基于核心素养导向的高中物理教学设计初探

宋淑飞

摘 要：物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生物理核心素养的关键成分。以人教版必修1“牛顿第三定律”为例，按照物理核心素养的要求，进行教学内容分析，明确教学目标；进行学情分析，确定教学重难点；完成教学过程的设计，最后总结反思，探索基于核心素养导向的高中物理教学设计。

关键词：核心素养；物理核心素养；牛顿第三定律

“核心素养”无疑是当前教育界热议和研究的主要内容之一。构建各学科核心素养框架，建立各学科、各级学生发展核心素养体系已成为课程改革的基本要求，也是我国提升教育水平、适应世界教育改革发展趋势、落实立德树人根本任务的一项重要举措。

高中物理课程作为高中自然科学领域的一门基础课程，担负着进一步提升学生的物理核心素养、为学生的终身发展打下基础、为人类科学事业的传承和发展作贡献的历史使命。物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，是学生物理核心素养的关键成分，主要由物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四个方面的要素构成。

本文以人教版必修1“牛顿第三定律”为例，按照物理核心素养的要求，探索基于核心素养导向的高中物理教学设计。

一、基于物理核心素养进行教学内容分析，明确教学目标

物理学科的核心素养包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任四个要素，在确定课题后，首先根据教学内容，具体分析该课题在发展学生物理观念、科学思维能力和实验探究能力方面的价值，分析该课题与学生生活、科技发展、社会进步等有哪些联系，蕴含哪些科学本质、STSE的教育因素等，进而确定教学目标。

“牛顿第三定律”这节课在力是物体间的相互的作用基础上，明确了作用力和反作用力的概念，通过实验探究总结出牛顿第三定律，进而分析了物体受力分析时应注意的问题。牛顿第三定律不仅揭示了两个物体间相互作用的规律，而且为解决物理问题、转换研究对象提供了理论基础，拓宽了牛顿第二定律的适用范围。通过让学生经历牛顿第三定律的探索和验证过程，有助于丰富学生的物理活动经验，培养思维能力；通过对演示实验和生活实例的分析，可以使学生形成经典物理的物质观、运动观、相互作用观等，并能用其解释自然现象和解决实际问题。

二、基于物理核心素养进行学情分析，确定教学重难点

明确教学目标后，针对课题分析学生现有的物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等物理核心素养要素的发展水平，分析学生现有水平发展与课程标准要求水平间的差距，学生思维和能力的发展障碍等。

以“牛顿第三定律”为例，本节内容学生有良好的知识基础，初中阶段就学过力的概念，已有“力是物体间的相互作用”的认识，知道二力平衡的知识，加上必修1部分知识的学习，对牛顿第三定律涉及的现象有着一定的理解和生活体验，故他们对定律的认识既熟悉而又较片面，这就需要深入理解规律来弥补已有知识在处理相关问题时的缺陷。

按以往的教学经验，学生经过牛顿第三定律的学习后，在物体受力分析的问题上，区分平衡力跟作用力与反作用力上仍然会犯很多错误。究其原因，一般是受力分析时研究对象混乱，力的分析混乱，导致求合力以及牛顿第二定律的表述上错误频出。在根本上，就是没有明确掌握牛顿第三定律和二力平衡的异同点。

三、基于学生物理核心素养的培养，设计教学过程

核心素养要求学生获得概念建立的体验，经历基于实验事实建构理想模型的抽象概括过程，养成基于事实的分析综合、推理论证的科学推理习惯，形成对不同观点和结论提出质疑、批判、检验和修正的能力与品质，在活动探究中养成科学的态度与责任。

基于学生物理核心素养的培养，在设计教学过程时应注重以下几点：

一是创设合理的物理情境，促进学生形成物理观念。物理教学中，恰当的问题情境能够拉近学生和知识的距离，也是联系学生和物理观念的桥梁。为此，情境要真实、生动，适合学生，注意联系生活实际。在教学过程中，要注意引导学生观察和思考的顺序，循序渐进，逻辑清晰合理。

二是关注物理思想方法，促进学生形成科学的思维素养。物理学本身就是一门具有方法论的科学，在物理教学中，引导学生经历、体验物理科学方法，是促进学生形成科学思维素养的重要途径。

三是加强物理实验教学，培养学生实验探究素养。物理是一门实验学科，物理实验是学生学习物理知识、理解物理概念、掌握物理规律的重要途径和手段，也是培养学生实验探究素养的重要途径。

四是内化物理学科知识，培养学生科学态度与责任。在教学中，要注意梳理知識的创建过程，培养团结合作、实事求是的科学精神；培养保护环境、节约资源的意识，使学生认识到知识对于个人和社会的价值，促进可持续发展的责任感的形成。

下面以《牛顿第三定律》这节课为例，设计了具体的教学过程、教学任务，创设物理情境，也提出了一些教学建议，仅供参考。

四、基于学生物理核心素养的掌握，反思教学设计

在物理教学设计中，创设恰当的问题情境，设计合理的物理实验，激发学生探索兴趣，是促进学生形成正确物理观念、科学思维的重要途径。再以问题为中心，引导学生自主实验探索，使学生积极参与建立物理规律的全过程，加深理解认识，体验到发现的成功和快乐，培养科学的态度与责任。再用定理、定律来解释生产生活现象和解决实际问题，学以致用。还可以发现学生对教学内容的理解和运用中存在的问题，进而反思教学设计中还需要改进的地方，优化教学设计。

牛顿第三定律是反映物体间相互作用的规律，而掌握规律的最好办法是在实验中探索。因此在教学设计时，通过实验的引入，观察分析，逐一突破作用力和反作用力的关系的难点，重视学生探究过程，注重学生体验遥控车的实验设计、小磁针的运用、传感器视频等，手段多样，实验效果明显，学生兴趣浓厚。每一个教学环节学生都充分参与，情景与问题设计与学习任务关系紧密，逻辑关系清晰连贯。通过创设情境，激发学生的学习兴趣，激活学生已有的生活经验；通过学生主体探究实验以及视频展示分析牛顿第三定律的案例，让学生在观察和体验中，由浅入深、由定性到定量，最后从比较的角度进行分层探索。当学生对基本知识掌握之后，引入具体事例检测学生的学习效果。

核心素养的提出正在改变物理教学的现状，基于核心素养培养的教学方法、方式、设计正在发生变化，教师将学生核心素养的培养贯穿于整个教学过程，将物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任落实到具体的教学环节中，努力培养学生适应未来社会发展需要的学科关键能力和必备品格。

参考文献：

[1]罗松.基于核心素养的物理教学实践初探[J].中学物理教学参考，2017（5）：18-21.

[2]汤家和.高中物理“牛顿第三定律”的PCK解析[J].中学物理教学参考，2017（6）：1-4.

编辑 李琴芳