(yǎng)在某一具體學(xué)科中的體現(xiàn)。換言之，如果一個學(xué)生具備學(xué)科核心素養(yǎng)，那么他就有可能在該學(xué)科實(shí)現(xiàn)長期發(fā)展和進(jìn)步。受社會發(fā)展變革影響，學(xué)生無法在學(xué)校教育中掌握所有學(xué)科知識，這就需要學(xué)生依據(jù)自身的各學(xué)科核心素養(yǎng)現(xiàn)狀針對性地選擇有利于其終身發(fā)展的學(xué)科進(jìn)行深入研究。

核心素養(yǎng)和學(xué)科核心素養(yǎng)之間關(guān)系緊密，相輔相成。首先，核心素養(yǎng)是學(xué)科教學(xué)育人價值彰顯的前提，需要為學(xué)生的發(fā)展服務(wù)；其次，要想實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)目標(biāo)，就必須深入各個學(xué)科領(lǐng)域，充分發(fā)揮該領(lǐng)域獨(dú)特的育人功能；再次，二者是抽象與具體、整體與局部的關(guān)系，即核心素養(yǎng)以培養(yǎng)什么樣的學(xué)生作為根本出發(fā)點(diǎn)，學(xué)科核心素養(yǎng)關(guān)注的則是在某一特定領(lǐng)域應(yīng)該如何具體落實(shí)育人目標(biāo)。

二、高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的基本內(nèi)容及具體呈現(xiàn)

（一）高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的主要維度概括

高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括四個層面的主要內(nèi)容，即物理觀念、科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究、以及科學(xué)態(tài)度。下面簡要對其進(jìn)行概括分析：

首先是物理觀念。包括物質(zhì)、運(yùn)動、相互作用、能量等幾個方面的觀念及應(yīng)用，主要論述的是從物理學(xué)的視角所形成的關(guān)于上述幾個層面的基本認(rèn)識，是概念和規(guī)律在人腦中經(jīng)過提煉和萃取升華之后的產(chǎn)物。

其次是科學(xué)思維。指的是一種認(rèn)識方式，認(rèn)識對象是從物理學(xué)視角看待的客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律以及相互關(guān)系；它是一個抽象概括過程，重點(diǎn)是基于現(xiàn)實(shí)的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)來建構(gòu)理想模型；是物理學(xué)中涉及到的基本的分析綜合、推理論證等基本科學(xué)思維方法的內(nèi)化結(jié)果；是學(xué)生具備的一種能力和品質(zhì)的體現(xiàn)，即能夠根據(jù)實(shí)施意見和科學(xué)的推理過程對現(xiàn)有不同觀點(diǎn)提出質(zhì)疑和批判，繼而給出具有創(chuàng)造性意義的見解。

再次是實(shí)驗(yàn)探究。這是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的基本能力要素，包括能夠提出物理問題，針對問題形成假設(shè)和猜想，依據(jù)假設(shè)獲取并處理對應(yīng)信息，對信息進(jìn)行整合，基于證據(jù)得出科學(xué)結(jié)論，并能在后續(xù)與他人就實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果進(jìn)行交流討論等。

最后是科學(xué)態(tài)度。這是物理學(xué)科核心素養(yǎng)要求學(xué)者具備的責(zé)任感和研究態(tài)度，即在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)，理解科學(xué)、技術(shù)與社會環(huán)境這幾大重要板塊之間的相互關(guān)系基礎(chǔ)上形成的對待科學(xué)技術(shù)該有的正確態(tài)度。

（二）高中物理核心素養(yǎng)的具體化呈現(xiàn)

具體化指的是將上述學(xué)科核心素養(yǎng)提及的相關(guān)概念在高中物理教學(xué)中加以落實(shí)，方便物理教師開展具體教學(xué)的指導(dǎo)思路。包括以下三個部分：

首先是物理的核心概念。核心概念有四個標(biāo)準(zhǔn)，即在某一學(xué)科起關(guān)鍵作用，為深入研究復(fù)雜問題提供工具，與學(xué)生的日常生活息息相關(guān)且為社會和個人所理解，概念的深度和復(fù)雜程度隨著教學(xué)內(nèi)容的不同有所變動。體現(xiàn)在高中物理教學(xué)中，則表現(xiàn)為：高中物理學(xué)科中的力、加速度、能量和功，這幾個概念是整個高中物理教學(xué)的基本，更是貫穿教學(xué)始終的參考指標(biāo)；除此之外，物理核心規(guī)律也是核心概念的一部分，如高中物理中的能量守恒定律對任何物理過程都適用。綜合來看，由這幾個概念衍生出來的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等也是高中物理的核心。

其次是物理的基本方法。大部分高中生對物理的普遍看法是“內(nèi)含一大堆定義和枯燥定理公式的學(xué)科”，殊不知，物理基本方法也是該學(xué)科的重點(diǎn)內(nèi)容，很多物理學(xué)家為此付出了不懈努力。如伽利略開辟出了數(shù)學(xué)與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方式；另外，分析與綜合、抽象與具體、歸納與演繹等，也是物理學(xué)的重要研究手段，教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到這些方法的重要性，并學(xué)會利用其解決實(shí)際問題。

再次是物理的主要思想和信念。從亞里士多德的“吾愛吾師，吾更愛真理”就可以看出，物理是一門追求真理的學(xué)科，一些物理學(xué)家為了捍衛(wèi)真理甚至不惜獻(xiàn)出自己的生命。

三、如何在高中物理教學(xué)中融入核心素養(yǎng)

（一）認(rèn)同核心素養(yǎng)，并在學(xué)科教學(xué)中對物理方法進(jìn)行自覺滲透

一線物理教師要在頭腦中對核心素養(yǎng)的概念、規(guī)律、教學(xué)策略等有所熟知，清楚物理學(xué)科核心素養(yǎng)中哪些概念和規(guī)律最重要，哪些次重要，哪些一般重要，并對其進(jìn)行反復(fù)比較，爭取在最核心的內(nèi)容上加大教學(xué)力度，而不是一味將教學(xué)重點(diǎn)放在練習(xí)題的解答上。

高中物理教學(xué)中，得出規(guī)律最常用的方法就是實(shí)驗(yàn)歸納法，如牛頓的第二定律、楞次定律以及光的折射定律等，它們都需要經(jīng)過“實(shí)驗(yàn)、觀察、分析、歸納”的步驟才能保證結(jié)論的科學(xué)性。但是當(dāng)前物理教育的弊端就在于從未有人對這些近百年的規(guī)律提出質(zhì)疑，導(dǎo)致教學(xué)方法的嚴(yán)謹(jǐn)性受到挑戰(zhàn)，常常是根據(jù)一個實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象便輕而易舉得出普遍結(jié)論。用楞次定律作案例進(jìn)行分析會發(fā)現(xiàn)，教材中對這個規(guī)律的總結(jié)只是基于一個實(shí)驗(yàn)，這種教學(xué)手段對培養(yǎng)學(xué)生探究真理的精神具有不良影響。教師在教學(xué)中應(yīng)該學(xué)會舉一反三，即在從教材實(shí)驗(yàn)總結(jié)出規(guī)律后，再列舉幾個例子加以佐證，讓學(xué)生分析是否可以得出和書本上一樣的結(jié)論，然后再利用反證法讓學(xué)生思考為何會得出這樣的結(jié)果，如果不遵循楞次定律，結(jié)果又會如何。這時有的學(xué)生會回答“如果不遵守楞次定律，電磁感應(yīng)過程中的能量就無法保證守恒，那么永動機(jī)的出現(xiàn)便是必然結(jié)果”，這種討論有助于將書本理論上升到規(guī)律認(rèn)知階段，鍛煉學(xué)生的思維能力。

（二）注重物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，運(yùn)用物理學(xué)家的故事豐富課堂內(nèi)容，增加其趣味性

當(dāng)前高中物理教學(xué)受到應(yīng)試教育的影響和學(xué)生升學(xué)壓力的限制，教師大都不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，反而將實(shí)驗(yàn)講解搬到黑板上進(jìn)行，與實(shí)際脫節(jié)，學(xué)生沉浸在浩瀚無邊際的題海中，機(jī)械性的學(xué)習(xí)磨滅了學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新意識，將生動的課堂變得索然無味。對此，教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，將理論知識與實(shí)踐鍛煉相結(jié)合，給予學(xué)生充分的實(shí)驗(yàn)空間，激發(fā)其動手能力。

另外，就當(dāng)前物理教材內(nèi)容而言，一大堆名詞、概念和公式充斥其中，可讀性差，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣無法被調(diào)動，更無法意識到物理學(xué)習(xí)的意義所在。對此，教師要結(jié)合物理知識，將物理學(xué)家的趣聞軼事融入教學(xué)中，讓學(xué)生了解物理知識的來龍去脈。例如，教師在教授《原子核的裂變》一節(jié)內(nèi)容時，可以結(jié)合中央電視臺《大家》欄目中介紹“兩彈一星”元勛鄧稼先的部分，讓學(xué)生對原子彈的建造過程和背景有所了解，在增強(qiáng)民族自信心的同時，激發(fā)其學(xué)習(xí)欲望。此外，教師還要對每個理論或者規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程進(jìn)行講解，盡可能為學(xué)生還原事件經(jīng)過。例如，光的折射定律歷經(jīng)一千年的檢驗(yàn)被運(yùn)用至今，教師可以借此激發(fā)學(xué)生的好奇心，如“同學(xué)們，光的折射定律千年有效，你們有誰能說出它的由來嗎”。在學(xué)生好奇心被調(diào)動的同時，教師通過PPT或者音視頻資料為學(xué)生展現(xiàn)這一漫長經(jīng)歷，讓學(xué)生對這一規(guī)律有更為全面的認(rèn)知。

四、結(jié)語

在高中教育階段，學(xué)生學(xué)習(xí)不是片面發(fā)展，而是綜合素養(yǎng)得到全面提升，物理學(xué)科核心素養(yǎng)正是學(xué)生基于此種教學(xué)情況，借助學(xué)校教育形成的解決問題的能力，因?yàn)殡S著知識閱歷的積累，真正能夠伴隨學(xué)生一生的不是具體的物理知識，而是在學(xué)習(xí)物理知識過程中逐步積累的解決問題的策略和方式方法，是基于意識層面的成長，即終身學(xué)習(xí)理念的養(yǎng)成?？傊?，物理是一門求真、求實(shí)的學(xué)科，該學(xué)科的核心素養(yǎng)正是基于此種課程屬性而誕生的規(guī)律認(rèn)同，高中物理教學(xué)應(yīng)該將核心素養(yǎng)放在教學(xué)首位，以此促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]許靜，廖伯琴.法國高中物理教材核心概念研究及啟示[J].現(xiàn)代基礎(chǔ)教育研究，2018，（01）：121-126.

[2]卓春蕊，楊光敏，陳紅君.基于核心素養(yǎng)導(dǎo)向的高中物理教學(xué)設(shè)計研究——以“反沖運(yùn)動火箭”為例[J].科技資訊，2017，（19）：174-175.

[3]龐茜.基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)下高中物理教學(xué)實(shí)踐研究[D].四川師范大學(xué)，2017.

[4]陸永華.基于物理學(xué)科素養(yǎng)的高中物理電磁感應(yīng)教學(xué)研究[D].蘇州大學(xué)，2016.

（作者單位：山東省濱州市鄒平縣黃山中學(xué)）