物理教学与核心素养形成的途径探索

吕建平

【摘要】随着时代的发展和科技的进步，社会对人才培养提出了新的要求，教师在教学过程中不仅仅要着重进行理论知识的教育，还要重点培养学生的综合素质。本文将主要探索物理教学中核心素养的形成途径，帮助高中物理教师解决当前教学阶段存在如何形成核心素养的难题。

【关键词】物理教学  核心素养  科学世界观

【Abstract】With the development of the times and the progress of science and technology， the society puts forward new requirements for personnel training. Teachers should not only focus on theoretical knowledge education， but also focus on the comprehensive quality of students in the teaching process. This paper will mainly explore the formation of core literacy in physics teaching， to help high school physics teachers to solve the problem of how to form core literacy in the current teaching stage.

【Keywords】physics teaching; core literacy; scientific world outlook

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）52-0121-02

前言

物理学是教育体系中的重点项目，从古至今物理学在人类发展历史中都担当着重要角色。在进行物理学学习过程中，学生不仅仅要掌握科学知识，还要学习科学辩证的思维，掌握解决问题的方法和手段。现阶段物理核心素养包括对物理观念的理解、实验探究能力、科学的思维能力和严谨的科学态度与强烈的责任心，学校在教育过程中应着重从以上几个方面来进行培养。

1.高中物理教学中结合物理学史，系统了解物理学研究范畴

在当前教育体系下，高中物理教学的核心是培养学生的应试能力，教师和学生的精力大部分集中在习题训练和讲解之上，对于知识点进行介绍时主要关注其原理和应用，忽视了来源和发展过程。在这样的教学方式之下，学生的学习重心都放在了应对考试之上，在综合素质培养上存在缺陷。然而知识的学习不应该只是单单地掌握做题的技巧与固定不变的套路，学生通过老师的讲解对所学知识有一个初步的理解和掌握只是最低要求，老师还需要帮助学生搭建属于他自己的知识框架，通过自己对所学知识进行归纳整理从而达到形成良好的思维逻辑的习惯。而这就要求学生能够对所学知识的背景有所了解，物理学史实际上是物理学百年发展的结晶，它穿梭了时空，跨越了各种领域将物理的妙用应用于生活中的方方面面，让学生接触与探索物理学史并不是单纯地听故事，而是在这一段段事实中，有失败有争论，让学生去学习这种不停探索不怕失败的学习精神，这对学生未来的发展都是至关重要的。新课标要求在物理教学中加入与物理学史相关的教学内容，物理学史是关于物理学科形成和发展過程的历史，在课堂教学中结合物理学史可以帮助学生了解物理学研究的范畴和发展过程，比如说在讲述“匀变速运动”时，就可以讲述伽利略在研究该运动时由于采用沙漏计时，让他没有意识到运动与时间关系的本质，而在现在，硬件设备不断完善的今天，又会有什么样的规律在等着我们去发掘呢，这样既能培养学生的担当感和社会责任感，又能激发学生的学习兴趣。教师在授课过程中可以加入物理学家们在探索真理过程中的奇闻轶事以丰富课堂内容，活跃学习氛围，提高学生学习的积极性，同时还可以向学生讲解物理学史上的重大发现对于整个人类社会的影响，激发学生的使命感和责任担当。

2.物理教学中注意物理学科思维特征的培养

学生的科学辩证思维能力对于学生的物理学习和未来发展有着重大的影响，养成科学的思维能力不仅有助于学生提高学习成绩，还可以帮助学生拓宽思维深度。培养学生的科学精神是必要的，这其中包括了很多有益于学生的思维方式，例如理性思维，物理是一个严谨的学科，它描述的是物质世界的规律，物质世界是不为人的意志所转移的，所以在研究物理的过程中，想当然是不可取的。再比如批判性思维，勇于质疑和探究真相，物理学史上很多定理不是第一次发现就是对的，要勇于质疑、敢于质疑，因为质疑才说明学生是经过缜密思考的，即便思考的过程中可能存在着一些瑕疵，但是在经过老师的纠正与讲解后，学生会对问题有一个更加深入明确的了解，这才是学习的意义也是老师教学的目的。物理学是一门以实验为基础的学科，为帮助学生形成物理学相关的思维特征，教师在教学过程中应加大这一方面的教育力度。在条件允许的情况下，要积极安排学生去到实验教室，在确保安全和老师的指导下，让学生自己动手来完成课本上的实验，有些实验尽管在现在看来是很简单的，但是要让学生们明白，在当时的环境下，硬件设施是远远不及现在的技术水平的，所以，现在哪怕做得很轻松的实验在当时也是需要经过细致的计算和安排才得以验证的，是具有跨时代意义的。这样也能激励同学们珍惜现在生活中的便利条件，加以运用。许多重大物理发现的过程都离不开实验的探索，同时还要求较为严谨的逻辑思维能力。那么在探索的过程中，首先要做的是提出问题，提出问题是科学探索的基础，是科学探索精神的源泉，提出问题不同于在一个领域的研究课题，对现阶段的学生而言提出问题可以是在任何一个方面的一小部分表达自己的疑惑，比如在讲解能量问题时，既然可以利用势能转化为动能从而制作天基武器，那为什么下雨的过程中，雨点在高空中降落却不会对人造成伤害呢。这时就要区分理想实验状态和现实生活问题的一些区别，在理想状态下，光滑和零摩擦都是不可能达到的，而且雨点自身的质量较小，在下降的过程中随着形态的改变所受空气阻力也是不断变化的，因此在下落到地面后并不具备杀伤力，并且细心的学生也可能会留意到，没有雨点是从高空下降后始终保持垂直于地面的，这也就是风对雨点的作用力导致雨点斜向下运动，同时，能量的大小不仅与选取的零势能点有关，同样也与物体自身质量有直接关系。

3.物理教学中注意科学世界观的形成

世界观是指对外部世界认识、思考和理解的方式。追溯科学发展的历史，当科学有更奏效的发现时，科学会毫不犹豫地修改或抛弃旧理论。因此，科学思想的本质是质疑和批判，而依赖科学形成的世界观也必将随科学的发展而更新。

3.1物质结构观

物理学中认为物质主要有两种存在形式：一种是实体，另一种则是场。实体具有一定的质量，与外部世界具有明显的界限，可以通过肉眼或者其他观测方法观察到。而场虽然是一种客观存在，但无法观察到，既看不见也摸不着，但真实存在于周围空间中。所有的物质都具有一定的结构特点。

对物质结构观的教学应拓展到现代物理学关于物质结构的“标准模型”：世界是由61种基本粒子构成，除万有引力没有对应的粒子外，其它都与“标准模型”提供的粒子相对应。

3.2动力学观

动力学是研究客观事物运动变化规律的学科，其基本定律是牛顿提出的关于经典力学的三大定律。在没有外力作用的情况下，所有的物体都应保持匀速直线运动状态或是静止状态，力是改变物体运动状态的因素而不是维持其运动状态的因素。自然界中所有的物体都具有惯性，其大小与物体的质量密切相关。物体在运动时的加速度与所受力的大小成正比，与自身质量成反比。物体间力的作用总是相互的，在对另一个物体进行做功时必然也会受到这个物体对自身的作用力。

经典动力学适应于宏观低速物体，微观粒子不满足经典动力学方程。如无法用牛顿力学解释光子发射是瞬间的、光子以光速运动、光速不变等问题。

3.3能量守恒观

自然界中的能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，自然界中的能量只能在物体之间相互转换。能量的形式可以发生变化，比如从热能转化为化学能或是从电能转化为热能。能量守恒观是自然科学中最为重要的定律之一，对人类进步和发展产生了重大的影响。

而能量守恒不仅在宏观领域成立，微观世界同样遵循能量守恒。

3.4观测近似观

自然界中所有的事物都具有自身的结构特点，了解事物特点的一个重要方法就是观察法。除使用肉眼进行观测之外还可以利用现代精密科学仪器对物质的结构进行观测，如通过显微镜了解微生物的形态学特点和生长方式，或通过天文望远镜来了解宇宙其他天体的运动特点。但通过观察得到的并不一定是准确的，有时还需要根据经验进行修正。

绝对的客观世界究竟是什么样？我们只能通过观察才能描述。而任何一种观测行为，必然扰动了观察对象，改变被观察对象的原理状态，因此，我们对客观世界的认识是近似的。如：电路中的电流没有测量时的确有一个值，但我们不知道。如果我们使用工具（电表）测量，的确会得到测量结果，但这个测量由于电表的参与改变了电路结果，其实也改变了原电流，也意味着我们测得到的不是原电流。这一问题无法回避，测量只能不断精确，但无法完全准确。

4.重视现代物理学思维渗透教学，开展相关科普活动

随着科學技术的不断进步，人们知识更新和普及的速度也越来越快，物理学的发展也有了重大突破。但在高中课堂物理教学过程中，教师的重点都放在教材内容和相应的习题之上，并未对现代物理学的发展进行相应的介绍，这种方法虽然有助于提高学生的解题能力，但不利于培养科学思维能力和探究能力。学生的未来是充满了无限可能的，关键也在于求学期间老师的引导，现代科技的发展为学生提供了良好的平台，开阔眼界本身也是学习的一部分，尤其对于物理学科而言，公式是死的但人是活的，新的技术可以赋予旧理论新的生命力，看到过、了解过就是未来科技继续突破的种子，时代的进步是不可阻挡的，掌握新的理论新的知识才能在学术的道路上行得更加坚定，走得更加长远。在前人的基础上加以创新，总好过从头再来，重视现代物理学渗透教学就是让学生对知识文化有一种传承，对学生而言，任何超越教材本身的新发现、新观点、新思路、新方法都是难得可贵的，激发学生学习的热情才能让学生真正地热爱物理。学生学习知识不仅仅是为了考试，更是为了培养科学探究能力和科学素养，因此物理教师在课堂教学中应适当地向同学们介绍如今物理学发展的相关动态和最前沿的科学技术，在教学中渗透现代物理学思维，向同学们普及相应的科学知识，开阔学生的知识面和眼界。

结语

物理教学中的核心素养是学生在学习过程中逐渐养成的分析问题、解决问题和辩证思维的综合能力，对于学生日后的个人成长和发展至关重要。学生核心素养的形成不仅需要自身的不断努力，还需要教师选择合适的途径和方法帮助学生养成科学思维能力。因此高中物理教师在教学过程中要对教学方法进行改革，除介绍基本的理论知识之外还应结合物理学史的相关内容进行教学，以帮助学生加深了解。除此之外还应注重学生科学思维的培养，重视科学世界观的形成，并在教学过程中渗透现代物理学思维，帮助学生了解前沿物理知识。

参考文献：

[1]吴晓玲.城乡中学物理教学培育学生核心素养有效途径探索[J].当代教研论丛，2019（05）：16.

[2]吴文胜.物理教学培养学生核心素养的途径探索[J].福建基础教育研究，2018（02）：103-104.

[3]景永海.高中物理教学中培养学生核心素养[J].学周刊，2020（04）：85.

[4]林艳钦.高中物理教学中提升核心素养的思考[J].中学理科园地，2019（06）：40+42.

[5]游清女.核心素养视域下谈初中物理课堂教学[J].中学理科园地，2019（06）：44-45.