核心素养导向下高中物理教学中学生抽象能力培养研究

【摘要】为促进高中物理教学改革，促进学生学习成绩、抽象能力以及学科素养的发展，本文对核心素养导向下的高中物理教学中学生抽象能力培养策略进行探索.从核心素养的内涵、特征等方面进行论述，并分析“核心素养”与高中物理教学的紧密联系.接着，探讨学生抽象能力的概念与特点.基于以上分析，提出深入理解概念、培养科学推理能力、提供多样化的学习体验、强化模型构建能力、注重反思

与交流几个方面的教学策略.通过在教学中运用上述学习策略，能够促进学生对抽象概念的理解与运用.

【关键词】核心素养；高中物理；学生培养

1 引言

核心素养的培养是近几年的一项重大课题.核心素养是一个人面对未来社会所必须具备的素养，它主要体现在创新思维、适应变化、跨学科协作等方面［1］.高中是培养学生核心素养的关键期，而物理学又是自然科学的一个重要科目，因此，它的教学必须与核心素养培养紧密结合.

对学生抽象能力的培是高中物理教学的一项重要内容.但是，目前仍然存在学生难以理解抽象概念、不能将抽象理论运用到实践中的问题.所以，如何有效地培养学生的抽象思维能力就显得尤为迫切.在此基础上，提出了以核心素养为指导的高中物理课堂教学模式，其主要目标是培养学生的创新精神、动手能力和批判思考能力，它与学生的抽象能力密切相关［2］.在以核心素养为基础的课堂教育中，能够使学生对观念有更深入的了解，培养其科学推理能力，并丰富其学习经验，从而促进学生抽象能力的发展.但是，在高中物理教学中，教师如何有效地提高学生的抽象能力是一个值得关注的问题.为此，本文探讨了一些有效的教学策略和手段，对于优化高中物理教学，以及培养学生的综合能力都有很大的作用.

2 核心素养导向下的高中物理教学

2.1 核心素养的概念和特点

“核心素养”是一个人适应新时代需要具备的素养与能力.学生的创造性思维、批判性思维、动手能力和协作能力是学生综合素养的重要组成部分，其重点在于发展学生的终身学习与应变能力，让他们有机会去应对各种挑战与问题，并具有实践性强、适应社会发展要求、多学科交叉和综合性强等特点［3］.

2.2 核心素养与高中物理教学的关系

高中物理课程是对学生进行科学素养培养、提高学生科学思想能力的一个关键步骤.首先，高中物理课程通过指导学生开展科学探索并进行实际操作，能够培养他们的创造性思想.其次，在物理学中，重视认识和把握事物的基本原理与规则，发展学生的批判思考和综合应用的能力，符合核心素养要求的全面、终身学习的特点.另外，在高中的物理教学中，往往要与其他学科相互融合及全面应用，以提高学生的多学科素养，能够满足核心素养培养的多学科交叉综合性的需求.

为此，高中物理课程要与学生的核心素养密切相关，并把它当作课程的目的与评估的基础.通过多种形式的实际操作活动，提高学生的动手能力；在教育实践中，引导学生合理地进行思维活动，以发展创造性、批判性思维；通过与其他专业的交叉渗透，培养跨专业协作和综合运用的能力.

3 学生抽象能力的概念与特征

在高中物理教学过程中，抽象能力是指对物理中的抽象观念有深刻的了解与运用，具有合理的推论与问题求解、建构与运用的能力.通过对这种抽象能力的训练，使学生对物理知识的掌握与应用更加牢固，从而提高学生自身的科学素养与学习能力.

3.1 抽象能力的定义与内涵

抽象能力是一种能够从特定的对象或现象中提炼出共性的能力，并对抽象的概念、模型或思维模式进行概括的一种能力，要求学生能够运用所学到的知识对具体事例进行总结与归纳，了解事物的基本原理.抽象能力主要体现在对知识的理解和应用、推理和解决问题，以及模型的构建和应用上.

3.2 高中物理学习中的抽象能力要求

在高中物理教学中，对学生来说，抽象思维是一项非常重要的技能.首先，要让学生有正确的认识和运用知识的能力.在高中物理教学中，存在着大量的力、能和电流等抽象概念，这就要求学生了解概念的定义、性质及相互间的关联，并能将其与实际生活中的现象结合，用以说明或解决实际问题.其次，在高中物理教学中，要注重培养学生的科学思维与问题求解能力.当学生面对新的问题时，要进行分析及推断，根据现有的知识，对未知的结果进行理性的推断，并将其应用于实践中.同时，要求学生具有建模和应用能力.在物理学中，人们常常用数学建模的方法说明事物的发展规律，学生须具备将现象提炼成模式的能力，并且了解建构模型的原则及运用方式.此外，还要具备利用现有模式对新事物进行预测与解释的能力.

4 高中物理教学中培养学生抽象能力的策略

在高中物理课堂上，培养学生的抽象思维能力应采取以下措施：加深对概念的认识，培养科学推理的能力，提供多样化的学习经验，增强模型的建构能力，重视反思和交流.运用上述学习方法，能使学生对抽象的概念有较深的理解，加强学生的抽象思维训练.

4.1 深入理解概念

要使学生对抽象的知识有更深刻的认识，教学方法有很多种.首先，通过教学演示，指导学生进行有关的实验，并对实验过程中的现象进行观察、记录.比如，在力学方面，做一个弹性体的拉伸实验，让学生测试弹性体在各种外力作用下的伸长量.其次，让学生亲自参加实验，使他们真切体会到一些抽象观念的具体影响，比如，对物体在各种力作用下的移动情况进行观察、记录等.案例教学是一种有效的教学方法，它可以给出一些实例，并结合一些真实的案例，帮助他们更好地了解一些抽象的概念以及在真实情况下的意义和角色.同时，通过运用科学影像等多种教学手段，结合现实的教学情境及实例，使学生能直观地认识到所学知识的运用.通过对这些问题的探讨，使学生能够更好地了解到一些具体的概念，并在相互交流与探讨中，对这些抽象的概念有了更多的了解与阐释.通过运用上述教学方法，既能增强学生的学习热情，又能调动他们的求知欲，促进他们对抽象的概念有更深刻的认识，并能将它们运用到实际问题中去.

4.2 培养科学推理能力

通过实际操作、解决问题、建立数学模型等途径，对学生进行科学推理的训练.首先，探究式实验能使学生自主地进行观察、搜集资料，并在此基础上对实验结果进行思考、分析、推理，加深对实验结果与概念的联系.在解决问题过程中，可以利用现有的相关信息，对问题进行推断，从而得到正确的结论，既可以是现实情景，也可以是虚拟情景.此外，建模也是一个很好的方法，教师可以让学生在现有的基础上建立一个数学模型，再运用这个数学模型进行推断、预测，进而加深对物理现象的认识.另外，通过实证研究与错误矫正，使学生在实践中运用理论与实践相结合的方式与技巧，并自觉地发现其中可能存在的错误，从而提升其推断的精度与逻辑严密性.通过上述方法，让学生能够在独立的思维和实践中，对物理的概念与原则进行更深层次的了解与应用，同时，教师的指导与回馈也会极大地提高学生的科学推理能力.

4.3 提供多样化的学习体验

通过多元的教学经历，使学生能够将抽象的概念运用到具体的情境中，并获取直接的经验，进而引发他们的求知欲与探究欲.首先，在物理实验课堂上，要让学生对这些现象进行观察、记录，使他们能从这些实验中得到直观的体验，从而更好地认识这些抽象的概念.其次，通过实物仿真软件或线上仿真实验平台，让学生对各种实际情境进行实验模拟、探究，并对其产生的效果进行直观分析，加深对各种情景中抽象概念的运用.另外，通过使用科普视频、动画或演示等方式展现抽象概念的实践运用与原则，能够使学生产生浓厚的兴趣与求知欲，并使他们对从抽象的观念到现实的现象有直观的认识.此外，以问题为导向，让学生积极地去探究、去思考，并培养他们的问题求解与探究精神.将所提的理论知识运用于具体情境中，让同学通过仿真、角色扮演等亲身经历，增强他们的动手能力与领悟能力.这种学习经历既能激起他们的学习兴趣，又能让他们更加积极地投入到学习的过程中，加深对抽象概念的认识，还能让他们体会到物理在现实中的运用及其意义.

4.4 强化模型建构能力

学生积极地建构数学模型，并将其由抽象的概念，转变成具有操作性与解释性的模式.首先，通过对教学内容的分析与总结，创设特定的现象与问题情景，指导他们注意并提炼出重要的特性，并把它们转换成合适的模式.其次，让学生学会运用图形及公式表达并说明现象，通过画图及建构公式，让学生把抽象的观念与真实的资料相联结，加深对模型的认识与运用.此外，通过在线模拟工具或物理模拟软件，使学生能够直观地观察、了解其工作原理，从而深化对其抽象的认识.另外，通过设置一些特定的问题或练习，让学生利用所学到的知识去解决现实问题，从而提高他们的解题能力.开展小组协作学习与研讨，实现对抽象模型的建构与运用，使学生在互相沟通与思维的碰撞中，持续提高自身的建模能力，从多个视角看待与诠释物理现象.强化模型建构能力可以帮助学生更好地了解抽象能力的联系并运用，提高物理学科的教学水平和教学效果.

4.5 注重反思与交流

通过反思与交流，学生可以在共同探讨中，进一步加深自己对于抽象概念的认识.首先，鼓励学生在课堂上分享自己的想法与解答过程，通过分组、班级等方式，让学生互相沟通、互相交流，共同探索对抽象概念的认知与运用.其次，通过设计问题或情景，指导学生反思、交流思想，让学生对自己的思维过程进行反思，对所使用的抽象概念进行探讨，交流自己的思想与对策.此外，组织学生进行合作学习，让他们以小组为单位进行抽象概念的讨论与讲解，通过相互提问、辩论、合作等方式，促进思想的碰撞，加深对抽象概念的认识.在教学过程中，教师要起到引导的作用，通过提问促进学生进行深度的思维与沟通，并在适当的时候给予引导与反馈，从而使他们对抽象的概念有更透彻的理解.最后，让学生有机会将自己所了解的抽象概念通过口头、书面或多媒体等方式呈现给他人，这样不仅能提高学生的交际能力，还能强化他们对知识的掌握与运用.这些策略可以加深学生对抽象概念的认识与运用，还可以在相互交流中检查自己所掌握的知识，并从别人的反馈中得到改进与提升的机遇.

5 结语

本文探索了在核心素养指导下，如何在高中物理课堂上培养学生的抽象能力，从而为在高中物理教学中培养学生的抽象能力提供一定的借鉴与启发.首先，对概念的深刻认识是提高学生抽象能力的一个关键环节，它可以用直观的实验和实例来指导学生将抽象的概念同现实生活相结合.其次，科学推理能力的培养，可以帮助学生用实际的、逻辑的方法去分析、去解决问题，同时也可以培养他们的抽象思维.此外，在教学过程中，增加学习经验的多样性，增强模型建构的能力，强调反思和交流，都是提高学生抽象能力的有效途径.

参考文献：

［1］邓闻天.核心素养导向下的高中物理教学设计——评《核心素养导向的高中物理教学设计》［J］.中国教育学刊，2023（07）：I0045.

［2］苟改萍.核心素养导向下高中物理课堂教学策略研究［J］.新课程，2022（25）：60-61.

［3］赵造中.基于核心素养导向的高中物理教学案例研究［J］.中国科技经济新闻数据库 教育，2022（10）：61-63.