確立核心素養 培養關鍵能力

李仁喜

[摘? ?要]物理是高中階段學生的必修科目，在物理教學過程中，教師不僅要指導學生掌握基礎知識，更重要的是立足核心素養，教會學生實事求是、敢于創新、認真嚴謹、鍥而不舍地開展科學研究，提升學生的社會責任感和自主創新意識。文章從高中物理學科核心素養的理念分析入手，淺談如何更好地立足核心素養，發展學生的關鍵能力。

[關鍵詞]高中物理;核心素養;科學思維;能力;創新

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）15-0042-03

核心素養是指在教育過程中從人的全面發展角度出發，使學生具備的基本素養和關鍵能力。高中物理學科核心素養理念的提出，豐富了物理教學的內涵，也為物理教學創新指明了方向。為了更好地落實立德樹人理念，在高中物理教學中，教師必須基于核心素養，培養學生的關鍵能力。

一、高中物理學科核心素養要素解讀

1.物理觀念

物理觀念是指通過對物理概念和物理規律的認知，在頭腦中進行有效的提煉升華，進而形成對物質、運動、相互作用、能量等的基本認知。物理觀念又包括物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念等很多要素。對物理觀念的理解要求學生在基本掌握物理知識的前提下，形成對物質世界的整體認識，并學會運用這些理念來解釋一些自然現象和實際問題。物理觀念的形成能夠引導學生從物理的角度進行有效思考和審視，提升學生的問題解決能力。

2.科學思維

科學思維是指從物理學的角度加強對事物本質屬性、內在規律和相互關系的分析，是綜合、分析、抽象、推理層面的一種創造性學習。學生要學習高中物理知識，需要具備基本的科學觀念，能夠借助原理來解釋一些基本的自然現象和實際問題，又可以利用一些物理規律來更好地服務生活。例如，大型橋梁通過引橋減小重力沿橋面的分力，有利于車輛的通行;汽車外形設計利用流體力學原理，減小風對車的阻力等。教師可引導學生在對生活現象的推理中形成嚴謹的學科思維，結合具體問題有效形成清晰的認知。

3.科學探究

科學探究是物理學習的一種有效手段，也是學生綜合能力的一個表現。科學探究指運用科學的手段和方法，進行信息的整合，數據的歸納、分析和處理，并借助有效的合作交流和探究，得出有效的實驗結果，進行相關描述。在科學探究的過程中，重要的不僅是讓學生獲取知識，還有讓學生在探究的過程中學會學習，嘗試獨立分析問題、處理問題，以實現整合和創新。

4.科學態度和責任

物理學是一門科學。在物理學習過程中，教師要引導學生正確認識科學的本質，增強其學習和研究物理的好奇心及求知欲。在理解科學、運用科學的基礎上，使學生產生保護環境、節約資源、促進社會可持續發展的強烈責任感。學生通過對物理知識的學習，要在日常生活中形成不迷信、不盲聽、科學探究、積極探索、承擔責任的態度，培養良好的科學精神和責任擔當。

二、立足核心素養，培養學生關鍵能力的積極策略

1.依托核心素養，細化教學目標

核心素養的發展是一個系統的過程，在貫徹落實核心素養理念的過程中，教師不僅要把學生的日常生活與物理知識緊密結合，更重要的是立足核心素養，幫助學生制定具體的學習目標，讓學生具備較強的學習規劃意識，并通過一個個目標的達成，提升學生的成就感，進一步激發學生的學習興趣。

以“質點”這個知識的學習為例，教師需要從物理的角度讓學生掌握質點的基本含義，并積極展開科學思維。同時，教師還要能夠從科學的角度，讓學生養成良好的學習探索、實事求是的品質。在教學的過程中，教師可以采用案例教學法給出不同的案例。如在直線運動的過程中物體可以被看成一個質點，但是當物體完成一個轉彎動作時，不能簡單將其看作一個質點，而是要具體分析這個過程中物體受力的大小和方向有何變化。

2.創設有效物理情境，發展學生核心素養

在高中物理教學的過程中，教師不能單純地開展灌輸式教學，應該創設有效的物理情境，培養學生的學科核心素養，引導學生進行物理概念的建構，促進學生科學思維的發展。在教學過程中，教師可以為學生創設一些生活化的實踐探究情境，讓學生自主開展有效的學習探究，提升對物理知識的理解能力。

以教學“自由落體運動”相關知識為例，在這個過程中，教師可以讓學生分別用一張白紙和一支粉筆來探究物體的下落過程有何不同，接著教師將白紙抓成一個紙團，再讓學生觀察其下落過程有何變化，引導學生思考為什么會出現這樣的現象，它是受到了哪些因素的影響。然后，教師可對學生提出一個探究性問題：如果沒有空氣阻力，物體自由落體會出現什么現象，進而引出牛頓管演示實驗。教師從一些學生常見的情景入手，將白紙揉成紙團，通過改變其中的控制條件，引導學生觀察兩次自由落體有何不同，通過進階性對比實踐生活現象，引導學生正確認識自由落體運動，讓學生養成實事求是的習慣，鍛煉學生分析問題、解決問題的能力，幫助學生形成科學思維。

3.立足物理學歷史，滲透核心素養

物理學科的發展是一個循序漸進的過程。在教學的過程中，教師不僅要讓學生掌握一些物理學的原理，更重要的是從物理學歷史發展的角度，讓學生了解科學家的物理思維，以更好地培養其科學精神。同時，讓學生從物理學科知識的變化發展中，進一步增強熱愛科學、實事求是的意識。物理學歷史的引入還能夠更好地激發學生的學習探究興趣，拉近學生與物理學知識的距離。

以“電流的磁效應”這部分知識為例，教師在教學的過程中就可以引入關于庫侖、安培、奧斯特等相關知識，使學生明白科學家對物理學知識的探索是一個循序漸進的過程，讓學生明白堅持真理、積極探索的重要性，并通過奧斯特的實驗讓學生進一步思考探究物理學的具體過程。教師要鼓勵學生從物理的角度來解釋奧斯特的實驗原理，鍛煉學生良好的語言表達能力和邏輯思維能力。

4.依托實驗探究，培養學生科學精神

實驗是高中物理教學的重要內容，也是學生自主探究的有效途徑，在高中物理學習的過程中涉及大量物理實驗。教學中，教師可以依托課堂引導學生展開一些實驗探究，同時，還可以立足課堂，讓學生進行一些創新性實驗，這可以很好地培養學生的科學意識，提升學生的關鍵能力。在實驗的過程中，教師要引導學生從科學思維的角度出發，制定實驗流程和計劃，親自參與到實驗過程之中，通過對實驗器材的使用、實驗數據的收集、實驗結果的討論和處理等，形成科學嚴謹的觀點。教師要結合實驗過程中學生暴露的一些問題，引導其有效反思和學習。

教師不要直接為學生講授一些現成的實驗思路，而要讓學生結合實驗目標進行有效的探究，鼓勵學生展開一些創新性實驗，使學生養成良好的學習探究意識，并在實驗的探究和修正過程中，學會有效推理和證明，提升學生科學論證和解釋交流的能力。教師在教學過程中還可以采用分組實驗的模式，讓學生組成不同的學習小組，積極進行實驗原理的交流和實驗思路的探討。在學習和實驗的過程中，讓學生可以共享知識、拓寬思維，分析交流與合作所取得的創新性成果，以進一步增強學生的探究意識。

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。在教學高中物理知識的過程中，教師不應單純讓學生進行理論層面的嘗試，更重要的是為學生提供足夠的實踐空間，要讓學生嘗試運用物理知識去解決一些具體問題，這樣可以進一步提升學生的探究意識，還能在實踐過程中讓學生養成科學態度和責任意識，以更好地發展學生的關鍵能力。教師可通過一些趣味性實驗，激發學生學習探究物理知識的興趣，提升學生科學思維的積極性，并在實驗過程中引導學生有效反思和提升。

5.基于習題教學，培養科學思維能力

科學思維是物理學科的核心素養之一，使學生形成科學思維是很重要的內容。習題教學在科學思維能力的形成中起著重要作用，物理習題對多種思維方法的訓練與運用也變得越來越重要。習題教學一直是高中物理教學中的重要方面，解答物理問題的過程中有可能會運用到等效法、極限法、對稱法、微元法等方法，進而能很有效地培養學生的科學思維。如極限思維是將某些物理量的數值推向極值，假設速度很快（趨近于無限快）或很慢（趨近于零）、假設邊長很長（趨近于無限長）或很短（趨近于零）、假設電阻很大（趨近于無限大）或很小（趨近于零）等。

例如，（2019年高考物理全國卷3）如圖，方向豎直向下的勻強磁場中有兩根位于同一水平面內的足夠長的平行金屬導軌，兩相同的光滑導體金屬棒ab、cd靜止在導軌上。t=0時，金屬棒ab以初速度v0向右滑動。運動過程中，ab、cd始終與導軌垂直并接觸良好，兩者速度分別用v1、v2表示，回路中的電流用I表示。下列圖像中可能正確的是（? ? ? ?）。

解題思路分析：金屬棒ab向右運動，切割磁感線產生感應電流，則受到向左的安培力，從而向左做減速運動;金屬棒cd受向右的安培力作用而做加速運動，隨著兩棒速度差的減小，安培力減小、加速度減慢，當兩棒速度趨近相等時，相對速度逐漸減慢，安培力逐漸減小，加速度逐漸減慢，當兩桿的相對速度為零時，安培力為零，加速度也為零。最終電路中電流為0，故A、C正確，B、D錯誤。本題不僅要求學生考慮過程物理量的變化，還要善于發現終極狀，并根據一些顯而易見的結論或熟悉的物理現象進行分析和推理。

總之，習題教學是物理教學中不可缺少的一個環節，也是培養學生科學思維能力的重要途徑。教師如果能統籌全局，詳細分析學生解物理問題需要的能力，有計劃地安排一些針對專項能力的訓練，可以有效培養學生的科學思維能力。因此，教師在習題教學中要更加重視對學生科學思維能力的培養。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 鄭艷秋.探究高中物理學科的核心素養的培養策略[J].中華少年， 2019（29）：233.

[2]? 孫亙堂.基于學科核心素養的高中物理教學策略研究[J].教育革新， 2019（5）：39.

[3]? 侯好.發展高中學生物理核心素養的課堂教學策略[D].揚州：揚州大學，2018.

（責任編輯? ? 譚斯陌）