核心素养视域下高中物理教与学的文化构建

钱荣根

文化是社会现象与内在精神的既有、传承、创造、发展的总和。高中物理教与学文化是师生教与学的基础，亦是师生互动灵魂与心灵的纽带；高中物理教与学文化是主动发现、自觉深入、合作探究、习得知识、应用实践及创新生成；高中物理教与学文化是教师之间、教师与学生之间、学生与学生之间的交互、平等、活跃、主体的氛围文化；高中物理教与学文化是学科核心素养的主阵地，同时也是提升学生核心素养的关键所在。因此高中物理教与学文化是融入物理观念、科学探究、科学思维和科学态度与责任的教学范式，是新课改背景下必须加强、深化、丰富的情境文化。

那么新时代背景下的高中物理教与学文化应该是怎样的？我认为应该是教师与学生平等交流，以学生为主体，创设各类问题及生活情境，引导学生自觉主动探究知识，科学思维引领下的科学探究，让学生在自觉主动探索发现中生成、序化知识，内化知识及活化知识，同时在知识升华中体悟科学态度与责任，使学生具有家国情怀，为国家发展做出自己的贡献。教与学文化的主体是学生，围绕学生成长，培养学生的各方面能力，观察现象得物理观念，科学思维悟理论知识，科学探究找逻辑过程，科学态度与责任促社会使命。笔者从以下五个方面浅述高中物理教与学文化构建，促使核心素养落地生根。

一、培养学生具有自主观察物理现象的意识能力

物理学是有趣的，有丰富内涵，包含了很多物理概念、规律以及理论，因为和生活密切相关，所以物理与生活密不可分。当教师要求学生解释生活中见到的一些可以解释的现象时，学生又会觉得毫无头绪，不知所措，究其原因，还是我们的物理课堂学生参与实验或实践的程度不够，没有触发观察与思考的意识，学生对物理现象观察不够仔细，或者没有仔细观察的意识。这就要求教师在平时教学中，新课标背景下二十一个教材实验，还有生活中与物理相关的现象都可以作为案例来研究，引导学生细心观察，看清现象。因为很多实验可能器材相同，但是研究目标会不同，所以无论是演示实验，还是小组实验，都应让学生观察，提出问题，找出异同点。例如研究物体自由下落快慢的规律，利用频闪照片或者计算机传感器来重现详细过程，竖直方向位移之比符合一比三比五；探究力的平行四边形定则，通过弹簧测力计、橡皮筋等工具演绎实验过程，也可以通过计算机模拟的同步，比如几何画板，最终深刻得出结论：在误差允许内，合力的理论值与实验值相等；探究平抛运动的规律，通过视频慢镜头可以分析水平与竖直分运动规律，或者也可用播放器逐帧播放来研究等。

自主观察物理现象的意识是基于对习得知识的应用与实践，寓物理知识于实验操作。在这些实验课堂中，多数同学观察方向不明确、无从下手，此时需要教师适当引导，通过问题链的形式，使孩子们学会集中注意哪些方面，观察有目标，从表面现象中萃取有用的信息，厘清实验的浅层与深层本质，自觉主动体悟生成。教师还需在平时教学时利用习题中的情境案例，启发引导学生观察题目中的现象，如题目所描述的情境与生活的关系、情境蕴含的物理知识有哪些、现象与理论的关系是什么等，带着问题去观察才是有效的。

二、培养学生具有自主表述物理现象的能力

不管是课堂内，还是课堂外；不管是学习中，还是生活中，都要鼓励学生积极地表述自己观察的现象和自己的想法。有想法就说，有问题就问，可以生生讨论，也可以师生讨论，这样才能激发学生积极地去思考问题，聆听他人的见解，促进自身能力的提升。给学生展示的机会，是学习的过程，是内化知识的过程，是深度学习的路径。自主表述需要对现象的高度概括和集中思考的逻辑语言的输出，是一种非常重要的素养体现。

陶行知先生就指出，“发明千千万，起点是一问”。在一些课堂上，学生想发言，必须先举手，否则就是无视课堂纪律，会受到教师的责骂，打消了学生的积极性；也会出现学生积极举手回答，问题回答有偏差，教师不鼓励反而批评，打击了学生的积极性；课下学生问问题了，老师有时却会说：“这么简单的问题都不会！”“我上课讲过了，上课不听吧！”“不要钻牛角尖”等等，挫伤学生的内心成就感。课堂不能一味讲授，要留时间让同学们听听各自的讲述，激发思维，产生共鸣，相互切磋，共同生长。

基于以上现象，为了促进学生积极思考，培养学生的语言表达能力，必须鼓励学生积极主动地表述，不要怕学生说错，不要怕引起误解，不要责骂学生，不要批评学生，不要扼杀学生的求知欲。错误让我们更加精彩、收获更多，学生才能真正得到进步、成长。比如在研究物体自由下落快慢的规律时，学生通过自己的观察问了很多问题，也有很多认识的错误，于是我把問题整理出来，再演示、再推理，不时引导学生提问。在学生发言、提问和讨论中，对原有现象有了更深地认识，课堂效果很好。

三、培养学生具有自主挖掘物理本质的能力

“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”学生主动参与，养成主动学习习惯，激发学生科学探究物理本质的兴趣。例如“电容器”的引入，手持相机，按下快门，闪光拍下照片。随即去掉电池，问学生是否还能闪光？同学们展开讨论，绝大多数同学认为没有了电池的充电，就不会闪光。当教师按下快门，又闪光了，同学们惊愕。紧接着再次提出问题，老师若再按快门，是否会闪光，部分同学陷入了沉思。同学们心中这股挖掘物理本质的自觉探索欲望被激发。

生活中的很多现象都需要用物理知识去解释，教师以此为例导入新课，激发学生积极思考，弄清楚本质。例如饮料品中装水，底部扎几个洞，可以看到水从底部漏了出来，然后教师将其从手中释放下落或者盖上瓶盖扔到某位同学手里，发现水并未从底部漏出。再如电磁感应现象中的阻碍作用，感应电流受到原磁场给予的安培力与其反作用力所表现出来的现象，但新授课之前同学们是处于未知状态。所以做了“惊险”现场实验，竖直平行轨道上，第一次将矩形铝片沿轨道下落，没有放强磁体时速度很快，看上去感觉非常危险，手臂放下面肯定会受伤；第二次老师在下落轨道上固定强磁体后，问哪位学生敢上台把手腕放下面，此时全班还是很多人不敢，但是有个别男生胆子比较大，敢上台，在紧张严肃的气氛下，注视着铝片加速下落，但到靠近强磁体时，速度骤减，现场发出热烈的掌声。前后两次强烈反差，对学生的元认知产生了冲击，认知冲突促进学生挖掘物理本质。

生活中各种瓶瓶罐罐和其他用品都可以制作教具，使学生感受物理源于生活，又能把物理知识应用到生活实践，学生习得知识变得实际有用，增强学习乐趣，体现了新课革思想，培养学生发现原因、探究本质，物理与社会生活相结合，同时也培养了学生自主挖掘物理本质的能力。

四、培养学生具有自主操作物理实验的能力

理论探究需要实验验证，实验需要动手操作，但是往往很多学生进入实验室感觉摸不着头脑，不知所措。自主操作不是放任学生进入实验室自己捣鼓器材去研究，因为没有科学探究步骤的引领就是瞎探究、伪探究，时间花了，没有效率。操作物理实验的能力包含实验设计、数据处理、信息转化、动手操作、语言表达等。科学实验探究是在观察基础、资源准备、科学步骤、科学思维引领下的探究，包含实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、实验误差分析及实验反思等。

密立根通过光电效应实验测得普朗克常量，所测结果与普朗克给出的结果在误差允许范围内近似相等，从而荣获诺贝尔奖。卢瑟福通过氦核粒子散射实验的现象否定了汤姆生的枣糕模型，提出了原子的核式结构模型，为探索原子内部结构奠定了基础。同样，物理课堂也需要在“做”字上下功夫，这对于提高物理教学质量、培养学生动手解决问题的能力大有帮助。物理教材中有许多实验，如观察电容器充、放电，测量金属丝电阻率、测量电源电动势和内阻，用单摆测量重力加速度的大小、测量玻璃的折射率、用双缝干涉实验测量光的波长、探究影响感应电流方向的因素，探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系，用油膜法估测油酸分子的大小、探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系等。这些实验需要加强，没有操作实验的能力是不可能深度理解实验过程中的一些意外、多种因素对结论的影响。所以现在新高考通过真实还原实验过程來考查学生是否真的做过实验。

教材实验必须让每个人参与进来，这也是新高考下的要求。让学生动起来，体悟科学结论的得出绝不是容易的事，同时培养了学生的动手能力，科学思维下的科学探究，与他人合作的能力。在整个过程中遇到困难，教师要给予指导，这样才能让学生有所体验。让学生大胆尝试，既有助于学生对物理知识的进一步理解，又能更好地激发学生的创新能力。

操作实验不是简单动手，而是在科学步骤、科学思维、分工合作、实验验证、结论应用继而创新。俗话说“耳闻易忘，目睹为实，躬亲则明”，在平时教学过程中，教师要鼓励学生自己去处理一些力所能及的事情，尽可能通过自己的双手来解决问题，可谓“行比知更重要”。

五、培养学生具有自主整理物理知识的能力

高中物理学科部分学生觉得难度大、范围广、知识深。物理概念、基本公式、规律的理解与应用需要学生的消化与吸收。不能因为课程的时间问题而压缩甚至不给学生自主整理物理知识的时间，学生面对笔记能把教师教授的理论与知识低下头流露于笔尖。思维导图是学生整理知识较好的工具，通过树形图、流程图和气泡图等层级关系、层次关系、逻辑关系充分展示学生对所学的理解过程，再次深度学习。每位学生拥有自己的笔记本，将高中物理知识体系按大单元整理，每个人基于理解的学习有所不同，可以形式不同，各美其美，美美与共。对知识的盲区给予自主独立的思维，教师要学会等待，等待学生对知识的深度理解。然而高考衡量标准是分数，给了教师、家长和学生很大的压力。面对学习内容与课时紧张的矛盾，教师课堂上的讲授占据大部分时间，没有提问、没有等待、没有关注学生的学，为了完成教学任务，一股脑儿从头到尾地讲述。学生没有一点学习的“紧张”气氛，便出现了没有积极思考，课外抄写订正，为了完成老师的任务，机械式地重复劳动却无效果的现象。

抛开传统模式课堂教学，把课堂还给学生，让学生成为真正学习的主人，课堂上大胆给予学习的时间、空间，让学生有时间去思考、消化和巩固，有时间去整理物理知识，这样他们才能更好地建构自己的思维，方可各显神通。呼吁教师一定要给孩子更多的自主时间，让他们自主地去学习整理。

相信学生，培养学生，发展学生，引导学生主动建构高品质的有效学习。相信学生不是不闻不问，不是放任自流，而是有效地启发。启发、引导学生通过已有认知，利用学习资源，通过教师铺垫认知冲突，启发、引导探究，意义建构而获得，使得学生真正成为具有自主观察、表述、挖掘、操作、整理的学习能手，这与我国全面育人的目标不谋而合，从而形成体悟、探究、实践及创新能力，很自然地获得知识。教师需要终身学习，要有创新意识，方向正确比努力更重要。

课堂属于学生，课堂的精彩需要学生的积极参与。以学生为主体，师生互动、生生互动，让课堂成为展现师生生命价值的绿洲。全面落实“以学生发展为中心”这一教育理念，积极推动高中物理教与学文化的构建，为全面提高学生核心素养增加动力、活力与生长力。