培養高一學生“物理核心素養”的實踐研究

摘要：核心素養是把三維目標中的“知識為本”提高到“以人為本”，作者從實踐出發從五個方面研究如何培養高一學生的“物理核心素養”。

關鍵詞：“物理核心素養”；“知識為本”；“以人為本”

學生發展核心素養，主要是指學生應具備的，能夠適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。把三維目標中的“知識為本”提高到核心素養中的“以人為本”。學生物理核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終生發展和社會需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質，是學生科學素養的重要構成。

物理課程核心素養有十二個關鍵詞：認識與理解、分析與綜合、實驗操作、數理應用、觀察與探索、質疑與批判、創新與拓展、尋美求真、學術能力、自主發展、合作與交流、社會責任。通俗地理解，物理核心素養就是把所學的物理知識都忘掉后，所剩下的給人終生受用的東西；或者說，學過的物理能給學生打下什么烙印，他跟沒學過物理的人相比會有怎樣的差異。核心素養是天性和習性的結合，可教可學，具有發展的連續性和階段性。那么對于高一學生，本人覺得應著重培養學生以下幾個“物理核心素養”。

一、 信息獲取與表達能力

物理知識背景具有很強的實際情景性，要在“紛擾”的物理情景中提取有用的信息，必須具有一定的“信息”素養。要會用“物理語言”表達和不同表達方式的轉換。

比如運動學中的追及、相遇和多解問題是運動學中的一個較為復雜的問題，了解多解形成原因，細致分析運動過程，多思考總結，比較歸類。要學生在題目中理清時間關系和位移關系。并且注意一個條件即兩者速度相等，它往往是物體間能否追上、追不上或（兩者）距離最大、最小的臨界條件，是解題的切入點。例如：“大追小”：速度大的追速度小的（以vA勻減速追勻速vB為例）。物體A追上物體B：或者相遇、避免碰撞、恰好碰撞的臨界條件v′A=vB。開始時，兩個物體相距s0，則A追上B時，必有sA-sB=s0，讓學生用“物理語言”即公式表達求解。

二、 有理有據解決問題的意識

從初中的“套公式”到高中的“用公式”。例：汽車在水平公路上勻速行駛，速度大小為12m/s，剎車時的加速度大小為6 m/s2，問汽車5 s內的位移為多少？

這題如果同學直接利用位移公式把5 s時間代進去做的話就錯了，一定要分析汽車停止運動需要多長時間，發現汽車2 s就停止運動了，所以運動時間只有2 s。這就需要同學能真正理解公式中每個物理量的含義，做到用對每個公式。

三、 用數學工具解決問題的能力

“數學知識在物理上的應用能力”也是物理教學上能力要求之一。比如在st圖像和vt圖像中，要會用數學求斜率的方法求速度和加速度，要明白圖像的截距、交點是什么意思，面積代表什么。這些圖像的處理方法與數學中圖像的應用方法是一樣的。

在力的平衡中，對物體進行受力分析，已知合力求分力，已知分力求合力，都必須用到直角三角形的知識以及三角函數的知識。如果三角函數知識掌握不扎實是沒辦法得到正確答案的。

四、 養成“畫圖”的技能與習慣

有沒有“畫圖”習慣是會不會學物理的標志，有圖有真相，“畫圖”是信息可視化、形象化的最好方法，更有助于物理建模。

①畫情景圖。例題：一輛汽車在斑馬線前等綠燈，綠燈亮的時候汽車以加速度3 m/s2開始加速行駛，就在這個時候一輛自行車以6 m/s的速度勻速駛來，從后邊超過汽車。問：汽車從路口啟動后，在追上自行車之前經過多長時間兩車相距最遠？相距最遠的距離是多少？

畫情景圖：畫出汽車和自行車的行程草圖如圖所示，當汽車的速度與自行車的速度相等時v汽=v自，兩車之間的距離最大。

②圖像法，這道題也可以畫出vt圖像，用圖像法求解，如圖，由于圖線與橫坐標軸所包圍的面積等于位移的大小，由圖可知：在相遇之前，在t時刻兩車速度相等時，自行車的位移與汽車的位移之差也就是斜線部分面積達最大，這時候兩車之間的距離最大。

③畫受力分析圖，如圖所示，已知質量為m的電燈用兩根細繩OA與OB懸掛于兩墻之間，細繩OB的一端固定于B點，細繩OA掛于右墻的A點。已知O點和OA繩的位置不變，在B點往上移的過程中，細繩OA及細繩OB的拉力怎樣變化？這種動態平衡類題目，必須通過圖解法作圖才能求解。需要學生用力的合成法，把FA、FB兩個力進行合成，利用合力不變以及一個分力FA的方向不變，由于FB分力方向的改變進行作圖求解得出FA不斷減小，FB先減小后增大。

另外動態平衡還可通過作圖，找到矢量三角形與幾何三角形相似，利用相似三角形的特點列出三條邊成比例，從而求出未知的力。

五、 物理方法滲透

1. 理想模型法：質點就是一個理想化的物理模型，不是個真實的物體，是有質量的點，區別于幾何學中的“點”。物體被看作質點取決于：物體的大小和形狀對研究的問題不產生影響，物體上的各點的運動情況相同。突出主要因素，忽略次要因素。

2. 控制變量法：在探究加速度與合外力F和物體質量m的關系時用控制變量法進行研究：①保持物體的質量m一定時，研究加速度a和合外力F的關系。②保持物體受到的合外力F一定時，研究加速度a和質量m的關系。另外高一還用到了實驗探究的物理方法、圖像法等。物理方法的滲透使得學生終身受益。

總之，在學生學習物理觀念、實驗探究物理規律的過程中，培養學生形成科學的思維方法，科學的態度與責任。培養學生“物理核心素養”是每個人發展與完善自我、融入社會及勝任工作起基礎作用的共同素養，是適用于一切情境，有益于學生終身發展的DNA。核心素養是一種跨學科素養，是知識、能力和態度的綜合表現。

作者簡介：蘇享銧，福建省晉江市，平山中學。