基于核心素养的高中物理教学探讨

黄小均

【摘要】核心素养的提出，标志着教育的重大转变，将由以往的“知识技能培养”向“素质教育”过渡，这就使得高中物理教学也发生了重大的改变。高中物理教师也要结合时代的要求，转变教学理念，在教学中体现出学生的主动性，结合学生的需求对教学进行探究和改进，将培养学生的物理核心素养落到实处，促进学生素质的全面发展。以“曲线运动”为例，进一步论述提升学生核心素养的有效途径和方法。

【关键词】高中物理 核心素养 教学探讨 曲线运动

一、情境导入，激趣设疑

“兴趣是最好的老师”。兴趣可以激发学生的探究欲望，提升学生的主动性，然而光有兴趣是不够的，这就要求教师在激发学生兴趣的基础上，启发学生提出问题，从而为学生的自主学习和探究打好基础。

首先，教师可以通过多媒体给学生进行有关曲线运动实例的展示，诸如：汽车在弯曲的公路上行走、炮弹发射的轨迹、卫星的运动轨迹、被投出的篮球、旋转的陀螺等，让学生通过直观的观察，对曲线运动有形象具体的了解，总结出运动轨迹是曲线的物体运动叫做曲线运动。在激发学生的兴趣的基础上，教师让学生对比直线运动，探究一下二者的异同，如位移、速度大小、方向、受力、加速度等，启发学生发现问题，提出质疑。学生通过回顾，在明确直线运动各个物理量的前提下，通过类比提出问题，相对于直线运动，曲线运动的速度、方向、受力、位移、加速度等情况又是如何的呢？

教师通过多媒体形象的材料激发学生的兴趣，让学生结合已经学过的知识启发学生质疑的精神，可以促进学生的独立思考，在学习和探究的过程中生成知识，通过合作探究、思维碰撞，引发学生情感的共鸣，激发学生探究的热情。丰富、有趣的教学情境對于引导学生开展自主探究活动具有重要的意义，更有利于培养学生的物理观念。

二、合作学习，实验探究

合作学习是促进学生思考，提高学生学习效率的有效方法，实验探究是解决物理问题的最佳途径，不仅能增强学生的实验能力，也能让学生掌握物理的研究方法，促进学生的深入学习。物理概念与规律是从实践到理论、从理论到实践多重反复的产物。高中学生物理学科核心素养的形成，不仅需要学习体验，同时也离不开学习者的自身实践。“曲线运动”的实验设计主要是让学生探究曲线运动的速度方向和形成原因，教师引导学生对问题进行探究，让学生思考实验的设计、现象以及结论，组织学生进行分组合作学习，形成科学的实验成果进行展示。

（一）曲线运动速度方向的探究

教师先通过多媒体给学生进行实验演示，正在切割钢材的砂轮火星四溅，如果从侧面进行砂轮火星观察的话，会发现砂轮切割钢材产生的火星基本朝一个方向（如上图所示），教师引导学生进行思考，对曲线运动速度的方向进行猜测和假设，大部分学生可以猜到沿曲线运动切线的方向，这时教师让学生进行小组合作实验探究，来验证自己的假设。

教师可以给学生提供的器材有白纸、红墨水、自制带孔的陀螺等，引导学生进行实验的自主设计和操作，学生也可以运用自有的物品进行实验。各个小组都进行分工合作，对实验的方案和思路进行论证，有的小组甚至讨论激烈，之后学生通过自己设计进行实验的操作，反复多次后得到了陀螺在白纸上留下的红墨水痕迹与陀螺转动的切线方向相同。在圆形轨迹中曲线运动的速度方向与切线相同，那么不规则的曲线运动中的轨迹如何呢？学生通过思考和讨论，有的学生提出通过玩具赛车轨道进行不规则曲线运动速度方向的验证，课下学生分组进行实验并将实验过程和结果录成视频，不论玩具轨道在那个地方进行拆分，电动小车总是沿着轨道切线的方向驶出，由此可以得出曲线运动的速度方向沿运动轨迹切线方向。

（二）曲线运动形成条件的探究

在进行曲线运动形成条件的探究过程中，教师可以引导学生对比直线运动进行，对曲线运动形成的条件进行推测。教师可以给学生提供小钢球、白纸、印泥、磁铁、轻质塑料小球、吹风机等器材，让学生进行实验方案的设计，并通过实验来验证自己的猜想和推测，大部分小组选择小钢球、印泥、磁铁和白纸进行实验，通过将磁铁放在运动小球的前后左右来观察小球运动轨迹的变化，实验证明，当磁铁的吸引力和小球运动方向不在一条直线上的时候，就会吸引小球向有磁铁的一方偏转，从而形成了曲线运动。只有一个小组通过吹风机侧面吹下落轻质塑料小球的实验，观察到轻质小球在吹风机的作用下做曲线运动，从而学生归纳出曲线运动是由于物体受力和运动方向不一致而形成的。

通过教师引导学生进行实验探究，可以让学生进行充分的思考，让学生掌握物理知识的学习方法，帮助学生养成良好的物理实验方法，从而提升学生的实验探究能力，促进学生核心素养的提升。

三、构建模型，升华认知

基于核心素养的物理教学要求教学内容紧扣物理学科核心概念，教学重心应该从讲授事实转移到使用事实，学习重心也应该从记忆事实转移到理解可迁移的核心概念和对更为根本的知识结构进行深层理解，培养和发展思维能力。教师应该引导学生从物理模型的视角进行其本质属性、内在规律的探究，从而升华学生的认知，培养学生的科学思维。

在进行“曲线运动”教学的时候，教师可以引导学生构建物理模型，通过极限的思想对曲线运动速度的方向进行探究，如图所示，在曲线运动中从A运动到B的位移就是AB的连线，假设B点不断的靠近A点，如图中的B1，B2，B3……Bn直到和A点重合，这时就和A点的切线重合，从而可以推出曲线运动A点的速度方向就是该点的切线方向。通过物理模型的构建，让学生对科学的探究方法进行了回顾，提升了学的科学思维，提高了学生的学习有效性。

四、注重实践、进行STSE教育

教育的最终目的是让学生运用知识进行生活问题的解决，培养学生知识的应用能力，教师要注重生活教学资源的有效利用，关注STSE教育，引导学生运用物理规律进行生活生产现象的探究。发挥物理立德树人的教育作用，培养学生的科学态度与责任。

比如，教师可以让学生探究一下生活中为什么高速公路在转弯的时候要求汽车减速，并且公路的外圈要比内圈高一些？带领学生走就自然，观察河流的转弯处为什么内圈一般比较平缓，常常由沙滩和淤泥构成，而外侧则常常比较陡峭，水流比较湍急？通过生活中的物理现象引导学生进行思考，让学生运用所学的物理知识进行自然现象的解释，更有利于学生知识应用能力的提升，培养学生的科学态度与责任，促进学生的全面发展。

参考文献：

[1]教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见.中华人民共和国教育部官网，2014.

[2]中国学生发展核心素养.人民网，2016.

[3]王伟群.人与自然和谐发展观视野下科学课程的审视[J].课程·教材·教法，2008，（4） ：71.

[4]张颖之，刘恩山.核心概念在理科教学中的地位和用——从记忆事实向理解概念的转变[J].教育学报，2010，（1） ：57.