淺談發展學生物理核心素養的教學策略

范玉峰

（寧夏回族自治區銀川市第二十四中學，寧夏銀川 750011）

引 言

物理學科核心素養，是學生在接受物理學科的教育過程中所逐漸形成并發展的物理學科知識、實踐能力、科學情感、態度和價值觀。這是學生通過物理學習所獲得的具有物理學科特征的，以滿足個人終身學習和社會發展需要的思維品質和關鍵能力。物理學的核心素質主要包括：物理概念、科學思維、實驗探索、科學態度和責任。物理核心素養的四個方面是相互關聯和共同發展的。如何在課堂教學中培養學生的物理核心素養，是每位教師都要思考的問題。

一、讓學生體驗物理知識的發生過程

在學習物理知識的過程中，應重視物理概念的形成過程、物理基本定律的發現過程、物理基本實驗的設計思想和操作步驟、數據的收集和處理步驟，以及解決物理問題的思維過程。

（一）讓學生體驗核心概念的形成過程

物理的核心概念是物理學大廈的基石。學生必須充分理解這些概念的內涵并進行適當地拓展，才能建立物理知識體系。在教學中，要求教師提供豐富的物理素材，營造出生動、直觀、具體的物理場景，并通過實驗設備的演示、多媒體的展示和教學思路的設計引導學生在特定的物理情境下進行觀察、分析、比較、概括，以理解、掌握物理概念。

例如，在“加速度”的教學中，日常生活中幾乎沒有與加速度相對應的詞語，學生頭腦中更不會自發地形成“加速度”的概念。加速度的概念具有動態的特點，對學生來說，比較抽象，難以理解。一般來說，概念課的教學方法主要有兩種：一是教師直接給出概念或定義，通過鞏固練習以加深學生的理解；二是教師提供大量數據，或相關物理現象，先引導學生歸納、概括出共同點，然后給出概念，并進行鞏固練習以加深理解。實際教學中宜采用第二種方法，因為它是從易到難，從現象到本質，從形象到抽象的過程，符合學生的思維發展規律，更容易被學生接受。這樣引導學生用探究的方法，經歷加速度概念的建立過程，是學生掌握加速度概念的最有效途徑。

（二）讓學生探尋物理規律的發現過程

物理規律是物理學中的魂，是物理學大廈中的支柱。物理教學中，重演重要物理規律的探索和發現過程，對學生深刻理解物理規律，領悟發現規律過程中使用的方法，體驗探索和發現的樂趣，感受科學家對自然現象、自然規律的信念和科學精神有積極影響，從而可以激發學生努力學習科學文化的動機和熱情。在核心規律的教學中，教師必須盡可能按照規律發現過程來設計教學，即提出問題、猜測假設、設計實驗、進行實驗、分析論證，并引導學生進行評價，讓學生經歷和體驗這些規律發現的生動過程。

例如，在“自由落體運動”的教學中，教師應從生活實踐出發，結合學生在實際生活中的觀察，初步了解自由落體運動，并通過解讀亞里士多德和伽利略對自由落體運動的研究，結合伽利略的理想實驗，得出自由落體運動的特點。接著，教師可以通過實驗讓學生自主探究自由落體運動所遵循的規律。讓學生在此基礎上理解、掌握自由落體運動的規律。

（三）讓學生參與物理實驗的整個過程

物理學是以實驗為基礎的自然學科。物理教學中，要通過教師的引導，讓學生根據實驗目的設計實驗方案，選擇實驗儀器，并親自動手操作，記錄分析實驗數據，得出結論，最后進行評估交流[1]。這樣才能讓學生在實驗中充分動手操作、動腦思考和動情感受，才能逐步形成嚴謹的、實事求是的科學態度。另外，教師還可以為學生提供實驗器材，或引導學生自主尋找實驗器材，鼓勵學生在課外自主設計、完成一些小實驗。課堂中的演示實驗，也要教師通過精心設計讓學生參與進來。

（四）讓學生親歷物理問題的解決過程

解決物理問題，是學生物理思維的形成、發展、提升的重要環節。教師要在習題課的教學中，引導學生從讀題、審題入手，確定研究對象，分析物理過程，建立物理模型，尋找隱含條件，再選擇適用規律，建立方程，求解并展開討論。解決問題的每個步驟都應讓學生充分參與，而不是教師在講臺上“表演”，學生“當觀眾”。同時，教師應要求學生按上述程序展示問題的解決過程，體會物理問題解決過程中的每個細節，整體著眼，局部著手，讓物理解決問題的思維方式在學生大腦中固化，從而內化為學生的思維習慣。

二、挖掘物理教材，培養學生的科學態度和科學精神

在物理教材中，有許多如《科學漫步》《科學足跡》《STS》等介紹物理學中重大發現，以及描述偉大科學家的科學生涯、可貴品質的小欄目。比如人教版高中物理選修3—2中第3頁《科學足跡》中介紹的“偉大的科學家法拉第”就是很好的素材。材料介紹了法拉第的家庭出身、生活的時代背景以及法拉第發現電磁感應現象過程中遇到的挫折和困難，法拉第堅持自己的理想信念，最后成功驗證了“磁生電”設想，開創了人類的電氣化時代。這樣的偉人事跡，會激勵、影響學生的人生，讓學生體會到科學家對自然現象、自然規律的信念，從而激發學生努力學習科學文化的熱情和社會責任感。

三、滲透物理思想，加強科學方法的教育

物理學科中有非常多的思想方法和研究方法，比如理想模型法（質點、勻變速直線運動等）、理想實驗、外推法（伽利略的自由落體運動的研究）、比值定義法（密度、電場強度、電阻等概念的定義）、控制變量法（探究加速度與力和質量的關系）、微元法（瞬時速度的定義）、等效替代法（力的合成與分解）、逐差法（利用打點計時器求物體的加速度）、放大法（觀察物體的微小形變）、整體隔離法(解決連接體問題)，等等。教師應將這些方法滲透于物理教學之中，幫助學生內化為自己的方法，提升學生的科學素養。

四、貼近生活，培養學生學習物理的興趣

在物理教學中，教師要關注全體學生，立足于對科學素養的培養，物理教學應貼近學生的生活，要引導學生從身邊熟悉的生活現象中發現、探索和理解物理規律，并將物理知識和科學研究方法與學生的社會實踐及生活應用相結合，讓學生體驗物理在生活和生產中的實際應用。這不僅能提高學生學習物理的興趣，而且能引導學生養成良好的思維習慣，提高科學探索能力。例如，在“動量定理”的教學中，教師必須引導學生去觀察生活中的現象，如從高處跳下時雙腿為什么要彎曲一下，如何用物理理論去解釋這種現象；再如在“摩擦力”的教學中，讓學生觀察人走路時鞋底與地面的摩擦力的方向如何，汽車行進的過程中前輪和后輪的摩擦力的方向如何等。在物理教學中，學生不僅要學習基本的物理知識，而且要了解生活中的哪些現象可以用什么物理知識來解釋，同時要用物理知識來指導生活，讓物理知識服務于社會生活。

結 語

隨著物理課程改革的逐步推進，一線物理教師要適應這一轉變，必須以發展學生的科學素養、科學態度、情感與價值觀為主導；以培養學生的創新精神，形成應用科學方法的行為為重點；以理解科學、技術與社會的關系為背景，滲透科技意識，提高學生的科學素養，為學生的終身發展打下良好基礎，從而完成立德樹人這一根本任務。