基于高中物理学科核心素养的物理教学实践

王超

随着高中物理教育的改革，传统的知识灌输式教学已经不能满足学生的需求。为了培养学生的科学素养，提高学生的创新能力，越来越多的教师开始探索更有效的物理教学方法。本文基于高中物理学科核心素养探讨物理教学策略。

高中物理学科核心素养是指学生在物理学习过程中所建立和形成的物理观念、科学思维方式、科学探究精神以及科学态度与责任。随着教育改革的推进，越来越多的教师开始关注如何培养学生的核心素养，同时意识到传统的知识灌输式教学已经无法满足学生需求，因此，基于高中物理学科核心素养的物理教学探究成了一个热点研究领域。

一、当前物理教学中存在的问题

（一）缺乏实践环节

首先，缺乏实践环节可能使学生的学习变得枯燥乏味，传统的物理教学侧重于理论知识的传授，学生只通过看书和听讲来学习物理知识，这样的学习方式往往缺乏趣味性，学生容易失去对物理学科的兴趣，脑海中对物理概念的建立不易成型，对物理规律的理解更是困难重重。其次，实践环节的缺乏也会导致学生的学习体验单一，学生无法真正感受到物理现象的奥妙和规律，限制了学生对物理学科的深入理解。再次，缺乏实践环节会使学生对物理实验技能和科学方法的掌握不够扎实，物理学科强调实验和观察的重要性，实践是学习物理知识的重要手段。然而在传统的物理教学中，实践环节往往被忽略，学生很少有机会亲自动手进行实验，导致学生缺乏实验技能的培养，无法熟练操作科学仪器，也无法理解科学方法的运用。最后，缺乏实践经验会让学生在未来的科学研究中面临困难，物理学科与数学、化学、生物等学科之间具有密切联系，然而传统的教学往往将物理与这些学科割裂开来，缺乏跨学科融合，学生没有机会将物理知识与其他学科相结合，从而无法理解物理知识在实际问题中的应用场景，阻碍了学生物理知识应用能力的提升。

（二）重视记忆，忽视理解

当教学过程中过于注重记忆而忽视理解时，学生往往会陷入死记硬背的学习模式，机械地背诵一些物理公式和定律，但是缺乏对这些公式和定律含义的真正理解，没有掌握公式的出发点和推导过程，仅凭记忆而硬套公式。在这种情况下，学生一旦遇到新的问题往往感到无所适从。由于只是机械地记住了某个公式，而没有理解其背后的原理和推导过程，学生也就无法灵活运用所学知识，不懂得如何将物理原理与实际问题联系起来，无法理解问题的本质。另外，忽视理解容易导致知识的孤立，学生能够记住各种物理公式和定律，但是很难将这些知识与实际问题联系起来，缺乏将物理知识应用于实际情境中的能力，难以把握物理学科的整体框架，缺乏对物理世界的整体把控。物理学是一门探究自然规律的科学，需要学生具备发现问题和解决问题的能力。然而，当学生只是为了背诵而学习时，往往缺乏对物理原理的深入思考，难以形成批判性思维和创造性思维，这将限制学生在面对复杂问题时的解决能力。

二、优化高中物理学科核心素养的教学策略

（一）强化理解与应用

在教学过程中，教师可以提出引导性的问题，鼓励学生主动思考，通过生活实例和真实问题引入物理知识，使学生将所学知识与实际生活相联系。物理知识普遍存在于日常生活中，教师可以通过举实例或者实验等方式，将抽象的概念融入具体的情境中，让学生更好地理解物理现象的本质和原理。同时，引入客观问题，使学生将所学知识应用于具体的实践中，培养学生的实际动手能力和解决问题的能力。例如，在教学“分子的热运动”这一内容时，教师可以提出问题引导学生讨论，加深学生对分子热运动的理解，促使学生思考分子运动与温度之间的关系，并利用所学知识进行解释。

教师可以设计相关实验，让学生亲自观察分子热运动现象。比如，让學生使用显微镜观察颗粒在不同温度下的运动情况，然后引导学生分析实验现象和实验数据，解释分子热运动与温度和能量之间的关系。教师可以给出一些实际生活中的问题，让学生运用所学知识理解分子热运动的原理，解决问题。例如，教师可以让学生探究与分子热运动相关的物质状态变化、热传导、压强等问题，通过实际应用的方式，学生可以更深入地理解分子热运动的概念。

（二）多媒体教学和实践性活动

多媒体教学是指通过各种多媒体技术和资源，如电子课件、视频、模拟实验等来辅助教学。在物理学科教学中，多媒体教学可以起到直观展示、生动呈现和模拟实验的作用，教师可以使用多媒体资源将抽象的物理概念变得更加形象，让学生观看动画或实验视频，更好地理解物理现象。多媒体教学还可以帮助教师展示复杂的物理实验或观察结果，完成教师在课堂上无法完成的实验，使学生真实地感受物理现象的特点和规律。

除了多媒体教学，教师还可以组织实践活动。实践活动是指让学生亲自动手进行实验、观察和制作等活动，培养学生的动手能力和实践操作技能。在物理学科教学中，实践活动可以帮助学生将所学的理论知识转化为实际操作能力，教师可以设计一系列的实践活动，如实验研究、物理模型制作、科学观察等，让学生通过实际操作来验证所学的物理知识。通过实践活动，不仅能够加深学生对物理知识的理解，更重要的是培养学生的科学思维和解决问题的能力，为学生提供更多的学习渠道和展示自己的机会，激发学生学习物理学科的兴趣，提高学生的认知效果。

例如，在教学“万有引力定律”这一课程时，教师可以使用动画和视频来展示万有引力定律的原理和应用场景，帮助学生更直观地理解万有引力定律。教师可以使用动画模拟行星绕太阳运动的过程，以及不同质量和距离对引力的影响，然后使用物理模拟软件或者虚拟实验工具，让学生进行模拟实验，探究万有引力定律。学生可以根据质量、距离等变化因素，观察并测量受力大小的变化，进行数据分析。当然，教师也可以设计实验，让学生观察不同质量和距离对万有引力的影响，学生亲自探究万有引力定律。教师还可以提出一些实际问题，让学生应用万有引力定律进行解决。

（三）培养跨学科思维

物理学科与数学、化学、生物等学科之间有着紧密联系，教师可以通过多媒体手段整合这些知识，使学生在学习物理时也能从其他学科中获得启示，这种综合性的学习方法可以培养学生的跨学科思维，加深学生对知识的理解。

首先，数学与物理学相互依存。物理学中的许多概念和原理都可以用数学语言来描述，例如，力学中的运动和力之间的关系可以通过数学公式进行精确计算，同时，数学中的代数、几何、微积分等工具也被广泛应用于物理学中的模型建立和问题求解。将这两门学科结合起来教学，学生可以更好地理解物理概念的数学表达，培养抽象思维和问题解决能力。

其次，化学与物理学的联系十分密切。物质的组成、结构和性质是化学的核心内容，而物理学则涉及物质的运动和相互作用。例如，热力学和热传导是物理学和化学学科的交叉领域，都是探讨物质中热量的流动和转化规律。

再次，生物学与物理学之间的联系呈现出生物物理学这一交叉学科。生物物理学研究生物系统中的物理现象和过程，如细胞内的分子运动、神经信号传导、光合作用等。通过了解生物学和物理学的交叉点，学生可以更好地理解生命现象背后的物理规律，并揭示生物系统机制。

例如，在学习“热和内能”这一课程时，教师可以引入化学和生物学的概念，将物理中的热和内能概念与化学中的化学反应和分子运动联系起来。进行教学时，教师可以先讲解热反应、内能变化以及热力学定律等概念，引导学生思考热在化学反应中的作用，并探究分子之间的相互作用对物质性质的影响。同时，教师可以为学生讲述生物体内的代谢过程中也存在热和内能的转化，培养学生将物理概念应用于其他学科的思维习惯。

最后，教师应注重跨学科思维的培养，如系统思维、创新思维和批判性思维等。在教学中，教师可以引导学生进行跨学科项目研究和实验设计，让学生运用不同学科的知识来解决实际问题，从而提高学生的创新能力和解决问题的能力。

（四）引导学生形成物理知识体系的整体框架

物理学科知识内容庞杂且相互关联密切，引导学生形成知识体系的整体框架，可以帮助学生将零散的知识点有机地组织起来，形成系统化的学习结构，这样一来，学生在学习过程中可以更好地理解各个知识点之间的联系，提高学习效果。物理学科是一门逻辑性较强的学科，在教学过程中，教师可以先总览教学大纲、物理课程标准和教材内容，然后引导学生分析各个章节之间的关系，帮助学生形成对物理学科的整体认知。教师也可以利用概念地图、思维导图等方式，将不同章节的知识点进行归类和串联，帮助学生形成一个清晰的知识框架。而在知识点讲解中，教师应该着重强调这一知识点与其他知识点之间的联系，并提供适当的案例来阐释这些联系。教师可以引导学生回顾之前学过的知识，加深学生对与当前知识点相关的前置知识的理解，从而使学生将各个知识点有机地串联起来，形成一个相对系统的认知框架。

此外，教师在教学中可以采用追溯法，引导学生从一个具体的问题或现象出发，逐步追溯到更加普遍和抽象的原理和规律，使学生逐步感受到不同知识之间的内在联系，形成对物理学科的整体认识。学生不再只是记住孤立的概念，而是能够将知识整合起来，理解其相互之间的关系。这种方法不仅可以培养学生的综合能力，还可以提高学生对物理学科的兴趣。设计学习任务时，教师可以引导学生进行综合性的探究活动，让学生在解决实际问题的过程中将各个知识点有機地结合起来，鼓励学生形成整体框架意识，掌握运用物理知识解决问题的能力。

（五）开展评价反馈

除了传统的笔试和口试之外，教师还可以引入项目评价、实验报告、小组讨论等形式，以全面了解学生的学习情况和能力水平，这样的评价方式可以更好地反映学生的综合素养和能力，促进学生全面发展。在评价过程中，教师要及时给予学生针对性的反馈，指出学生的优点和不足之处，并提出改进策略。反馈应当具体、明确，并具有可操作性，帮助学生理解问题所在，明确解决方法。同时，教师要鼓励学生参与反馈，让学生分析自己的学习情况，并提出改进意见。在学生提出改进意见时，教师应鼓励学生提出具体可行的建议。例如，学生可以提出增加练习题目、寻求更多实例或案例分析、改变学习方法等，教师收集学生的意见后，应积极回应并针对性地给予其指导，解释哪些建议是可行的，并提供支持和资源来帮助学生更好地改进。

教师也可以分享一些有效的学习方法，以激发学生对学习的兴趣。通过鼓励学生提供具体可行的建议，并积极跟进学生的改进意见，可以培养学生的自主学习能力和反思能力。此外，每个学生的学习风格和能力水平有所不同，教师应该根据学生的实际情况进行个性化评价，了解每个学生的优势和需求，给予针对性指导，帮助学生充分发挥潜力，实现自我价值。物理学科的学习强调过程性学习和解决问题的能力，所以评价不能只看结果是否正确，还要考虑学生在解题过程中的思维方式、分析能力和合作能力等方面的表现，通过这种方式，可以更好地促进学生的思维发展。评价不仅是发现问题和弱点，更是肯定学生的成绩和努力，在给予反馈时，教师要积极传递正面信息，激发学生的学习动力。同时，为学生设定具体的目标，并提供实现目标的支持和指导，让学生感受到自己的进步，获得成就感。

三、结语

高中物理学科核心素养的培养具有重要意义，有利于培养学生的实践能力、科学思维能力和问题解决能力。在今后的教学中，教师要注重对学生核心素养的培养，提升学生的综合素质和创新能力，为其未来发展打下坚实的基础。