核心素養視域下高中物理教與學的文化構建

錢榮根

文化是社會現象與內在精神的既有、傳承、創造、發展的總和。高中物理教與學文化是師生教與學的基礎，亦是師生互動靈魂與心靈的紐帶；高中物理教與學文化是主動發現、自覺深入、合作探究、習得知識、應用實踐及創新生成；高中物理教與學文化是教師之間、教師與學生之間、學生與學生之間的交互、平等、活躍、主體的氛圍文化；高中物理教與學文化是學科核心素養的主陣地，同時也是提升學生核心素養的關鍵所在。因此高中物理教與學文化是融入物理觀念、科學探究、科學思維和科學態度與責任的教學范式，是新課改背景下必須加強、深化、豐富的情境文化。

那么新時代背景下的高中物理教與學文化應該是怎樣的？我認為應該是教師與學生平等交流，以學生為主體，創設各類問題及生活情境，引導學生自覺主動探究知識，科學思維引領下的科學探究，讓學生在自覺主動探索發現中生成、序化知識，內化知識及活化知識，同時在知識升華中體悟科學態度與責任，使學生具有家國情懷，為國家發展做出自己的貢獻。教與學文化的主體是學生，圍繞學生成長，培養學生的各方面能力，觀察現象得物理觀念，科學思維悟理論知識，科學探究找邏輯過程，科學態度與責任促社會使命。筆者從以下五個方面淺述高中物理教與學文化構建，促使核心素養落地生根。

一、培養學生具有自主觀察物理現象的意識能力

物理學是有趣的，有豐富內涵，包含了很多物理概念、規律以及理論，因為和生活密切相關，所以物理與生活密不可分。當教師要求學生解釋生活中見到的一些可以解釋的現象時，學生又會覺得毫無頭緒，不知所措，究其原因，還是我們的物理課堂學生參與實驗或實踐的程度不夠，沒有觸發觀察與思考的意識，學生對物理現象觀察不夠仔細，或者沒有仔細觀察的意識。這就要求教師在平時教學中，新課標背景下二十一個教材實驗，還有生活中與物理相關的現象都可以作為案例來研究，引導學生細心觀察，看清現象。因為很多實驗可能器材相同，但是研究目標會不同，所以無論是演示實驗，還是小組實驗，都應讓學生觀察，提出問題，找出異同點。例如研究物體自由下落快慢的規律，利用頻閃照片或者計算機傳感器來重現詳細過程，豎直方向位移之比符合一比三比五；探究力的平行四邊形定則，通過彈簧測力計、橡皮筋等工具演繹實驗過程，也可以通過計算機模擬的同步，比如幾何畫板，最終深刻得出結論：在誤差允許內，合力的理論值與實驗值相等；探究平拋運動的規律，通過視頻慢鏡頭可以分析水平與豎直分運動規律，或者也可用播放器逐幀播放來研究等。

自主觀察物理現象的意識是基于對習得知識的應用與實踐，寓物理知識于實驗操作。在這些實驗課堂中，多數同學觀察方向不明確、無從下手，此時需要教師適當引導，通過問題鏈的形式，使孩子們學會集中注意哪些方面，觀察有目標，從表面現象中萃取有用的信息，厘清實驗的淺層與深層本質，自覺主動體悟生成。教師還需在平時教學時利用習題中的情境案例，啟發引導學生觀察題目中的現象，如題目所描述的情境與生活的關系、情境蘊含的物理知識有哪些、現象與理論的關系是什么等，帶著問題去觀察才是有效的。

二、培養學生具有自主表述物理現象的能力

不管是課堂內，還是課堂外；不管是學習中，還是生活中，都要鼓勵學生積極地表述自己觀察的現象和自己的想法。有想法就說，有問題就問，可以生生討論，也可以師生討論，這樣才能激發學生積極地去思考問題，聆聽他人的見解，促進自身能力的提升。給學生展示的機會，是學習的過程，是內化知識的過程，是深度學習的路徑。自主表述需要對現象的高度概括和集中思考的邏輯語言的輸出，是一種非常重要的素養體現。

陶行知先生就指出，“發明千千萬，起點是一問”。在一些課堂上，學生想發言，必須先舉手，否則就是無視課堂紀律，會受到教師的責罵，打消了學生的積極性；也會出現學生積極舉手回答，問題回答有偏差，教師不鼓勵反而批評，打擊了學生的積極性；課下學生問問題了，老師有時卻會說：“這么簡單的問題都不會！”“我上課講過了，上課不聽吧！”“不要鉆牛角尖”等等，挫傷學生的內心成就感。課堂不能一味講授，要留時間讓同學們聽聽各自的講述，激發思維，產生共鳴，相互切磋，共同生長。

基于以上現象，為了促進學生積極思考，培養學生的語言表達能力，必須鼓勵學生積極主動地表述，不要怕學生說錯，不要怕引起誤解，不要責罵學生，不要批評學生，不要扼殺學生的求知欲。錯誤讓我們更加精彩、收獲更多，學生才能真正得到進步、成長。比如在研究物體自由下落快慢的規律時，學生通過自己的觀察問了很多問題，也有很多認識的錯誤，于是我把問題整理出來，再演示、再推理，不時引導學生提問。在學生發言、提問和討論中，對原有現象有了更深地認識，課堂效果很好。

三、培養學生具有自主挖掘物理本質的能力

“知之者不如好之者，好之者不如樂之者。”學生主動參與，養成主動學習習慣，激發學生科學探究物理本質的興趣。例如“電容器”的引入，手持相機，按下快門，閃光拍下照片。隨即去掉電池，問學生是否還能閃光？同學們展開討論，絕大多數同學認為沒有了電池的充電，就不會閃光。當教師按下快門，又閃光了，同學們驚愕。緊接著再次提出問題，老師若再按快門，是否會閃光，部分同學陷入了沉思。同學們心中這股挖掘物理本質的自覺探索欲望被激發。

生活中的很多現象都需要用物理知識去解釋，教師以此為例導入新課，激發學生積極思考，弄清楚本質。例如飲料品中裝水，底部扎幾個洞，可以看到水從底部漏了出來，然后教師將其從手中釋放下落或者蓋上瓶蓋扔到某位同學手里，發現水并未從底部漏出。再如電磁感應現象中的阻礙作用，感應電流受到原磁場給予的安培力與其反作用力所表現出來的現象，但新授課之前同學們是處于未知狀態。所以做了“驚險”現場實驗，豎直平行軌道上，第一次將矩形鋁片沿軌道下落，沒有放強磁體時速度很快，看上去感覺非常危險，手臂放下面肯定會受傷；第二次老師在下落軌道上固定強磁體后，問哪位學生敢上臺把手腕放下面，此時全班還是很多人不敢，但是有個別男生膽子比較大，敢上臺，在緊張嚴肅的氣氛下，注視著鋁片加速下落，但到靠近強磁體時，速度驟減，現場發出熱烈的掌聲。前后兩次強烈反差，對學生的元認知產生了沖擊，認知沖突促進學生挖掘物理本質。

生活中各種瓶瓶罐罐和其他用品都可以制作教具，使學生感受物理源于生活，又能把物理知識應用到生活實踐，學生習得知識變得實際有用，增強學習樂趣，體現了新課革思想，培養學生發現原因、探究本質，物理與社會生活相結合，同時也培養了學生自主挖掘物理本質的能力。

四、培養學生具有自主操作物理實驗的能力

理論探究需要實驗驗證，實驗需要動手操作，但是往往很多學生進入實驗室感覺摸不著頭腦，不知所措。自主操作不是放任學生進入實驗室自己搗鼓器材去研究，因為沒有科學探究步驟的引領就是瞎探究、偽探究，時間花了，沒有效率。操作物理實驗的能力包含實驗設計、數據處理、信息轉化、動手操作、語言表達等。科學實驗探究是在觀察基礎、資源準備、科學步驟、科學思維引領下的探究，包含實驗目的、實驗原理、實驗器材、實驗步驟、實驗誤差分析及實驗反思等。

密立根通過光電效應實驗測得普朗克常量，所測結果與普朗克給出的結果在誤差允許范圍內近似相等，從而榮獲諾貝爾獎。盧瑟福通過氦核粒子散射實驗的現象否定了湯姆生的棗糕模型，提出了原子的核式結構模型，為探索原子內部結構奠定了基礎。同樣，物理課堂也需要在“做”字上下功夫，這對于提高物理教學質量、培養學生動手解決問題的能力大有幫助。物理教材中有許多實驗，如觀察電容器充、放電，測量金屬絲電阻率、測量電源電動勢和內阻，用單擺測量重力加速度的大小、測量玻璃的折射率、用雙縫干涉實驗測量光的波長、探究影響感應電流方向的因素，探究變壓器原、副線圈電壓與匝數的關系，用油膜法估測油酸分子的大小、探究等溫情況下一定質量氣體壓強與體積的關系等。這些實驗需要加強，沒有操作實驗的能力是不可能深度理解實驗過程中的一些意外、多種因素對結論的影響。所以現在新高考通過真實還原實驗過程來考查學生是否真的做過實驗。

教材實驗必須讓每個人參與進來，這也是新高考下的要求。讓學生動起來，體悟科學結論的得出絕不是容易的事，同時培養了學生的動手能力，科學思維下的科學探究，與他人合作的能力。在整個過程中遇到困難，教師要給予指導，這樣才能讓學生有所體驗。讓學生大膽嘗試，既有助于學生對物理知識的進一步理解，又能更好地激發學生的創新能力。

操作實驗不是簡單動手，而是在科學步驟、科學思維、分工合作、實驗驗證、結論應用繼而創新。俗話說“耳聞易忘，目睹為實，躬親則明”，在平時教學過程中，教師要鼓勵學生自己去處理一些力所能及的事情，盡可能通過自己的雙手來解決問題，可謂“行比知更重要”。

五、培養學生具有自主整理物理知識的能力

高中物理學科部分學生覺得難度大、范圍廣、知識深。物理概念、基本公式、規律的理解與應用需要學生的消化與吸收。不能因為課程的時間問題而壓縮甚至不給學生自主整理物理知識的時間，學生面對筆記能把教師教授的理論與知識低下頭流露于筆尖。思維導圖是學生整理知識較好的工具，通過樹形圖、流程圖和氣泡圖等層級關系、層次關系、邏輯關系充分展示學生對所學的理解過程，再次深度學習。每位學生擁有自己的筆記本，將高中物理知識體系按大單元整理，每個人基于理解的學習有所不同，可以形式不同，各美其美，美美與共。對知識的盲區給予自主獨立的思維，教師要學會等待，等待學生對知識的深度理解。然而高考衡量標準是分數，給了教師、家長和學生很大的壓力。面對學習內容與課時緊張的矛盾，教師課堂上的講授占據大部分時間，沒有提問、沒有等待、沒有關注學生的學，為了完成教學任務，一股腦兒從頭到尾地講述。學生沒有一點學習的“緊張”氣氛，便出現了沒有積極思考，課外抄寫訂正，為了完成老師的任務，機械式地重復勞動卻無效果的現象。

拋開傳統模式課堂教學，把課堂還給學生，讓學生成為真正學習的主人，課堂上大膽給予學習的時間、空間，讓學生有時間去思考、消化和鞏固，有時間去整理物理知識，這樣他們才能更好地建構自己的思維，方可各顯神通。呼吁教師一定要給孩子更多的自主時間，讓他們自主地去學習整理。

相信學生，培養學生，發展學生，引導學生主動建構高品質的有效學習。相信學生不是不聞不問，不是放任自流，而是有效地啟發。啟發、引導學生通過已有認知，利用學習資源，通過教師鋪墊認知沖突，啟發、引導探究，意義建構而獲得，使得學生真正成為具有自主觀察、表述、挖掘、操作、整理的學習能手，這與我國全面育人的目標不謀而合，從而形成體悟、探究、實踐及創新能力，很自然地獲得知識。教師需要終身學習，要有創新意識，方向正確比努力更重要。

課堂屬于學生，課堂的精彩需要學生的積極參與。以學生為主體，師生互動、生生互動，讓課堂成為展現師生生命價值的綠洲。全面落實“以學生發展為中心”這一教育理念，積極推動高中物理教與學文化的構建，為全面提高學生核心素養增加動力、活力與生長力。