淺談對(duì)“物理學(xué)科核心素養(yǎng)”的理解

郭榮

摘? 要：高中物理教學(xué)的首要任務(wù)是提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，我們?cè)谄綍r(shí)教學(xué)過(guò)程中要以“素養(yǎng)”的視角合理設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)奈锢斫虒W(xué)情景，以培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的育人觀來(lái)進(jìn)行物理教學(xué)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);物理觀念和應(yīng)用;科學(xué)思維和創(chuàng)新;科學(xué)探究和交流;科學(xué)態(tài)度和責(zé)任

高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)，共有四個(gè)維度：物理觀念和應(yīng)用、科學(xué)思維和創(chuàng)新、科學(xué)探究和交流、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。各維度包含的各要素形成了完整的學(xué)科素養(yǎng)體系。提升學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)思路必須要具有科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，應(yīng)努力培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，增強(qiáng)他們對(duì)大自然的好奇心，這也是物理課程的重要目標(biāo)。在物理教學(xué)中，一方面要善于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，另一方面，還要注意讓學(xué)生保持這種興趣。在興趣的驅(qū)使下讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究和科學(xué)研究交流，通過(guò)研究學(xué)習(xí)的過(guò)程建立起科學(xué)思維并進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)新，最后將物理觀念形成于大腦中，從而潛移默化到實(shí)際的應(yīng)用當(dāng)中。

我們要認(rèn)識(shí)到學(xué)科核心素養(yǎng)教育的重要性。如何在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中利用情景設(shè)計(jì)教學(xué)，真正做好在真實(shí)情景的科學(xué)探究中提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。現(xiàn)在我就用一個(gè)實(shí)例來(lái)談?wù)勎覍?duì)“物理學(xué)科核心素養(yǎng)”的理解。例如：以“素養(yǎng)”的視角觀察科學(xué)探究目標(biāo)——關(guān)于行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究。

一、興趣的激發(fā)

先給學(xué)生出示掛圖。介紹行星運(yùn)動(dòng)的掛圖，使學(xué)生對(duì)行星的運(yùn)動(dòng)有一個(gè)簡(jiǎn)單的感性認(rèn)識(shí);再讓學(xué)生觀看天體運(yùn)動(dòng)視頻，使學(xué)生通過(guò)天體運(yùn)動(dòng)的立體畫面的觀看，對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)進(jìn)一步提高。從而消除了學(xué)生對(duì)星體運(yùn)動(dòng)規(guī)律研究的神秘感。使學(xué)生產(chǎn)生探索天體運(yùn)動(dòng)奧秘的欲望進(jìn)而探究科學(xué)本質(zhì)。

二、科學(xué)態(tài)度和責(zé)任

在激發(fā)學(xué)生探究興趣的前提下，接下來(lái)讓學(xué)生閱讀教材中的“科學(xué)足跡”。讓學(xué)生了解托勒密、哥白尼、第谷.布拉赫、開(kāi)普勒等科學(xué)家們對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)。學(xué)生們感同身受的經(jīng)歷了跟科學(xué)家一樣的探究過(guò)程，再用網(wǎng)絡(luò)多媒體出示拍攝的木星及其衛(wèi)星的照片，通過(guò)觀察每隔兩小時(shí)的九張照片對(duì)比，增強(qiáng)了關(guān)于天體運(yùn)動(dòng)觀察情景的空間概念。通過(guò)這一環(huán)節(jié)的探究學(xué)習(xí)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行思想品質(zhì)、科學(xué)精神、文化素養(yǎng)的教育。教育學(xué)生要有一種精益求精、不斷追求的科學(xué)精神，從而培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)研究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度。

三、科學(xué)思維和創(chuàng)新

人們要正確認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)和規(guī)律，必須培養(yǎng)科學(xué)的思維方法。接下來(lái)我們通過(guò)類比“舉一反三”的發(fā)散思維，利用圖象畫出三個(gè)不同行星運(yùn)動(dòng)的軌跡圖象都是橢圓軌跡。讓學(xué)生知道所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌跡都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)人焦點(diǎn)上即開(kāi)普勒第一定律。在給學(xué)生建立橢圓軌道模型基礎(chǔ)上再簡(jiǎn)化為圓軌道，為學(xué)生模型建構(gòu)奠定基礎(chǔ)的同時(shí)，讓學(xué)生感受到科學(xué)家們追求“簡(jiǎn)潔性”的魅力。模型的建構(gòu)使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。物理學(xué)研究對(duì)象是十分復(fù)雜的客觀世界，其起作用的因素很多，需要把復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，模型構(gòu)建恰好體現(xiàn)了抓主要矛盾，突出問(wèn)題的本質(zhì)，使研究工作大為簡(jiǎn)化，讓學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)感到簡(jiǎn)單有趣。

四、科學(xué)探究和交流

新課程標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)調(diào)，高中物理課程的學(xué)習(xí)要以探究為核心。就探究的程序而言，交流與表達(dá)只是作為探究流程的一個(gè)階段，但具體到物理學(xué)科課程的課堂教學(xué)中，交流卻是貫穿探究的主線，直接影響著探究的進(jìn)程，決定探究的嘗試和效果。學(xué)會(huì)交流，是學(xué)生學(xué)習(xí)物理課程中應(yīng)該獲得的一種技能。

我們要在實(shí)際教學(xué)中展開(kāi)學(xué)生的探究交流。接下來(lái)我們繼續(xù)學(xué)習(xí)開(kāi)普勒第二定律即對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。對(duì)此知識(shí)的學(xué)習(xí)展開(kāi)這樣一個(gè)問(wèn)題的思考：行星在近日點(diǎn)與遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度大小關(guān)系及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度大小如何變化？通過(guò)拋出問(wèn)題的形式展開(kāi)學(xué)生的思考，并進(jìn)行小組交流討論，以此達(dá)到訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)思維的目標(biāo)。

五、物理觀念的形成和應(yīng)用

在前兩個(gè)定律學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上我們接著學(xué)習(xí)開(kāi)普勒第三定律——所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值相等。我們?nèi)绾螒?yīng)用物理觀念知識(shí)：開(kāi)普勒第三定律來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題呢？在天體運(yùn)行中，會(huì)有繞同一個(gè)中心天體運(yùn)動(dòng)的行星或衛(wèi)星問(wèn)題;衛(wèi)星與它所繞行的天體的同步問(wèn)題;衛(wèi)星在軌期間的變軌問(wèn)題;衛(wèi)星之間的追及和相遇問(wèn)題。開(kāi)普勒第三定律行星運(yùn)動(dòng)周期和軌道半徑之間的定量關(guān)系是解決這些問(wèn)題的重要途徑。物理觀念不僅僅使學(xué)生能應(yīng)用所學(xué)知識(shí)與技能去分析解決現(xiàn)成物理問(wèn)題，同時(shí)讓學(xué)生在解題過(guò)程中也對(duì)客觀世界本質(zhì)和規(guī)律有深刻的認(rèn)識(shí)和整體的把握。

物理學(xué)科核心素養(yǎng)是我國(guó)21世紀(jì)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，是物理學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)。通過(guò)這一課題的學(xué)習(xí)讓學(xué)生享受科學(xué)探究的樂(lè)趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)思維，鍛煉了學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力。通過(guò)學(xué)習(xí)不僅讓學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)知識(shí)技能的方向、方法、方式及應(yīng)用能力，而且還使學(xué)生掌握利用跨學(xué)科、綜合學(xué)科的觀念解決問(wèn)題的本領(lǐng)。實(shí)現(xiàn)把學(xué)生塑造成為科學(xué)知識(shí)與人文素養(yǎng)和諧統(tǒng)一、為社會(huì)主義建設(shè)發(fā)展添磚加瓦的綜合型人才的目標(biāo)。