核心素養理念下的高中物理教學

杭厚強

[摘? ?要]物理核心素養是物理課程教學的核心內容和能力培養目標，實現了物理基礎知識、學習能力、思想方法的統一。高考是高中教學的指揮棒，江蘇高考物理試題情境新穎，突出對學生物理核心素養的考查。文章在對物理核心素養及其特征分析的基礎上，以江蘇高考為例，對高中物理核心素養培養的策略進行深入探討，為進一步做好高中物理教學做了有益的探索。

[關鍵詞]江蘇高考;高中物理;核心素養

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）23-0043-02

物理是人們認識世界的重要學科，物理課程是高中教學的重要組成部分。通過高中物理教學，讓學生掌握物理核心素養，掌握物理學科基礎知識和基本技能，培養學生良好的物理思維[1]。通過對學生核心素養的培養，使學生在獲取知識的同時，能力也得到提升。高中物理核心素養是高中生物理學習過程中形成的關鍵能力與行為習慣[2]。江蘇高考非常重視對高中物理核心素養的考查，江蘇每一年的高考物理題都頗具新意，重點考查學生分析問題、解決問題的能力。因此，在江蘇高考的指引下，加強對高中生物理核心素養的培養有十分重要的意義。

一、核心素養概述

核心素養是指在信息化時代，滿足知識社會需求，解決復雜問題以及對不可預測的情境能夠適應的勝任力或者是競爭力[3]。核心素養是完成某活動、行為等需要的知識、態度、技能等的綜合素養[4]。物理核心素養就是學生基于對物理學科的學習，形成具有物理學科本質特征的核心素養。

通常人們認為物理核心素養包括四個維度，即科學思維、物理觀念、實驗探究、科學態度與責任[5]。物理核心素養的四個維度被劃分為三個不同層次的要求，其中，最低層次要求是學科基礎知識與基本技能;中等層次要求是物理問題解決過程中的基本方法的應用;最高層次要求是物理系統學習過程中形成的世界觀和價值觀。高中物理核心素養具有以下特征：

第一，四個不同維度的核心素養均是學生在參與課堂教學后獲取的，強調高中物理學科的教育價值。

第二，四個維度的核心素養是學生學習高中物理之后需要具有的基本素養，為其他特定能力的習得與高中物理學科基本素養的培養提供保障。

第三，四個維度的核心素養集中體現了素質教育的目標。高中生不僅應熟練掌握和應用物理知識，還應逐步建立正確的價值觀與世界觀，這是物理核心素養的關鍵。

二、高中物理核心素養培養策略

1.創建學習情境，激發學生的學習興趣

高中物理教師通過設置對生活、游戲、問題等現實情境，激發學生積極思考的興趣，使學生能夠主動探索問題[6]。在物理課堂教學過程中，教師可以結合多媒體課件，將實驗器材提供給學生，鼓勵學生對感興趣的情境進行創設，使學生和教材中的基本概念、基本觀點相結合，培養其發散思維，提高其物理核心素養。

例如，《帶電粒子在電場中的運動》是高中物理的重要內容，也是近年來江蘇高考重點考查的知識點，在教材中詳細描述了電場中帶電粒子的運動，即電場力影響了帶電粒子，導致其產生加速度，帶電粒子可能會改變其速度大小與方向。基于該原理，現代技術設備、科學實驗中，常通過電場控制或改變帶電粒子的運動情況，然后介紹“示波管原理”。盡管教材內容安排循序漸進，然而單純的文字描述比較枯燥，導致學生不能把概念和應用有效結合。教師從教材內容出發，將示波管帶入教室，使學生親自觀察其結構，再通過多媒體展示環形加速器照片，利用課件對粒子偏轉加速過程進行直觀展示，從而吸引學生的注意力，使其研究欲望被激發，拓展學生的視野，實現對學生物理核心素養的訓練。

2.重視教材的作用

教材是物理學習的基礎，也是高考命題的根本。要高度重視教材的作用，江蘇高考物理題很多都源于教材。比如2017年江蘇高考物理第10題采用教材中的一個參考案例，考查“恒力做功和物體動能變化關系”。第12題，關于對布朗運動的運動程度影響的因素分析，采用了和教材相同的插圖。壓軸題采用了教材中質譜儀的相關內容，要求深化分析常規問題。第11題來源于教材的《傳感器》的內容，對簡單恒溫箱的溫控電路進行探究，試題的故障分析使用的是和教材內容相同的多用表面板插圖。試題的設計比較新穎，具有濃厚的探究意味，具有豐富的實驗思想，要求學生能夠對關鍵信息迅速提煉，對實驗原理能夠靈活應用，從而快速找到解決問題的方法。

江蘇高考試題中很多考題和現實生活、科技等緊密聯系，出題的情境比較新穎，而試題的實質是以教材中的物理原型為基礎的。因此，高中物理學習對教材要予以重視，教材中的習題、知識點、插圖等都應該深入挖掘與利用，使教材的范本作用得到充分發揮。教師在教學過程中，應把握教材編寫者的意圖，要基于新課標理念，因材施教，從而提高高中生的物理核心素養。

3.培養學生科學的物理思維方法

物理思維方法是幫助學生掌握物理概念并有效應用的有效途徑和手段，集中體現了物理核心素養。圖形法、圖解法、模型法、平均思想方法、極限思維方法、整體法等都是高中物理學習中常用的方法。科學的物理思維方法對物理核心素養的培養具有重要影響。

（1）重視物理建模

物理模型方法是高中物理解題過程中經常使用的方法。高中物理核心素養的培養需要重視學生模型建立與應用能力的培養。2018年江蘇高考物理試卷中第3題、第5題、第13-15題等問題的解決，都要求構建正確的模型，由此可見物理模型方法的重要性。2017年江蘇高考物理第5題中，考查了三個物理模型：①對象模型，在研究問題中可以忽略所研究物體的大小，所以，將其看成質點;②條件模型，光滑的細桿水平放置，不計夾子與小環質量，因此，可以理想化處理物體的條件;③狀態與過程模型，物體的運動首先是勻速直線運動，在碰到釘子后，物體做圓周運動，此時要重點關注圓周運動最低點的狀態。在合理建模的基礎上，認真審題，找到解題關鍵，條件中夾子和物體之間最大靜摩擦力是F，但是，運動過程中夾子和物體之間的靜摩擦力并沒有達到最大值，運用物體平衡條件、圓周運動向心力等知識能夠順利解決問題。

模型是物理研究的對象，不但要求抽象，而且還應具有代表性。高中物理學習中的原理、定律、定理等都和一定的物理模型相聯系。物理問題的解決離不開物理模型的構建，尤其是解決實際問題時，學生應該透過表象，排除次要因素的影響，對能夠體現事物本質的特征進行抽象，構建合理的物理模型，簡化問題。正確建立合理的物理模型，能夠有效解決問題。因此，高中物理教學要重視培養學生的建模能力，從而有效提升學生的物理核心素養。

（2）重視圖形圖像

物理圖像實現了數和形的結合，體現了具體和抽象的結合，可以對兩個物理量的關系進行直觀、生動、形象的展示，對物理過程、物理規律等進行清楚地表達。高考說明中明確提出了對圖像的考查要求，圖像是高考考查的重點。比如2017年江蘇高考物理第3題，通過圖像考查了滑塊在粗糙斜面上運動過程中隨著位置改變動能的變化規律;第8題，通過圖像對兩點電荷系統的連線上電勢隨位置改變的情況。圖像圖形法在物理學習中經常被用于描述物理量間的變化關系。通過圖像呈現物理規律，獲取物理信息，深入了解物理內涵，實現對學生物理核心素養的培養。首先，認真觀察圖形圖像中的物理概念，明確所研究的物理量;其次，利用物理規律分析并推導有關物理量間的函數關系式，為圖像分析提供依據;最后，利用函數關系，結合待求問題，利用相關知識規律解決問題。經過多次訓練，讓學生掌握圖像解題方法，這種解題法應注意斜率、截距、面積、交點等細節。通過圖形圖像法，使學生的物理核心素養切實得到提高。

4.重視高中物理實驗

物理實驗不但是物理學科的基礎，同時也是學好物理的基礎。物理實驗是高中物理的重要內容，也是物理教學的有效手段。江蘇高考歷來重視考查物理實驗。江蘇高考對物理實驗的考查，并不是教材實驗的簡單重復，而是在原有實驗上進行創新、深入，著重考查實驗基本技能、思想方法。江蘇高考實驗考查，拓展了常規教材，有效引導高中物理實驗教學，是物理教學的本質回歸，為學生物理核心素養的培養提供保障。

2017年江蘇高考物理第11題，對恒溫箱溫控電路進行考查，第一問設計新穎，需要學生在審題過程中對關鍵信息進行提煉，明確實驗目的，要求學生能夠結合表格中的數據，通過閉合電路歐姆定律對電動勢與電阻進行估算，進而選擇合理的滑動變阻器、電源。該題第二、三問對學生的基本實驗技能進行考查，要求使用多用電表，檢測電路故障;第四問，需要學生基于前三問的結果設計溫控電路。整個考題環環相扣，有效考查了學生的物理核心素養。

江蘇高考物理試題多方位、多層次考查學生物理學科的基本技能、解決問題的能力、知識遷移能力等，全面考查了學生的物理核心素養。因此，在高中物理教學中，應高度重視高考的引導作用，鼓勵學生多思考、多操作，發揮圖形圖像的作用，提高學生的知識遷移能力、動手操作能力和解決問題能力，從而提升學生的物理核心素養。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 辛濤，姜宇，王燁輝.基于學生核心素養的課程體系建構[J].基礎教育論壇，2016（9）：34-37.

[2]? 曹俊，鐘志鵬.核心素養視閾下科學態度與責任培養的實踐與思考[J].物理之友，2017（12）：15-17+20.

[3]? 吳蘭紅.突顯能力立意 考查核心素養：2017年江蘇高考對動能定理的考查評析[J].中學物理（高中版），2017（10）：56-57+64.

[4]? 馬鳳喜，劉祖德，武加平，等.高中物理單元整合教學探索[J].當代教育科學，2015（12）：62-64.

[5]? 陳怡，陸建隆.基于PISA的高考物理江蘇卷實驗題例析與應對[J].物理教師，2016（3）：79-84.

[6]? 解永平.基于物理核心素養培養談“探究動能定理實驗”的考查：解讀《2017年江蘇省普通高中考試說明》[J].物理教師，2017（6）：84-87.

（責任編輯 易志毅）