高中物理核心素养与解题能力的培养探究

摘 要：高中物理学习具有一定的难度，若学生仅仅掌握学科知识而未发展核心素养，则不符合物理学科核心素养培养要求。学生必须通过反复的实践练习来巩固所学知识，将物理学科核心素养，如创新思维、团队合作、沟通交流等，落实到物理知识学习和解题过程中。学生的核心素养和解题能力的培养是一个长期的过程，教师要充分尊重学生的主体地位，创新应用不同的教学方法，不断优化高中物理核心素养与解题能力的培养模式，提升高中物理学科教学质量。为此，文章首先分析高中物理核心素养内涵，再分析高中物理核心素养与解题能力的培养策略，旨在提升高中物理学科教学质量。

关键词：高中物理；核心素养；解题能力；培养策略

作者简介：莫春兰（1979—），女，广西壮族自治区贵港市达开高级中学。

物理核心素养是指在物理教学活动中，学生将所学到的物理知识进行内化后，循序渐进、潜移默化形成的与自己的学习要求相适应，同时与社会发展相适应的思维和能力。物理学科核心思维的创新性、创造性较为明显，教师在教学中要引导学生自主学习、自主探索，从而让学生逐步形成解决物理问题的综合能力。

一、高中物理核心素养内涵

高中物理核心素养与激发学生学习热情、提升学习能力、培养思维能力有紧密的联系，具体可分为物理观念、科学思维、科学探究、科学态度。

（一）物理观念

高中阶段的学生掌握了力学、光学、电学等基本的物理知识，但是物理知识体系还比较简单、零散，还没有形成一个完整、标准的物理思维体系。所以，高中物理核心素养的培养，应该从物理观念的形成开始，让学生对物质、运动、能量等概念和相关知识有一个比较完整的认识，在物理知识的基础上建立起一个基本的物理思维体系。学生通过对物理问题的分析、解决、归纳和总结，在学习和实践中灵活地应用物理知识，能有效促进自身物理观念的形成。

（二）科学思维

物理是一门以现象为基础的学科，在高中物理教学中，学生应逐步理解和掌握模型建构、推理论证等科学的物理思维，进而运用正确的物理思维方式去认识和解决问题。因此，科学思维是提高高中物理教学质量的重要保证，同时也是学生物理核心素养形成的一个重要指标。

（三）科学探究

高中物理教学注重物理实验，注重以物理实验为手段，以科学的方式检验物理假设和进行总结。对高中生而言，实验能力是一项很重要的科学探究能力，其不但可以帮助学生掌握问题的解决技巧，还可以帮助他们发现问题、提出假设并加以检验，从而提高他们科学探究的综合素质。

（四）科学态度

物理是自然科学的一个分支，物理教学可以让学生对科学现象、知识、原理等有更深入的了解，了解科学发展和演变的历史和规律。通过树立敢于质疑、严谨验证等科学态度，学生能在物理学习中保持旺盛的求知欲。

二、高中物理核心素养与解题能力的培养策略

（一）重视物理基础知识积累

在高中物理教学中渗透物理核心素养，有助于逐步改善传统教学模式中存在的问题，激发学生对物理的学习兴趣，加深学生对物理基础知识的理解与记忆。在高中物理教学中，教师要围绕物理核心素养，对学生进行全面的教学，使学生理解并巩固物理基础知识，逐步构建起完整的物理知识体系［1］。以人教版高中物理“时间和位移”知识板块为例，教师可以根据学生对物理的基本知识和概念的理解，思考如何运用抽象思维来进行分析，帮助学生建立正确的物理概念，从而达到更好的教学效果。将实际生活中的时间和位移现象与学科教学相联系，能帮助学生更好、更快地理解所学知识，帮助学生形成物理觀念，让其学会运用科学思维对时间和位移现象进行分析与思考。在本板块教学中，教师要重点围绕位移、矢量、标量等物理基础概念展开探讨与分析，使学生积累关于物体运动的概念的基础知识，逐步建立起一个完整的知识结构，同时将物理知识与现实问题相结合，以加深学生对物理的认识。

（二）结合生活实际

物理知识源于生活实际，在高中物理教学中，教师要做到活学活用，从生活实际中发掘材料，将物理知识与日常生活紧密联系起来。教师应避免因循守旧，要积极开拓第二课堂，引导学生发掘生活实际中的知识，使日常生活成为核心素养培养的重要助力。例如，在学习“圆周运动”这一章节时，教师可让学生从日常生活中找到一些关于圆周运动的实例，如公园里的摩天轮绕着中心轴线进行转动，教师可以让学生根据摩天轮的大小和转数，计算摩天轮的角速度和线速度。除了挖掘现实生活中的物理元素，教师还可以让学生在课后观看《新闻大求真》《挑战不可能》等科普类节目，让学生在轻松愉快的环境中掌握物理的基本原理，同时开阔学生的眼界，促进学生养成良好的思维习惯，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

（三）运用物理实验

实验是物理的重要组成部分，在培养高中生的物理核心素养和解题能力时，实验能起到很大的作用。物理实验既能激发学生的学习兴趣，又能使学生掌握求知的方法，还能增强学生的创造能力、实践能力、协作能力，使学生的物理水平得到进一步的提高。以人教版“物体的运动速度”知识板块为例，教师可以引导学生对打点计时器进行实验操作，让学生更好地了解相关知识。课前，教师要让学生进行预习，掌握本次物理实验的基本原理、过程及结论，学习如何运用打点计时器，并通过在打点计时器上的纸带来测量运动目标的瞬间速度和平均速度。课中，教师演示物理实验的操作流程，实验器材有电磁打点计时器、纸带、刻度尺、导线、电源等。首先，教师将打点计时器安装在桌子上，将纸带从打点计时器的限位孔中穿出，再将复写纸放在定位轴上，放入纸带，再将两根接线柱连接到交流电源；接着，打开电源，按照实验要求移动纸带，在纸带上打出一行小圆点；最后，取出纸带，根据实际情况选择计数点，并按实验要求进行测量和计算。在完成实验后，教师让学生自行选择所需的测量资料，并将其与所选方法进行对比。

（四）小组合作探究学习

合作探究学习是指在开展教学活动时，将学生分成若干个合作学习小组，并分配不同的学习任务。在合作探究学习中，能够形成一种互帮互助的学习氛围，从而使课堂的教学质量得到进一步的提升。另外，在合作探究学习中，学生更容易找到问题的解决方案，从而增强自己对物理学习的信心，调动自己的学习积极性。以人教版“抛物运动”知识板块为例，教师在向学生讲解这一章的基本知识之后，可设置大量的问题。将这些问题与知识点结合起来，能使学生更好地消化这节课的知识。例题：从高度为h的平台上，沿着同一个方向，将小球水平抛出，总共抛出两次。第一次小球落在a处，第二次小球落在b处，a处和b处的间距为d。第一次抛出小球的初始速度是v1，第二次抛出小球的初始速度v2是多少？接下来，教师将学生分成若干个合作学习小组，分配学习任务，让学生根据自己的理解来解决物理问题。每个学生的思维方式都不一样，答案也就不一样。在经过小组讨论之后，每位小组成员根据自己的想法，阐述物理问题的解决方案和步骤，之后再由小组长对物理问题的解决方法和解题过程进行总结归纳，以小组形式进行成果展示。问题的解决方法有多种，教师可评价每个小组的解题方法，并从中选出最优解。

（五）仔细审题

在高中物理教学中，审题是解决问题的首要环节，也是解决问题的关键环节。学生在分析题目时，既要抓住题意，又要在审题的时候充分挖掘问题的内涵，从而获得更多的知识内容。学生对题目的了解越多，思维就越活跃、越开阔，这能使解题效率和解题质量得到提高。例题：在图1中可以看到，有两个小球A和B在同一高度h，他们的水平距离是l，当小球A以速度v平抛出时，小球B自由下落。当小球A和B撞击地面的时候，小球A和B的水平速度是恒定的，垂直分速度是变化的，方向是相反的，但大小没有变化。h恒定不变，忽略空气阻力、小球与地面发生的碰撞所需时间，以下说法中正确的是哪几个？①小球A的初始速度决定小球A和B能否在首次落地前产生碰撞；②在第一次落地前，如果小球A和B没有发生碰撞，则以后不会再发生碰撞；③两个小球在最高的地方不会相遇；④小球A和B可以在任何情况下相遇。

要解決这道题，我们要先读题、审题，并将图与题干相结合。假设小球A和B在首次落地前发生碰撞，则小球A的初始速度是。此外还有两种新的情况，第一种是如果小球A的初始速度大于，两个小球可以在首次落地前发生碰撞；第二种是如果小球A的初始速度小于，两个小球就会在同一时间落在地上，然后弹起来。由于小球A处于平抛运动状态，所以小球A撞击地面后会反弹，发生平抛运动的逆运动。如果两个小球在弹起来的过程中没有发生碰撞，则小球A和B会在同一时间移动到同样的高度，然后依照原始运动方式进行运动，只有当小球A和B发生碰撞后，这种运动方式才会发生新的变化。由此可见，小球A和B一定会相遇，①和④的说法正确。

（六）分析不同解题方法

多元解题思维的培养和解题方式的归纳，是提高学生解题能力的关键。教师要让学生在解题时积极发散思维，逐步增强分析问题的能力。教师在讲解典型范例时，要让学生在解题方法和思路上进行总结。教师还可以要求学生定期对做错的题目进行复习和总结，养成及时改错的良好解题习惯。例题：空间存在着匀强磁场和匀强电场，磁场的方向垂直于纸面（xOy平面）向里，电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下，从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图（图2—图5）中，能正确描述该粒子运动轨迹的是（）

解法一：在xOy平面内电场的方向沿y轴正方向，故在坐标原点O静止的带正电粒子在电场力作用下会向y轴正方向运动。磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可判断出向y轴正方向运动的粒子同时受到沿x轴负方向的洛伦兹力，故带电粒子向x轴负方向偏转。因此图2、图4不符合题意。带电粒子运动的过程中电场力对带电粒子做功，粒子速度大小发生变化，粒子所受的洛伦兹力方向始终与速度方向垂直。由于匀强电场方向是沿y轴正方向，因此x轴为匀强电场的等势面，从开始到带电粒子偏转再次运动到x轴时，电场力做功为零，洛伦兹力不做功，故带电粒子再次回到x轴时的速度为零，随后受电场力作用再次进入第二象限重复向左偏转，故图3符合题意，图5不符合题意［2］。解法二：粒子从坐标原点O由静止开始运动，将速度分解为向x轴正方向的速度v，向x轴负方向的速度v'，两个速度大小相等，方向相反。其中一个洛伦兹力平衡电场力，即qBv' =qE，则粒子的在电场、磁场中的运动可视为向x轴负方向以速度v' =做匀速直线运动，同时在x轴上方做匀速圆周运动。因此图3符合题意。

结语

综上，教师应采用适当的教学手段，培养学生的物理核心素养和解题能力，充分激发学生的潜能，锻炼学生科学的物理思维和解题技巧，不断提升学生的物理学习成效。

［参考文献］

王佛宝.高中物理实验教学小组合作学习策略研究［J］.发明与创新（职业教育），2021（5）：117-118.

蒋金团.创新与传承并重，全面考查学科素养：2022年高考全国甲卷物理试题评析［J］.高中数理化，2022（14）：7-9.