核心素養背景下高中物理教學創新策略

在教育改革不斷深入的背景下，核心素養已經成為教育領域的重點研究對象.物理學科核心素養主要包括物理觀念、科學思維、科學探究和科學態度與責任四個方面.高中物理這門重要基礎學科在提升學生科學素養與綜合能力方面發揮著無可替代的重要作用.創新高中物理教學策略，以促進核心素養背景下教學質量的提高，已成為現階段高中物理教育工作者急需解決的一個重要問題.

1核心素養背景下高中物理教學創新目標

核心素養背景下高中物理教學創新具有鮮明且多元的宗旨，這些都緊緊圍繞學生全面發展和能力提升展開.

一是培養學生形成深刻的物理觀念.物理觀念是人們從物理學視角對于物質、運動及相互作用、能量等的根本理解，也是人們腦海中對于物理概念以及規律等的精煉和升華.高中物理教學創新希望學生能夠通過力學、熱學、電磁學和光學方面的知識進行系統的學習，從而建構科學的物理觀念.如學生能夠深刻地理解牛頓運動定律中揭示出的力和運動之間的關系，從而從根本上理解物體運動狀態發生變化的原因；能夠用能量守恒定律來分析多種能量轉化現象，不管是生活中機械能和電能之間的轉化，還是微觀世界里粒子能量的變化.通過教學創新有利于學生把學過的分散的物理知識納人一個有序的概念框架中，從而能用這些概念來解釋自然現象和解決實際問題.

二是重視對學生科學思維的培養.科學思維涉及模型建構、科學推理、科學論證和質疑創新的內容.高中物理教學的創新，致力于指導學生學習用科學的思維方法來理解物理世界.例如教學時，要訓練學生建構物理模型，像質點、點電荷這樣理想化的模型，使學生能忽視次要因素而把握問題關鍵本質，鍛煉學生科學推理的能力，讓學生能根據已知物理規律與事實，運用歸納、演繹的方法進行理性的推理，鼓勵學生科學論證，遇到物理問題時能言之鑿鑿地闡明自己的論點，批判地思考別人的見解，培養質疑精神、創新意識，勇于打破傳統思維束縛、獨具慧眼地提出解決方案].

2核心素養背景下高中物理教學創新的影響因素

核心素養背景下高中物理教學創新受諸多因素共同作用，在不同層次上限制或促進了教學創新過程.

在教育理念層面上，傳統教育理念對教學創新產生了桎梏.一直以來，高中物理教學都是注重知識傳授與應試技巧培養，注重考試成績.基于這一思想，教師通常只重視知識灌輸，卻忽略學生核心素養的發展.核心素養背景要求教師必須轉變教育觀念，確立以生為本的教學觀，注重學生全面發展與個性化需求.但這一觀念的改變并不是一朝一夕就能完成的，有些教師的傳統觀念根深蒂固，所以很難很快適應教學的新要求，進而影響教學創新的落實.

師資隊伍的質量也是一個至關重要的因素.教師作為教學創新的直接執行者，教師專業素養與創新能力非常關鍵.一方面，要求教師必須掌握扎實的物理學科知識，既要對教材內容有較深刻的理解，又要對學科前沿動態有較深刻的認識，從而為學生在教學中掌握豐富而準確的內容提供依據.另一方面，教師要掌握先進的教學方法和技術，如情境教學法、項目式學習法、信息化教學手段等.但是當前一些教師沒有經過系統的訓練，沒有很好地把握新的教學方法與技巧，在進行教學創新時感覺捉襟見肘，制約著教學創新向縱深發展，

3核心素養背景下高中物理教學創新策略

3.1 以情境教學為依托，調動學生的興趣

在核心素養背景下，情境教學作為一種有效的教學方式，能夠激發學生學習高中物理的興趣.情境教學是教師依據教學內容和教學目標創設出生動、具體而又有啟發性的教學場景，使學生能夠在具體的場景中體會到物理知識和實際生活之間的密切聯系，進而積極主動地投入學習，對物理概念及規律進行深刻認識[2].

例如在講解“超重和失重”這一知識點時，教師可以創設乘坐電梯的情境.上課時，教師用多媒體演示了一個人坐電梯時的視頻，清楚地顯示出電梯升起和落下時人狀態的改變.隨后，教師引導學生思考：“在電梯加速或者減速下降的過程中，你會覺得身體發生了哪些改變？體重秤的示數將怎樣變化？”學生在生活經驗的基礎上給出了回答.然后，教師進一步對超重與失重原理作了深入的闡述，并結合牛頓第二定律 F=ma ，得出物體在具有向上的加速度時超重，具有向下的加速度時失重；在這一情境下，學生很容易通過自己熟悉的生活場景了解到原來比較抽象的超重、失重等概念，學習興趣就會得到全面激發.學生不再感覺物理知識晦澀難懂，從而發現物理離自己很近，因而更加愿意積極主動地去探究.

3.2借助于實驗教學，促進實踐能力的培養

實驗教學對高中物理教學具有決定性作用，它是促進學生實踐能力與科學素養發展的關鍵環節.通過實驗教學可以讓學生自己動手操作實驗器材、觀察物理現象、搜集并分析實驗數據，然后得出結論.這一過程既可以使學生對物理知識有更加深刻的認識，又可以有效地鍛煉學生的實踐操作能力、問題解決能力以及創新思維[3]

例如以“加速度和力、質量之間的關系”實驗為例，教師先引導學生明確實驗目的，即探究加速度與力、質量之間的定量關系.然后，請學生進行分組討論和實驗方案設計.在這一過程中學生要考慮的是怎樣測量加速度、力與質量，以及怎樣對變量進行控制.實驗方案定下來以后，學生就親自動手了，用打點計時器、小車和砝碼這些實驗器材來進行操作.實驗時學生仔細地記錄了數據，比如小車的位移情況、移動時間.試驗后各組對所采集的資料進行了分析和處理，并通過畫出圖像等來得出結論：加速度和力呈正比，和質量呈反比.在實驗全過程中，學生切身感受科學探究過程：提出問題—設計實驗一做實驗一分析數據一得出結論，其實踐能力大大得到鍛煉.與此同時，面對實驗故障或者數據不正常等情況，學生需要考慮問題的解決途徑，這樣也就培養了學生的解決問題能力以及創新思維.

3.3融入科學史，形成科學態度

在高中物理教學中融人科學史是發展學生科學態度與科學精神的一個重要環節.科學史既蘊藏著物理學家的成果，也顯示著物理學家探索歷程中的艱辛、挫折和執著.通過科學史的學習，可以使學生認識到科學知識是如何形成的，領略到科學家嚴謹治學的態度、敢于創新的精神以及追求真理的毅力，進而養成自己的科學態度與價值觀.

例如對于“萬有引力定律”，教師可為學生講述牛頓發現萬有引力定律這一科學故事.牛頓根據以往的研究，通過長時間的思考與學習，受蘋果落地這一普遍現象的啟示，他開始了對天體間引力規律的探究.牛頓在學習過程中遇到很多困難，比如當時數學工具還不足以處理他遇到的各種復雜難題，但是他并未就此放棄，反而憑借自身的力量創造出微積分，從而為萬有引力定律的研究提供強大的數學支持.最后，牛頓順利總結出了萬有引力定律和天體運動規律.學生通過對這一科學史的了解，既可以更加深人地領會方有引力定律所蘊含的原理，又可以形成嚴謹認真、敢于創新、鍥而不舍的科學態度.這一科學態度的形成會給學生以后的學習、生活帶來深遠影響，激發學生迎難而上、勇于探索真理的精神.

3.4借助信息化資源，拓寬學習視野

信息時代信息化資源給高中物理教學注入了新的生機和契機.在豐富多彩的信息化資源幫助下，教師可以突破傳統教學在時間和空間上的局限，開啟學生進人更為廣闊的物理世界的大門，從而有效地拓寬了學生的學習視野.

信息化資源包括網絡課程、虛擬實驗室、教育類APP、學術數據庫等不同形式.在網絡課程中，如中國大學MOOC平臺就有很多知名院校開設了與物理相關的課程，這些課程有基礎物理知識的講解、前沿物理研究領域介紹等，豐富而又專業.

例如學習“量子力學初步”相關知識時，學生單憑教材也許很難理解其中抽象的概念.而通過在MOOC平臺上看相關課程視頻，學生可以聽專業教授由淺人深地講解，并通過實驗仿真動畫等直觀地理解量子力學里波粒二象性等抽象的概念，開闊了學生在微觀物理世界中的視野.

虛擬實驗室是一種重要的信息化資源.

例如以“NB物理實驗室”為例，該實驗室可以使學生在虛擬的環境下完成各類物理實驗.當學生學習“磁場作用在通電導線上的力，即安培力”這一主題內容時，學生可以在模擬實驗室中自由地調整磁場的強度、電流的幅度、導線的長度以及導線與磁場之間的角度等關鍵參數，并通過模擬實驗來觀察安培力如何變化.這樣既可以彌補傳統實驗中某些由于實驗器材和場地所限不能進行的實驗，又可以使學生在探究物理規律時更加自由，對物理現象在各種情況下的變化規律有所認識，增加實驗探究的廣度與深度.

3.5 實施項目式活動，發展綜合能力

項目式活動就是以學生為主體，以完成具體項目任務為手段，以促進學生學習為目的的教學方式.項目式活動應用于高中物理教學可以有效地融合多學科的知識，對學生綜合能力進行培養，讓學生在實踐活動中促進解決實際問題能力、團隊協作能力和創新思維能力的發展，與核心素養發展要求一致.

例如開展\"設計簡易太陽能熱水器”項目，在項目初期，學生需借助物理知識分析原理，理解太陽能向熱能轉化的基本原理，并涉及對光的吸收和熱的傳遞；與此同時，熱水器結構設計中也應考慮選材問題，進而與材料導熱性和保溫性等物理特性相關.學生在動手制作的過程中要親自動手操作，對物料進行測量、剪裁和裝配等，鍛煉學生的實踐動手能力.而項目一般都是以團隊的方式進行，團隊成員之間要分工合作，或負責圖紙的設計，或負責資料的購買，或負責實驗測試等，并在此過程中形成團隊協作能力.學生在項目實施中可能遇到熱水器保溫效果差、集熱效率低等種種難題.學生在遇到這些問題時，需要用科學的思維方式來分析問題出現的原因并給出解決方案，從而培養學生解決實際問題的能力.有些團隊可能使用不同保溫材料或對集熱器外形及角度進行改進，這一探究過程啟發學生創新思維.通過本項目的完成，學生把物理知識和實際應用密切地結合在一起，綜合能力獲得全方位的鍛煉與提高，不再拘泥于書本知識，能把知識應用于實際情境，真正達到內化知識、培養能力的目標.

4結語

在核心素養背景下創新高中物理教學，是一項長期且艱巨的工作.通過實施情境教學、實驗教學與融入科學史相結合的創新策略，可以有效激發學生的學習興趣，促進學生實踐能力與科學素養的發展.高中物理教師在未來的教學中要不斷地探索與實踐新型教學方法，注重學生個體差異，因材施教，才能有助于培養出富有創新精神與實踐能力的高素質人才.

參考文獻：

[1」范峻嶂.高中物理教學激發學生審美高峰體驗探析—以“超重和失重”為例[J].數理天地（高中版），2024(2)：50-52.

[2]湯可嵌.高中物理實驗教學中培養學生創新思維的策略探討[J].數理天地（高中版），2024（2)：79—81.

[3」馮沛國.淺談在高中物理教學中培養學生學科核心素養的策略[J].數理天地（高中版），2024(2)：98—100.