高中物理学科核心素养的培育途径浅析

王卫华

(江苏省启东市吕四中学 226241)

核心素养是“‘学生应具备的’能够适应社会发展与终身发展的‘必备品格’与‘关键能力’”，高中物理学科核心素养则是从科学观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等四个维度，对物理学科教学所能达到的培育学生必备品格与关键能力进行了表述.目前，对于高中物理学科核心素养的理解，更多的是停留在推理层面，认为学生通过物理学习应当有这样的一个成长的目标.对于如何达成这个目标，目前是仁者见仁、智者见智.对于一线教师而言，既需要理论的指导，同时又需要实践的积累.那么，在高中物理教学中，核心素养落地的途径具体如何呢？本文试对此进行探究.

一、物理学习中能力与品格的生成途径

高中物理重视知识教学是优良传统，这一传统可以为核心素养所需要的能力与品格培养提供基础.但也显而易见的是，能力与品格的形成并非自然的，否则就没有提倡核心素养的必要了.物理教学如何不囿于知识教学而真正在能力与品格之树上开花结果，值得深思.笔者的观点是，立足于知识教学的传统，真正以学生这个“人”作为教学对象，让学生在知识建构的基础上去展开能力、形成品格，是一个可行的路径.

中国教育有“书读百遍，其义自见”“熟能生巧”的古训，其指出的实际上是量变与质变的关系，而“巧”则是指向能力的，因此在知识建构的基础上生成能力、形成品格，是符合经验事实的.物理学习理论研究也告诉我们，要想真正让学生形成“理性思维、批判质疑、勇于探究”的科学精神，可以在物理学科知识与技能教育的基础上，经由物理学科核心素养的培育，直到走向科学精神，因此在知识建构基础上生成能力、形成品格，也是经得起理论研究的检验的.

能力与品格具体到物理学科中，就变成了科学观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任四个要素.其中，科学观念、科学态度与责任与必备品格相关，而科学思维、科学探究与关键能力相关，而既然经验事实与理论研究均表明物理学习中能力形成与品格生成的途径，可以建立在知识建构的基础上，由学生这个主体通过主动建构、探究体验的途径达成，那物理教学的重心，就应当落在知识建构、技能训练、能力形成、素养生成等环节中.

二、基于实践的物理学科核心素养培育

基于上述理解，我们以“向心力”的教学为例来说明.

传统教学中，对本课教学的目标设置相对简单：理解向心力概念与公式；能够利用公式进行计算；理解向心力只改变速度的方向不改变速度大小等.显然，这样的目标表述是知识及知识运用的表述，与核心素养培育目标还存在距离.核心素养背景下，该课的教学目标或可这样描述：在生活中的圆周运动分析中认识向心力改变速度方向但不改变速度大小的属性(对应科学观念)；基于实例分析，通过逻辑推理得出计算向心力的公式(对应科学探究与科学思维)；运用向心力知识准确分析较复杂的实例(对应科学态度与责任).

于是，具体的教学过程就可以分为这样的三个环节：

环节一：创设情境，引导学生分析圆周运动.

这个情境可以从让学生用手边的胶带做圆周运动，感受作为半径的胶带上的拉力，然后松手观察胶带飞出去的情形开始；然后过渡为教师演示在旋转平台上的物体跟着平台做圆周运动，且在速度变大的情况下，物块滑出去的情形.这两步操作中，学生既有切身体验，同时又有对教师所演示现象的观察、思考与比较.尤其是比较思维的运用，可以让学生将自己体验过程中的认识进一步显性化，进而学生就会认识到做圆周运动的物体是需要提供一个指向圆心的力的，这个力可以是拉力，也可以是静摩擦力.于是“向心力”的概念就得出了，这个概念不是教师硬塞进学生的思维的，而是学生在体验、观察中比较得出的，这符合科学观念得出的规律，体现了物理教学中帮学生建立科学观念的努力.

环节二：推理探究，得出向心力的计算公式.

推理是指向思维的，探究是指向学习过程的，在学习过程中运用逻辑推理的思维，可以让科学探究的过程变得更加有质感，也更加高效.这一环节中，可以先让学生体验向心力大小与物体质量、做匀速圆周运动的速度的关系，而学生通过体验(具体过程不赘述)，立即就可以猜想到m与v对向心力F的影响关系.在此基础上，探究也就进入逻辑推理的阶段，亦即利用牛顿第二运动定律，并与向心加速度的表达式综合运用，得出F向=mv2/r.其后还可以举出一个实例让学生去验证上述表达式的正确性，如在“锥摆”例子中，让学生测出摆球的质量及转动周期，测出摆长与转动半径等，而在最后发现结果吻合时，学生也就体会到向心力公式的作用.

环节三：走向生活，用向心力知识分析实例.

生活中的类圆周运动很多，机动车拐弯就是其中之一，由于实际运动的复杂性，因而需要对实际事物进行理想化(抽象)，因此将机动车抽象成一个质点，那其在运动的过程中，静摩擦力就成为向心力的来源——这与本课情境创设中的转盘上的物体运动实际上一脉相承，因而实际上有学生会在此环节中认识到这一点，进而课堂的前后形成了紧密的联系，这可以让学生有一种恍然大悟的感觉.实际上，学生自己也会举出一些实例，如游乐场的转椅、海盗船等，这种例子列举的过程，实际上就是学生内化向心力知识的过程.

三、教师在核心素养培育中的主要作用

核心素养是需要培育的，核心素养培育的主体是学生，那教师在此过程中起什么作用呢？在高中物理教学中，笔者对此问题的理解是：一方面，教师自身的主导作用无法回避，教师必然要引导学生建构知识、生成能力，进而形成核心素养；另一方面，教师的作用发挥要注意时机，更要注意哪些作用可以发挥，哪些作用会影响学生.笔者的经验是，可以给自己的教学列出一个“负面清单”，明确要求自己在课堂上回避哪些行为.

如上面的“向心力”教学中，最后在让学生用向心力知识解释生活实例的时候，笔者就明确提醒自己不给学生举例，这样就可以倒逼学生去找生活中的转动事例，然后发现其中向心力的存在.如果教师越俎代庖，那学生的想像机会就会被剥夺，他就不可能通过向心力与圆周运动的联系去与生活实例进行对应，这显然无法培养学生的“关键能力”，更别说“必备品格”了.反之，如果教师注重充分发挥自己的作用，既有效引导学生完成向心力的概念的建构，认识向心力概念的内涵与外延，同时也要充分尊重学生的主体地位，让学生在向心力概念建构的过程中，更好地形成感性素材，同时形成理性认识，这样学生对向心力概念的理解才是丰满的，准确的.

总而言之，高中物理教学中核心素养的培育，需要坚持以生为本、需要坚持知识建构为“基”、能力生成为“干”，在该过程中生成品格之“枝”的思路，这样才能让物理知识教学与核心素养培育较好地融合起来.而教师作用的发挥，是建立在教师对核心素养理解的基础之上的，是建立在教师对核心素养生成过程的研究过程之上的，当然也是建立在教师探究核心素养落地的基础之上的.