学科核心素养视角下大学物理教学研究

杨秀娟 孟寒冰 张晓丹

【摘要】物理是一门关于自然科学的基础学科，同样也是学习的必要课程。大学物理是物理学习的高级阶段，学习物理学科不应该仅重视于考试之中的考核内容，更要注重学生全面发展物理的能力，并关注兴趣的培养，使学生对于物理的学习真正感兴趣。教师对于物理的学习注重成绩，往往忽视了对物理核心素养的培养。通过国家提出的素质教育要求，学校物理课程教学真正意义上与生活开始融合，从生活中探求物理奥秘。本文主要分析学科核心素养视角下大学物理教学研究。

【关键词】学科核心素养;大学物理;教学研究

引言

物理是源于生活，物理研究到最后也会为生活而服务，因此物理的性质使物理学习不同于其他学科，想要学好物理的关键就是要融会贯通的学习，物理源于生活之中，如果教育思想没有变化，改来改去是改技术细节，没有抓到要害。当前，教师是教学改革的主力，真正要把教学改革搞好，主力是教师。因此，其应该开展针对学科核心素养的大学物理教学实践研究，形成基于学科核心素养的大学物理教学应用模式。

一、基于学科核心素养下大学物理教学研究的意义

（一）帮助学生更好学习物理

物理的学习特别是量子物理学和宇宙学，一个微观之至，一个宏观之极，可两者领域都是肉眼难以所及的，反而最易看见的日常生活的物理，却不是最感兴趣的，也许出现了，越是未知的越是令人着迷这个道理。物理在大多人看来或许是枯燥的，可望不可及的，然而并不是。它不只是一门自然科学，更是一门修炼课。物理最重要的是让学生认识到思考的力量，永远都保持着一颗好奇心，而好奇心则与兴趣类似，好奇心驱使学生对物理的学习更加富有热情，同样的物理是来源于生活之中的一门主要学科，因此基于学科核心素养下大学物理教学研究使物理的学习更加轻松，学生学习物理也可以融会贯通。

（二）为学生后续发展提供力量

现今物理在生活之中运用越来越多，丈学物理的发展也随时代变化，其发展前景更加乐观，更多的学生也希望可以继续对物理进行深造，但是教育大环境的不足导致学生在进行物理学习时后续可持续发展力不足，不够灵活多变，学习的内容不够全面具体。基于学科核心素养下大学物理教学的提升，推动物理的应用的持续发展，使学生在今后的学习生活中有更多的机会参与与物理有关的活动，通过来自生活中的点点滴滴的物理现象来提高物理能力，从而使学生在全面发展的基础上，拥有全面思考，多方位发展的能力，使学生在未来的物理中有可持续发展能力。推动物理技能发展使社会得到进步。

（三）拓展学生知识储备量

物理的学习为了学生的全面发展，对于物理学习有助于培养学生的思维能力，推动大学物理教学工作使物理可以得到的知识更加丰富，有助于学生观察物理现象，在学生全面发展的基础上，使学生热爱学习物理，培养学生学习物理积极性的同时，锻练学生了解知识的全面性，拓展了学生知识的储备量。

举一个例子，关于大学物理中《光》的一章，老师应该准备充分、安排合理。打破常规，融入自己对内容的深入理解和思考。老师首先运用"17世纪以前人们认为白色是最纯洁的颜色"物理学发展的历程为脉络，架构基于初中学生认知发展规律的物理学发展体系。用时间作为线索，让学生能够清晰地认识到现有物理学成就的艱辛发展历程和知识架构的来龙去脉，将学生的碎片化知识串联起来，构建完整的物理学知识体系，从而从物理学史的视角培养了学生的物理观念。在引起学生学习兴趣的同时顺势导出本节课重点，过渡自然、巧妙。讲述新课过程中循循善诱，以一串串问题在学生的回答中总结出本节课的知识点。教学过程设计合理、科学。重点、难点突出明显，现代教育技术与各实验器材之间配合运用恰当、熟练。全面关注学生的知识、能力，重视学生良好学习习惯的培养。师生互动氛围好，学生在老师的启发下能积极回答问题。尤其是在讲述基本概念时，通过投影仪和三棱镜的实验，探究出"红、绿、蓝"三种光不可再分为其他颜色，所以称为光的三基色。基于对于大学物理核心素养的教学下，老师对内容是否讲的过于深入？学生是否能真的理解其中的概念，应该着重考虑。其次细节的掌控使整堂课更精彩。以题目为纲，通过增加学生的物理学习的能力，激发学生的学习兴趣，从而拓展学生的知识储备量，物理作为基础的学科来源于生活中，通过生动的知识联系法拓宽学生的知识面，将学生从书面的世界之中转化为生活之中。

二、基于学科核心素养视角下大学物理教学方法

（一）注重将生活情境融入大学物理教学

教学不是无限的深入和深究，教学是需要根据学生的实际情况剖丝剥茧、循循引导，让学生增长知识，提升能力，提升学科素养，大学的物理更多的以生活现象呈现知识，让学生能看到、听到或者感受到，注重学生的感性认识，让学生知道生活现象中的物理。老师如果在物理学习中仅仅帮助学生进行物理概念记忆力的学习，学生本体学习的欲望会下降，教育方法或更加枯燥无味。教师要以引导者的身份出现，需要将抽象知识具体化复杂知识简单化，有效地引入生活素材融合于物理教学之中，用生活素材进行教学的时候，学生在课堂上会表现得十分积极，并且学质量也会不断提升此教师可将方法和理论传递给学生，最终形成高效物理课堂。

举一个例子，就如在关于声的教学过程中，教师可要求学生参与到观察实验活动中，感知声音的含义以及具体传播条件，教师要有计划性和针对性地培养学生的合作能力助生活中的传播实例，大力鼓舞学生不断思考和沟通、探究，然后让学生表达声音传播现象的成因土电话手工活动操作环节，让学生动手做电话然后分析声音传播速度的差别，用橡皮筋材料来心观察最后得出结果一切物体的发声都是震动而来，此类生本课堂将生活素材和物理知识融为一体，在这样日积月素的练习下，更加有利于学生创新思维、创新意识的形成，而后慢慢进发出创新能力。在学习其他学科时更能够举一反三。

（二）引导学生利用物理知识解决生活问题

物理教学中引入对生活素材的融合是一种新型教育形式，老师在传统教育中关注的都是对课本知识进行传递，尚未重视学生综合素养实践能力等的培育，以导致学生物理能力无法提升物理教师可与学生日常生活中所熟知的生活现象结合，然后进行教学情的创设以此来点燃学生的学习激情，发学生不断思考，使得学生通过使用物理知识和规律，来处理实生活中的问题。关于液化和汽化有关知识讲解过程中，可适时引入生活现象，比如烧水的时候，上面为什么会产生那么多白气，顺势诱导让学生回顾以往所学液化知识，水蒸气遇冷后液化为很多小水珠，从这个角度来研究便可以明白气体实际上就是水蒸气化形成的，是一种液化样态，教师可按照这个生活现象进行问题情境创设，然后便可让学生利用所学来处理问题，使物理更好地运用于生活之中。

（三）引导学生在开展课外观察活动

物理作为以生活自然为主的学科，主要来源于生活之中，适当的开展一定的课外活动有助于帮助学生真正的体验到物理乐趣，从而全面学习物理，积累一定的实践经验，从而更好的解释生活中的物理现象。这有助于全面发展学生的物理学习。举一个例子，光的教学现象就是一个学生能感受到的内容，更多应该让学生亲自体现白光分解的过程，了解色散现象。上课时，这部分知识老师有时会讲的过深，缺失了对课的重点的把控，学生上课是需要学生学会，而不是听讲座式的大概了解，同时要注重细节，细节更加能反映课堂准备是否充分，上课的基本功。例如，在解释色散形成原因时，紫光偏折程度最大，这里的偏折程度是相对入射光来说的。通过学生课后实践物理的方式，使学生对生活现象有更多观察，积累物理学习经验，这使学生的物理能力得到培养，从而进行全面发展。

（四）引导学生自主进行实验，培养自学能力

大学中物理实验对大学物理十分重要，物理实验运用科学推理、科学论证，进行质疑与创新。经历科学探究——能运用科学探究，得到物理知识。培养科学态度与责任——能认识科学本质，善于合作共赢，协调科学。物理实验可以激发了学生的好奇心，为整个课堂奠定了轻松活跃的氛围，教学重难点攻破，让学生体会到物理的美丽和奇妙。学生自己动手的创新设计性实验，突破了传统实验教学的壁垒，可以让学生在验证猜想的时候，又不缺少趣味性，还能够促进学生动手能力的提升，使得学生可以创新实验中发现解锁世界的新方式，培养科学探究的意识和能力。老师进行实验教学时应让实验现象较为明显，前期节奏不应太快，过渡衔接上要流畅自然，从容面对，不紧张不慌张，一步一步的推进，整节课教学目标明确，教学重难点突出，课堂框架与脉络结构清晰。在实验中培养学生的创新精神，必须先要培养学生的批判性思维，允许学生实践，允许学生质疑权威，让学生在实践中学会学习，在实践中学会创新。

例如，在电的讲解部分，可先给学生分别讲解串联电路电流特点和并联电路电流特点的实验设计思路，让学生自己设计电路图并且画线连接实物图，在此基础上开展分组实验，且实验步骤思路清晰，做实验过程井然有序，在学生得到实验数据的基础上，对实验数据进行分析得到实验结论，进而总结出串并联电路的电流特点。最后在结尾部分，通过小结课堂内容来结束课程。因此，教学设计应有自己的想法和新意，能立足课堂，发展学生。在保证课堂完整性的同时，培养学生动手能力和小组合作能力。这时应体现教态自然大方，语言铿锵有力，教学富有激情，对学生循循善诱，循序渐进，应该充分体现"以教师为引导，以学生为主体"的课程理念，带领学生一步步分析，最终通过自己的实际实践得出结论的过程，但对于实验结论的"普适性"引导还要更加具体，并且落实到位。明确教学课堂要回归学生，落实引导，在以后的教学中，让更多学生能够真实参与到课堂当中来，反映问题，落实实践，解决实际问题。老师在实验中应该逐渐深入，先打基础，介绍常见的错误操作，以期学生在动手的过程中少犯错。

此外，核心素养当以人为核心，以育人为根本。带领学生从基本的实验猜想入手，引导学生给出关于实验的合理猜想，然后引导学生进行实验设计。采集一系列的实验数据。通过创设推理情境、实验情境和社会生活情境，帮助学生在推理中构建科学思维，实验探究中提高科学探究能力，然后让学生将所得到的数据展示在大家面前，收集多组同学的数据后，带领着学生从众多数据中总结规律，分析部分异常数据出现的原理，可谓是层层深入。带领学生应用自己从数据中获取的相关规律，解决问题，进一步让学生体会到物理学的严谨之美，层层深入带领学生探究物理学规律，让学生经历用物理的思想解决问题的的过程，可谓是从学生中来到学生中去，立足学生的思维发展，完成物理教学任务，体现以学生为主体的教学思想。通过学生的自主探究，并能够通过得出的结论运用到实际问题的解答中。变教师主体为学生主体，学生是主演，学生经历知识的形成过程，教师是导演，为学生提供体验场景，把控课堂节奏，掌控教学方向。通过学生体验实验，观察实验，得出结论，既培养学生物理观念，相互作用观念，也培养学生科学思维，科学推理、实验创新，又经历科学探究，提出问题、猜想假设、交流讨论，还培养学生科学态度，相互合作，认真记录。

（五）引导学生利用物理知识进行合理运用

利用知识的应用，学以致用是指理论知识的学习应当与实际应用相结合，把学到的知识运用到实践中去，从实践中遇到的问题，再学习新的知识来解决，就这样相互促进学习。通过实践、认识、再实践、再认识的不断反复，逐步加深对理论知识的理解，最终达成对知识的全局性理解和对技能的全局性掌握。在教学中，通过"学以致用"来创设问题情境，是很受学生欢迎的，驱动问题激发高阶思维，用基本问题架构思维轨道，用"问题链"击破思维难点，用启发式问题引发学生质疑和批判，质疑创新，强调批判意识，问题解决培养核心素养，引导学生解决问题需要模型建构，模型建构要从根本出发，培养学生的对象意识、放映意识、转化意识、边界意识、作图意识。科学推理使学生思维更加严密。从马克思主义哲学原理视角理解，物理观念体现前人对自然的理解，自然是由物质组成，物质处于运动状态，物质之间会产生相互作用，物质的运动遵守能量守恒，认知学把这称为认知结果，其本质就是马克思主义哲学的唯物论。以"速度"教学为例：物体的状态有运动或静止，运动的物体有快慢，快慢可以用速度描述，這就是物理观念。速度的定义需要比值定义法、矢量运算法、函数求导法，这就是科学思维。如何比较运动的快慢、如何测量物体的速度，这就是科学探究。有的场合需要高速，如高速列车、回旋加速器等，有的场合需要低速，如高速摄像机、激光制冷技术等，有些场合需要遵守规则，如学校门口开车限速、舰载机起飞速度等，老师应该合理的引导学生通过物理思维进行应用，立足于教学实际问题和教学需要，课堂实践探索，基于学科核心素养的大学物理教学为教学带来新的问题与挑战。解决问题的教学，摆脱物理教学进入模式化、套路化的怪圈，转变观念、调整教法，让教学更有效益。变机械背诵为知识建构。引导学生经历探究知识的过程，在动手、观察、交流、应用中，自主建构。解答习题为解决问题。分析拔河比赛，把物理知识植入具体生活情境中，让解答习题变成解决问题。学习知识为发展素养。学习知识只是发展素养的途径，而发展素养是学习知识的目的。

（六）大学物理中融入信息技术

将信息技术教学和物理课堂相融合不仅促进了课堂教学的变革，也创新了教学模式，让计算机辅助教学成为课堂教学的好帮手。比如，学生们在学习《光的反射》这一节的时候，光的反射这一名词学生们听起来会很陌生，但是这种现象在生活当中确实是很常见。老师们在授课的时候就可以提前搜集一些视频和名人事迹让学生们进行学习，在播放视频的时候，老师对一些关键点要进行讲解，这样学生们对于光的反射就有了一定的掌握。然后老师可以让每位学生准备一个小镜子，根据视频当中的细节师生一起来进行光的反射这一实验，当实验完成之后，老师可以对光的反射的知识点进行总结概括，通过计算机輔助教学从而构建新型教学环境，使老师对学生的教学工作更加完善，从而培养学生们的各项能力。提高课堂效率科学合理的应用计算机辅助教学。不仅可以辅助物理教学，还可以帮助学生们整理相关的知识，老师们可以借助计算机辅助教学来开展相关的实验教学，这样就可以将实验当中的疑难点具体化。实验是物理学习必须经历的一个过程，即使这个过程复杂困难，但是通过计算机就可以对其进行解决。众所周知，物理概念和定理大部分都来源于生活实践，但是光凭老师们口述，是没有办法表现出物理这门学科的张力，为此，老师们就应该借助计算机辅助教学，来展现物理这门学科的特点，通过更新课堂教学方式，计算机辅助将学生的问题聚集，成果简化，传播形式多样，不再局限于课堂上的传授，学生可利用其它零碎的时间随时随地学习。视频中将光学方法放大法生动的用动画的形式表现出来，清晰直接的让学生体会到桌面的形变是微小的这一重点。

结语

综上所述，大学物理是实践大于理论的学科，其中对于知识的实际运用，多于在题目中进行探索，所以学习大学物理的过程中，基于学科核心素养视角提高大学物理教学水平，引导学生的学习习惯，从而来增强学生对物理学习的兴趣。教师在实际教学过程中，应该进行不断创新，不断的总结融入到整体教学内容之中，可以带领学生更好的理解相对较为抽象化的知识，以此来保障学生能够在课堂学习中对新知识进行合理有效的转化。也为教师提供了全新的授课方式与授课思路，最大程度上提高教学质量，减轻学生的负担。

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