基于物理素养的高中物理教学探究

杨淑强

【摘  要】素质教育的深入实施，新课改的逐步推进，培养和提升高中生的物理核心素养成为了必须要探究的问题。高中物理学科的核心素养主要包括以下四个方面：一是物理观念，二是科学思维，三是科学探究，四是科学态度与责任。这四个方面相辅相成，缺一不可。在高中物理课教学中，应从物理教与学的实际出发，结合学生的学习情况和所教授的物理知识，从多个角度培养和提升学生的物理核心素养，并以物理学科核心素养为导向，有效开展物理课堂教学活动。

【关键词】高中物理;学科素养;存在问题;培养 策略

随着我国经济的快速发展，对于物理等高新技术人才的需求也日益增长。高中物理课堂作为培养我国物理人才的重要阵地，受到了广泛的关注，加之我国教育事业的不断改革，高中物理教学也发生了重大改变，培养学生学科核心素养变成了高中物理教师共同的目标。但受到物理学科特性及教学模式的影响，学生的学科核心素养并没有得到有效的培养。如何建设高效物理课堂、为国家建设提供高素质物理技术人才，成为了广大物理教育者亟需解决的问题。

一、核心素养内涵及培养中存在的问题

核心素养主要包括四个方面，一是物理观念，二是科学思维，三是科学探究，四是科学态度与责任。

（一）物理观念

物理观念是学生所学习的物理知识在其头脑中的反映与重现，是学生对所学习的物理规律、相关概念的理解与深入认知。学生具备了良好的物理观念可促使学生更好地对所学物理知识进行理解。然而，大部分学生对于物理观念的认识仅仅停留在物理书本上，并不能做到学以致用。因此，学生所学习的物理知识仅存在理论上的认识，导致他们在生活中遇到实际问题时，并不能应用已有的物理知识深刻认识和解决相关问题，导致所学与所用脱节，这会使学生认为学习物理无用，从而失去学习物理的热情。

（二）科学思维

科学思维可以理解为学生对物理现象本质属性的思考认知。科学思维的建立是一个长期的过程，需要学生从各个角度、方面、层次获得相关的信息，再进行加工处理。就目前高中学生而言，其物理创新意识、模型构建等科学思维都达不到预期要求，虽然教师在教学中会有意培养学生的科学思维，但学生并没有受到真正的启发，其水平有待提高。

（三）科学探究

科学探究主要指学生在学习物理知识或进行物理实验时，通过提出问题、找出所需信息，进行假設猜想、得出相关结论的思维过程。主要依靠教师的演示实验及学生参与的探究实验。对于高中学生而言，只有拥有较高的科学探究意识，学生才能够在实验中取得优异的成果。而如今的高中课堂，教师对实验教学和科学探究往往不够重视，演示实验常常不断简化;学生也无法进行真正的实验探究，缺乏探究的意识和能力，实验方案的设计与动手能力也有待提高。

（四）科学态度与责任

科学态度与责任主要指学生在学习物理时具有的科学态度、对科学本质的认知、所具有的科学伦理观念、应具有的社会责任等。目前学生知识层面偏低，加上自身不够重视，且受到学习任务繁重等影响，导致学生无法真正感受到物理学家对物理知识探究的科学精神与求知的真谛，进而无法用科学态度与责任指导自己学习物理，无法真正认识到对自己负责、对人民负责、对国家负责的美好品质的重要性。高中生是祖国的未来，高中生学习物理知识是为了把我们的国家建设得更加强大，是为了更好地为人民服务，这就要求在物理教学中不但要让学生能够熟练掌握物理知识，还要能认识到学习物理知识为谁服务的问题，学习物理知识是为了造福国家、社会、人民，而不是利用所掌握的物理知识去危害国家安全，祸害人民。因此，培养学生的社会责任是物理教学的首要任务。

二、以物理核心素养为导向的教学策略

（一）应用物理观念培养策略开展教学

受到高考的压力，许多教师为了保证学生对知识的掌握，通常会在课堂上采用灌输式教学，虽然可以按时完成教学目标，但并不能受到学生欢迎，持续的枯燥抽象知识的灌输，更会引发学生的厌恶心理。这就需要物理老师改变教学方式，采用新颖有趣的教学方法，以学生参与为主，激发其能动性。就如在面对电场力、磁场力等这类无法触摸的抽象内容时，灌输式的讲解只会让学生觉得枯燥无趣，难以理解。在加速度这一概念的讲解中，如果只是单纯地讲解加速度的概念，学生对于运动速度的大小，速度变化的大小的理解很容易会出现混淆，导致错误。而加速度又是后续运动学中的基础，那么学生形成正确的运动观念就难上加难了。此时若借用多媒体技术，将运动速度大小与加速度大小利用动画为学生进行展示，则可以帮助学生理解，使课堂教学变得事半功倍。

同时，教师可以结合教学内容，在课堂中添加一些活动，创设一些小游戏，帮助学生思考，提高学生对物理观念的掌握。如在讲解静摩擦力的方向时，教师就可以组织学生，将两本书的纸张互相叠加在一起，而后提起其中一本，另一本并不会脱落。在书本的上升过程中，探究摩擦力的方向，这样学生可以更加轻松地理解。

（二）应用科学思维培养策略开展教学

物理是研究自然规律的一门学科，因此，在研究物理问题时会涉及多方面的因素，比较复杂。在复杂的问题中抓住问题的本质，构建理想化物理模型对于学生科学思维的培养十分重要。在研究物理问题时，模型的构建可以简化复杂的研究过程，锻炼学生的科学思维，也可以提高学生解答问题的效率。在教学中，要使学生了解模型构建的原因、过程、适用条件及局限性，帮助学生更好地学习模型构建。

除了模型的构建，教师还要注重理论分析法和实验归纳法的教育，如在牛顿第三定律的教学中，就可以从生活出发，利用生活中的相关实例，引导学生对实例进行探究与演绎，进而得出结论，然后通过设计相关的实验，应用实验归纳法探究与总结出定量关系。科学合理有效地应用生活实例，引导学生进行实验探究，可促进学生物理基础知识的真正掌握，进而更好地培养物理方面的核心素养。

演绎推理法是学好物理的方法之一，这种方法需要学生应用求异的思维，并从不同的方面与角度对所学的物理知识或探究的物理问题进行探究。通过类比与联想，学生可以掌握一种或一类解决问题的方法或策略，积累经验，归纳总结方法和规律，提升學生解决问题的能力，培养学生的科学思维和核心素养。

（三）应用科学探究培养策略开展教学

学生科学探究素养的培养需要在实验中进行，仅仅停留在理论教育是无法取得效果的，这就需要教师合理安排实验教学，让学生尽可能接触实验。在以往的物理教学中，受到高考的压力，学生很少有亲手进行实验的机会，在学习教材中的物理实验时，对所需要的实验器材、步骤、所有知识、实验原理、得出的结论等，基本依靠死记硬背获得。在为数不多的接触实验时，也只是一味地按照老师的步骤和要求进行简单的重复实验，这种情况，学生很难有所提高。要想提高学生科学探究素养，就必须让学生更多地接触实验，在整个过程中，鼓励学生运用已有的知识和体系去思考，自主设计实验方案，对答案进行猜测，让学生真正动手，获得深入认知，提升基本实验能力。为了节约时间，提高实验效率，可采用分组实验的方法开展实验活动，并让小组内的学生进行讨论，促进其思维之间的交互就会变得激烈，使学生学到的知识更加丰富。

就像在进行用纸带法计算自由落体加速度的实验中，可采用分组实验的方法，让学生根据实验要求自主安排所需要的实验器材、设计需要的实验步骤等，而后提出：1.实验装置在组装过程中需要注意哪些问题？2.实验进行时，细绳应该处于何种状态？3.在实验进行时，先打开打点计时器的原因？4.需要进行几次实验，数据如何处理？5.所得到的加速度与书上是否相等？这些问题要求学生在实验过程中寻找答案。这样，学生就会仔细观察与思考实验步骤及现象，科学探究素养自然也就会有所提升。

对于没有实验条件的学校，可应用微课等教学方式开展实验教学活动，其中物理模拟实验室的出现，既能满足学生对实验的渴望，又能节约时间，为学生提供方便。就如在探究影响电阻因素的实验中，一些实验室并没有充足的材料，而且实验的进行需要大量的时间。在模拟实验室中，学生就可以根据自己的需求随意挑选材料，相应的结果也会随之显现出来，极大地方便了实验的进行，更为学生提供了自主探究物理知识的机会。

（四）应用科学态度与责任培养策略开展教学

在书本中，存在着许多著名科学家的故事及一些定理探索的过程，教师一定要利用好这些例子，将物理学史带入课堂，让学生了解物理学家所具有的科学品质与精神。如在教学牛顿第一定律的时候，可从亚里士多德开始，讲述伽利略、笛卡尔等人做出的贡献，这些人在探究物理知识的过程中，遇到了很多困难，遭遇了常人所没有遇到的艰难困苦，但是他们并没有放弃，而是在困难重重的条件下，继续发扬艰苦奋斗的精神，本着科学的态度研究出了举世闻名的物理理论，为后代人继续研究物理奠定了坚实的基础。因此，物理教学中，要让学生认识到科研没有捷径，真理的发现需要一代又一代人的努力探索。教育学生要脚踏实地，不断进取，学习科学家身上的科学态度和精神。

在日常教学中，教师一定要以身作则，有一个端正的态度，使用科学严密的语言，将科学精神融入到日常教学中。这就要求物理老师多学习、多探究这方面的教学知识，提高自我的科学素养，养成科学探究物理知识的态度，为学生树立好榜样。同时，学生的责任感教育也必不可少，要教育学生理解科学技术对社会发展的重要贡献，帮助学生形成科学服务人民、造福人民的认知，增强学生责任感和使命感。

三、结束语

综上所述，我国高中物理教学对学生学科素养的培养仍然达不到预期的要求，无论是在学生物理观念还是科学态度与责任的培养中，都仅仅只停留在课本中;对于科学思维和科学探究的培养也都受到教学模式、实验探究短缺影响，致使其仍存在较大的提高空间。面对这些问题，本文从学科素养所包含的四个方面一一论述，并为培养学生学科素养提出了针对性建议，以期达到培养学生学科素养的目的。

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