核心素养理念下的初中物理课堂教学策略

夏雄纠

(麻城市思源实验学校，湖北 麻城 438300)

2014年4月24日，教育部印发的《关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》中有个词引人关注：核心素养体系。2016年2月，在中国教育学会公布的《中国学生发展核心素养(征求意见稿)》中提出：“核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，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。”2020年10月13日，中共中央、国务院印发了《深化新时代教育评价改革总体方案》，要求落实立德树人根本任务，发展素质教育，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。教育不仅要使学生顺利完成学业，更要培养他们适应社会的本领，培养他们的担当精神和社会责任感[1]。要遵循教育规律，从以知识为导向的应试教育向以素养为导向的素质教育转变过来。

人的核心素养，它是知识与技能、过程与方法、情感、态度和价值观的综合反映，是个体在面对复杂的、不确定的现实问题时，能够综合运用学科观念、思维模式和探究技能等发现问题、解决问题的综合关键品质。核心素养从人的全面发展、适应社会角度出发，是可学、可教、可测的必要素养，解决的是“培养什么样的人”的教育问题[2]。“核心素养”又被称为“21世纪素养”。

中学物理学科的核心素养主要包括物理观念、科学思维、科学方法、科学态度与价值观等几方面的要素，学生在学习阶段这些关键的能力得到了提高，将会使他们在今后的生活和工作中获得终身发展所需的必备品格与关键能力。培养学生物理学科的核心素养，是物理教学之魂，是物理课程的核心价值所在。课堂是学科教学的主阵地，在物理课堂教学中培养学生的核心素养，是学生终身发展的基础，是发展素质教育的具体体现。笔者结合多年的教学实践，就课堂教学中如何落实核心素养目标要求提出几点策略，供同仁们思考。

1 巧设物理问题情境，激发学生探究兴趣

教学活动应当是引起学生的学习兴趣、维持积极的求知状态、促进综合能力得到发展的行为。根据中学生心理发展规律和认知理论，初中生正处于青春发育期，他们的心智尚未成熟，绝大多数学生注意力不能持久保持。因此，物理课堂教学过程中，应当不断地设置新的物理情境，使他们不断的发现问题，激发他们分析问题并解决问题的动机，引发学生积极思考，从而使他们获取新的知识和技能，形成新的能力。例如，在“声能传递能量”的教学活动中，教师以多媒体情境展示：把石头扔进水里形成一圈圈的波纹，水面的树叶也随之起伏。提问：扔石头的能量通过水波传递给了树叶，声波与水波类似，也是一种波，它可以传递能量吗？这样以问题情境入手，将学生引入学习的过程。再如，在探究照相机成像规律的教学中，教师展示下列情境：早晨父母送我们上学，汽车到达小区门口，当汽车靠近智能停车系统的摄像头时，显示屏会显示汽车的像越来越大；当车牌的像达到一定大小时，就可以自动识别出来，从而判断是否放行。进而引出探究照相机成像时物距、像距和像的变化规律。又如，在《流体压强与流速关系》的教学中，教师提出问题：同学们，在生活中经常会发现，当汽车高速驶来的时候，扬起地上的树叶，落叶不仅没有远离汽车，反而飘向汽车，同学们知道为什么吗？学生讨论、汇报结果后，顺利把学生引入探究活动之中。

只有让学生作为一个独立意识的主体置身教学活动中，而不是作为被动接受知识的“容器”，才能产生探究的欲望、获取新知的热情与责任感，从而独立地解决问题，这样其创造性思维才能得到发展，能力才能得到提高。教学情境的设置可巧妙的运用日常生活中的事例，广泛搜集资料，采用多种教学手段等方式，恰当地将理论知识与生活实际联系起来，这样既能激发学习的兴趣，扩展他们的视野，又能实现其知识能力的相互渗透、相互提高。情境的设置还可通过实验、制造“问题”等手段引发认知冲突，引起追本求源的好奇心。也可创设悬念，激发欲罢不能的探究欲。还可让学生“设身处境”地参与活动，卷入思考，引起争论，调动自主参与的积极性。学生在学习过程中遭遇到了未能“知其所以然”的问题情境，触发了他们欲入其境、欲求其因的强烈心理张力，这样的学习才会变得有趣、有劲，这样得来的知识和技能才是终身受用的本领。

2 优化物理概念教学，培养学生思辨能力

物理概念是在人们头脑中对于客观事物的本质属性和共有特征的反映，是对物理现象的思维抽象。初中物理概念的教学可归纳为以下基本环节：创设情境，获得感知——借助具体事例，从物理概念体系的发展过程或解决实际问题的需要引入概念；思维加工，形成定义——运用分析、比较、综合、概括等思维手段，去粗取精，去伪存真，归纳客观事实共有的物理特征，明确其本质属性，给出准确的物理语言描述(文字的、符号的)；基础练习，熟悉概念——以实例为载体分析关键词的含义(恰当使用反例)；联系实际，解决问题——用概念作判断的具体事例，形成用概念作判断的具体步骤；变通拓展，形成结构——纳入概念系统，建立与相关概念的联系。例如，在《磁场》的教学中，教师设置以下活动：用手推动悬挂的铁片，铁片会运动；用磁体去靠近悬挂的铁片，铁片也会运动，进而得出磁体与铁片之间有力的作用，且磁体周围存在一种特殊的物质，这种物质的性质就是对放入其中的磁体产生磁力作用，我们把这种物质命名为磁场。然后用自制的风力演示仪，通过布条的受力情况，知道风的存在；根据布条的排列情况，用带箭头的曲线表示风；将小磁针放到条形磁体的磁场中，观察小磁针的运动状态的变化，运用类比的方法感知到磁场的存在，且磁场也有方向，磁场的方向可用能自由转动的小磁针N极的指向来表示。再比如，在理解“比热容”这一物理概念时，教师设计了两项探究活动：将质量相同的海绵和纱布浸没在水中，使他们充分吸水，比较海绵和纱布的吸水能力；加热质量相同的水和食用油，使它们升高相同的温度，比较它们的吸热能力。归纳总结，大量的研究数据表明，物质的种类不同，吸热能力不同，它反映了物质的一种特性，物理学中用“比热容”来表示物质的这种特性。这样既理解了物理概念，又发展了学生的思维能力。

研究表明：初中生存在大量前概念，在遇到问题时，习惯用日常概念代替科学概念。由于他们在建立科学概念的过程中经常受前概念的影响，他们没有经历从日常概念到科学概念建构的认知发展进阶过程，缺乏对物理概念意义和含义的深层理解。概念教学中创设物理情境、对感知进行思维加工时，应凸显并概括、抽象出事物“本质属性”“共有特征”；进行基础性练习，其层次要有递进性，不要急于拔高和拓展；实践应用所联系的情境应吻合概念内容，注重学生的体验，应避免过度开放和综合。

核心素养中物理观念的建构，要求学生对物理学科中一些核心概念与重要规律应当掌握和理解，这些原理和规律是人们认识世界过程中对事物本质属性和本质特征的抽象和概括。在目前的初中物理教学中，许多教师以考试为目标导向，教学中只注重“关键考点”，通过“刷题”“补课”等手段进行大量的强化练习，学生不断地承受机械的重复，长期经历碎片化的训练，难以形成有意义有组织的物理概念体系，他们往往只触及到“关键考点”之外的一些表面性的事实和结论。学生不能准确理解物理概念所包含的物理意义，运用物理规律解决实际问题的能力就会有欠缺，一离开学校学生将其所学“全都还给老师了”，这样的教学何谈形成学生终身受益的能力和习惯。

在物理课堂教学中教师应根据教学目标、知识结构、学生的认知规律、心理特点等，设计一系列由浅入深的问题，将多种教学手段并用，强化学生的学习兴趣，树立自信心，充分发挥学生的自主意识，让他们在自主探究过程中提出问题、发现问题、解决问题，并通过老师的启发诱导，逐渐经历概念建构的过程，从而使学生头脑中形成新的物理概念，并掌握物理概念所表示的物理意义、定义、字母表示、单位、公式等这些基本要素，达到剖析、理解、运用的程度。还可通过思维导图等手段把相关的一些概念有机地联系起来，结合所学的基本规律，清晰明了地呈现出整个知识体系。

3 注重科学方法指导，培养学生探索精神

《义务教育物理课程标准》指出：“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式。”[3]科学探究是人们采用一定的科学方法对客观事物或现象进行探索、质疑和研究的过程。科学探究活动包括科学工作者的科研活动以及学生所从事的科学探究行为。科学家的科学探究活动，研究人类未知的领域，科研方法上既严谨规范又富于创新，研究的成果往往能够深化人类对客观现实的认知并对人类的生活产生深远影响。初中物理教学的科学探究指的是学生在获取知识和技能、领悟科学观念、领悟科学方法、促进能力发展的过程中所进行的各种研究性活动。探究的对象通常是学生自己未知的，方法比较简单，往往需要教师的指导，结果一般是学生对某个事物、某种现象的认识。教材上很多探究活动，其结果对学生而言是新颖的，其目的是通过模拟科学家的探究活动获取新知，领悟方法，发展思维，培养创新意识。科学方法是物理研究中的基本思想和方法。初中物理探究过程中常用的科学方法有控制变量法、转换法、推理法、模型法、类比法等。科学方法比科学知识对学生的发展更有价值，学生一旦掌握了思考和处理身边问题的方法，就获得了研究问题和解决问题的本领，就拥有了打开未知世界大门的钥匙，学生的实践能力和创造潜能会得到发展。科学态度与责任感具体表现为对科学研究的热情和实事求是的科学态度。学生在接触和理解科学、技术、社会和环境(STSE)的过程中，逐渐形成尊重事实、实事求是的研究态度和热爱科学、追求真理的科学精神，一定能长久地支持他们的学习、生活和工作，并能促进他们在以后的发展成长中作出成就。

中学生有着强烈的好奇心和求知欲，物理探究活动具有真实、直观、形象和生动的特点，容易激发学生主动参与、亲身实践的兴趣。看到实际的物理现象，置身于真实的物理情境，观察老师做实验，学生会产生探其究竟、发现现象背后规律的求知欲望。在科学探究活动中，通过让学生经历提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、分析与论证、评估、交流与合作等过程，通过手、眼、耳、脑、身等多个感官的充分调动，使学生逐步掌握和运用各种科学探究方法和手段，加深对所学物理知识的理解和运用，培养学生科学的观察习惯、正确的操作方法和实事求是的科学态度，以及热爱科学、尊重科学规律、勇于克服困难的探索精神。

在以知识积累为目标导向的初中物理教学中，课堂上热衷于“表演”表面化的探究或进行虚拟探究，而对于以真实情境和客观事实为基础的科学探究被弱化了，这样的“探究”失去了科学探究的价值，学生的能力得不到发展，素养得不到提升。江苏省特级教师汤金波老师说过：“聪明的物理老师习惯通过题目变化让学生取一时的高分，智慧的物理老师是让学生全体动手实验，培养兴趣，甚至热爱上物理。”汤老师的课堂善于利用学生进行创新实验来组织教学活动，通过自己巧妙的问题设计，配上精致的追问艺术，学生的求知欲顿时被强烈地激发。笔者在日常的授课过程中，也经常就地取材利用身边的器材开展探究活动。如在进行光的直线传播规律教学时，用激光笔沿黑板边沿照射，非常清晰地呈现一条红色的光痕。再如利用大屏幕电视的玻璃外屏现场演示平面镜成像实验，操作非常方便：电源关掉可当平面镜用，电源打开可继续播放课件，互动性非常强。2020年疫情防控形势下，学生在家上网课，笔者要求学生挖掘教材上的实验题材，在家动手开展创新实验，并拍摄视频解说，收集到200多件作品，学生参与度高，探究兴趣浓厚，收获了意想不到的效果。

物理学家帕格尔斯说：“没有实验的物理理论是空洞的，没有理论的实验是盲目的。”正是实验家使理论家保持老老实实的态度。美籍华裔物理学家丁肇中说过：“实验可以推翻理论，而理论永远无法推翻实验。”[4]

笔者从多年的教学实践中感受到，要更扎实有效地开展科学探究活动，教师要合理开发物理实验资源，如充分发挥学校实验室资源效益，用日常器具开展实验探究，开展自制教具活动，开发和利用社会资源，引进信息技术手段弥补传统实验教学不足等等。汤金波老师的成功经验是：让全体学生真正参与，开展自主创新实验。大量的教学实践证明，注重科学探究，是使核心素养在物理课堂教学中落地生根的法宝。

4 强化科学思维训练，培养学生创新能力

思维是人类特有的认识形式，是客观事物在人脑中的反映。科学思维是人类认识世界、改造世界的过程中对感官所得到的信息与材料进行加工处理的方式与途径。学生在学习、生活的过程中，对获取的物理事实进行分析和综合，通过概念、判断、推理这些形式，用归纳和演绎等方法，对感性材料进行再加工、再认识，经历从具体到抽象，再从抽象到具体的过程，再现客观事物的本质，形成对客观事物的具体认识，这就是科学思维形成的过程。许多老师急功近利，唯考试马首是瞻，将丰富的教学内容简单化为单一的题目训练，将丰富的素质要求简化为解题技术，学生成了应付考试的机器。一些老师在公开课教学中刻意“表演”，出现“虚假探究”“虚假自主”“虚假合作”现象，虽然按部就班“成功”地完成了一节看似完整的课堂教学，其实却缺少了真实性。在教学中应追求真实的教学，教师为学生创造广阔的思维空间，使学生暴露思维的真实。课堂上学生畅所欲言，凸显个性的真实，整个课堂氛围才轻松、愉悦，学生才能在享受中学习。

杨振宁教授谈到他成功的奥秘时曾说：“要站在问题开始的地方，要面对原始的问题……”。教师在课堂教学中，要善于通过具体事例的归纳概括，特别是让学生自主、探究、交流，给学生表达的机会，从表达中把握学生的思维过程，捕捉生成性教学资源，并用“你是怎么想的？”“你是怎么想到的？”“能把你的想法说得更清楚一些吗？”等沟通语言促进思考，逐步培养学生通过物理现象发现物理规律、应用物理规律解决实际问题的能力与习惯。核心素养理念引领下的物理教学要求教师要全面提升学生的道德修养、知识水平、应用能力、学科素养、生命品质，这才是“教书育人”的教学宗旨；要以学生的发展为中心，充分调动他们的自主意识，从他们感兴趣的实际问题和真实情境入手，为他们所开展的科学探究创设时间和空间，解决真实的问题；要为学生创设真实鲜活的学习情境，力避“满堂灌”，要能从学生的视角来观察课堂，重视生成与预设的完美统一。唯有如此，才能使学生学到终身受用的知识和方法，体验到科学探究的乐趣，获得能促进发展的探究能力和科学素养，培养良好的科学研究态度和科学精神，逐步形成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。

5 注重知识融合渗透，培养学生综合素养

教育必须培养全面、和谐、完整的人。北京师范大学刘恩山教授认为，“核心素养是一种跨学科素养，它强调各学科都可以发展的、对学生最有用的东西”[5]。物理教学中重视核心素养的培养，可以矫正过去“重知识、轻能力、忽略情感态度价值观的教育偏失”。对核心素养完整的理解，应包含学科核心素养和跨学科的核心素养，这两个部分的核心素养构成人的完整核心素养。知识本身是不分学科的，人类生活是综合体，问题解决往往需要知识整合和能力融通才能达成。学科间的知识需要整合，学科内的知识也需要整合。老师在课堂教学中讲知识在精不在多，它需要加工和整合。当前，在国内外比较活跃的STEAM教育，就是把科学、技术、工程和数学融合在一起[6]。

在物理学科教学中要培养学生全面、完整的核心素养，应当整合跨学科课程资源。综合实践活动和研究性课程是整合跨学科资源的有效途径。跨学科课程是基于学生的直接经验，以获取探究学习的直接经验、培养创新精神和解决问题能力为直接目的。跨学科课程(综合实践活动)的学习内容是生活世界，解决的问题是学生的心理经验和生活的关系。这就要求教师在物理课堂教学中要注重跨学科知识的渗透，在学生的文化学习过程中要关注智力发展和道德成长相统一，教学组织形式应该潜移默化地促进学生形成合作、包容的心理品质，教学过程应该营造一种自由、民主、平等的氛围，应该有利于形成创新精神和追求真理与正义的品性。

教育无论怎么变革，核心仍然是老师。在迎接新时代、新改革、新浪潮的实践中，教师要不断提高认识，把握教育方向，创意每一节课堂，关注每一位学生，用核心素养理念引领自己的专业成长。核心素养对教师的要求是：要建立专业理想，在帮助学生健康快乐成长的同时成长自我；要拓展专业知识，不仅要有深刻的学科知识，而且还要有宽广的学科教学知识；要提升专业能力，包括课堂教学能力、教学评价能力、教育科研能力、课程资源开发与利用能力、学术交流能力、管理能力等等；要做到观念转型，要从“学科教学”转向“学科教育”，要清楚作为“人”的“核心素养”有哪些、物理学科本质是什么，才会明白教学究竟要把学生带向何方；要形成自我风格，“给学生一杯水，教师要有一桶水。”教师不仅仅要有一桶水，而且要有源源不断的新鲜的活水，教师还应该引导学生去寻找自己生命的活水。教学风格的形成是一个教师在教学艺术上趋于成熟的标志。

为了促进核心素养的培养落地生根，教师需要持之以恒不断充电，用广博的知识和先进的理念武装自己，以确保教师能够成为学生形成和发展核心素养的得力的引导者、辅导者、咨询者以及合作者，并最终实现师生核心素养的共同提高。教师在教学中严谨的治学态度和敬业精神，在学校生活中体现的人生准则和处事规范应该成为学生的示范和榜样。

总之，核心素养理念引领下的初中物理课堂教学是促进学生成长的必由之路，是体现物理课程价值的必然选择，是促进教师专业发展的有效途径，是实现育人目标和人才战略的形势要求。教师应该用正确的教育观、学生观和发展观引领自己的教学，以身作则培养学生的核心素养。