物理核心素养培养

摘 要：《普通高中物理课程标准（2017版）》指出：物理学科核心素养包括“物理观念”“科学思维”“科学探究”和“科学态度与责任”四个方面.物理观念是基础，科学思维是灵魂，科学探究是核心，科学态度与责任是关键.物理课堂教学实施过程，教师往往重视前三方面的素养培养，容易忽略“科学态度与责任”这一方面.本文从物理课堂教学入手，阐述在课堂实施过程如何培养学生的科学态度与责任素养.

关键词：科学本质;科学态度;科学责任

文章编号：1008-4134（2019）13-0038 中图分类号：G633.7 文献标识码：B

作者简介：陈佳旭（1988-），男，广东揭阳人，本科，中学一级教师，研究方向：高中物理学科教学.

“科学态度与责任”是指在认识科学本质和认识科学·技术·社会·环境关系的基础上，逐渐形成的探索自然的内在动力，严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度.“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、科学责任等要素.本文以“示波器的原理”一课作为教学实例，阐述如何在课堂教学上引导学生认识科学本质、树立科学态度、培养科学责任感.

1 追溯原理，认识本质

示波器是“带电粒子在电场中的运动”的典型应用，示波器的结构如图1所示.

從金属丝产生的电子通过电子枪加速后获得速度，进入偏转电极，最后打在荧光屏上.教师引导学生，运用已学带电粒子在电场中的运动规律知识，推理得出粒子在电场中的偏转量l与U成正比.当偏转电极之间未加电压，电子束从电子枪射出后沿直线传播，打在荧光屏中心，产生亮斑.偏转电极加上待显示信号电压后，出射电子束产生偏转;偏转电极通常接入仪器自身产生的锯齿形电压（图2），称为扫描电压.施加扫描电压后，电子束产生偏转;扫描电压与信号电压周期相同时，荧光屏产生稳定图象.依据科学理论，建立偏转的物理模型，是一个从观察到推论的过程，体现科学本质教育中的主观性和创造性.

2 探索分析，树立态度

剖析原理时，由于信号电压扫描电压同时作用，导致电子在三维空间偏转.学生在学习过程，无法理解扫描电压的作用，无法想象电子运动轨迹，无法理解最终形成的稳定图象.教学实施过程中，教师应该从问题入手，引导学生运用计算机的数据分析功能，分析运算，生成图象.

图3是扫描电压的图象，图4为待测电压的图象.利用计算机画出图象后，可将两幅图象合成，得到x轴偏转量和y轴偏转量对应的图象（图5）.

教师可引导学生改变扫描电压的周期.扫描电压周期调整为2倍、12倍后，得到的图象如图6所示.

此时教师可以通过问题引导，思考扫描周期T1=12T倍，相同时间T可完成两次扫描，结合分析数据得出结论.若扫描周期T2=2T，图象只存在x负半轴区域，因为0～T时间扫描电压一直为负值.

学生通过运用计算机技术，自主描绘示波器图象，分析图象.基于证据和逻辑，实事求是进行学习和研究，能够帮助学生形成严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度.

3 拓展交流，培养责任感

现代科技的发展不仅仅为我们的生活带来了很大的益处，也为我们平时的教学提供了丰富的素材.我们在生活中要积极关注科学、技术、环境的联系，挖掘教学资源，优化教学内容，努力体现物理教学立德树人的作用.

示波器在军事、科研、教育、通讯等方面皆有重要的作用.学生在认识原理、探索分析之后，教师可展示示波器在各领域的使用图片，帮助学生认识：通过示波器，可测定各类电路波形，包括形状、幅度、频率、相位及波形比较.引导学生进行知识拓展，分组使用计算机分析制作余弦波、方波、锯齿波，进一步激发学生的好奇心和求知欲.得出成果（如图7），与同学合作交流.

课堂学习的拓展有利于加深学生对物理知识的理解，了解科技发展现状与趋势，认识科学·技术·社会的关系，培养学生的社会参与意识和社会责任感.

“科学态度与责任”核心素养的形成是一个长期的过程，需要教师在课堂教学过程中，引领学生认识科学的本质以及科学·技术·社会·环境关系，形成科学态度、科学世界观和正确的价值观，为做有社会责任感的公民奠定基础.

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2]林崇德.21世纪学生发展核心素养研究[M].北京：北京师范大学出版社，2016.

[3]郭玉英.中学理科课程标准国际比较与研究（物理卷）[M].北京：北京师范大学出版社，2014.

[4]黄洪才.解析课标变化 促进素养发展[J].中学物理，2018，36（10）：9-10.

[5]田成良.厘清物理学史 认识科学本质[J].中学物理，2018，36（03）：10-12.

（收稿日期：2019-01-13）