核心素養背景下高中物理教學中模式構建教學法的應用策略研究

高中物理模式構建教學法是一種以構建、分析和應用物理模式為核心的教學策略，旨在通過將復雜的物理問題具象化、簡化為理想化的“模式”，幫助學生理解物理現象的本質規律，培養科學思維和問題解決能力。核心素養背景下，傳統、單一的教學模式和教學方法已經不能滿足學生的實際需求。針對教學方法缺少多元性、理論與實踐結合不到位、學生學習興趣不足等問題，高中物理教師應積極創新，充分利用現有資源與工具，從多角度創新課堂設計，不斷優化教學方法，為學生創造良好的學習環境，為核心素養的培育提供有力支持，促進學生知識、技能、思想情感等各方面的發展。

一、現階段高中物理教學存在的問題

（一）教學方法缺少多元性

目前高中物理教學方法的選擇與應用上仍存在待優化之處，突出表現為教學方法缺少多元性與創新性。具體而言，傳統物理課堂仍以講授法為主導，師生互動不足，教師多采用單向講授，學生被動接受公式推導，缺少小組討論、探究實驗等互動形式，導致課堂參與度低。例如，在牛頓運動定律教學中，教師可能直接講解公式應用，而非引導學生通過實驗數據自主歸納規律。同時，技術融合有限，部分教師未充分利用現代工具或技術，實際教學中虛擬仿真、傳感器實驗等現代技術使用率低，抽象概念（如電磁場、量子現象）難以直觀呈現，不利于學生理解知識。此外，分層教學缺失，實際教學中一些教師未能根據學生需求靈活調整教學方法，導致部分學生的個性化需求未能得到充分滿足，不利于學生個性發展[1]。

（二）理論與實踐結合不到位

物理是一門自然學科，與實驗活動和現實生活聯系緊密，理論與實踐高度統一。然而實際教學過程中，一些教師忽視實驗教學與實踐活動，導致理論與實踐結合不到位。第一，理論與生活應用割裂，較少創設生活化的教學情境。教材中雖蘊含著大量的生活案例，但教師側重解題訓練，較少拓展實際應用場景（如結合本地橋梁設計講解力學），導致學生認為物理“無用”，應用能力不高。第二，實驗教學流于形式。因課時壓縮或設備不足，實驗常被簡化為教師演示或視頻播放，學生缺少動手操作的機會，難以深化理論理解，導致學生實驗操作能力低下。第三，跨學科整合不足。實際教學中缺少與工程、環境等領域的聯系，學生難以形成綜合實踐能力，導致他們難以在實際生活中合理應用物理知識。

（三）學生學習興趣不足

傳統教學方法難以調動學生學習抽象物理概念、原理和公式的積極性，導致學生物理學習興趣不足，影響課堂學習效果。并且在高考應試壓力下，教師教學更加側重刷題（如機械能守恒題型訓練），忽視教材中“科學書屋”等拓展欄目，學生疲于應付考試，缺少對物理現象的好奇心，導致機械學習，單純為了應付考試、提高成績而學習，缺少內驅力。長期如此，會影響學生的物理學習態度，形成消極、被動的學習方式與習慣，不利于未來的長期發展。

二、核心素養背景下高中物理教學中應用模式構建教學法的作用

（一）有助于簡化復雜問題

在高中物理教學中有效應用模式構建教學法，能夠將復雜的物理問題簡單化，將抽象問題具體化，通過應用模式構建教學法，忽略物理情境中的次要因素，突出核心規律（如質點模型、理想氣體模型等），幫助學生快速抓住問題本質，迅速解決復雜問題，能夠幫助學生建立直觀認知，降低物理學習難度，如通過建立電場線、磁感線等模型，將抽象概念可視化，彌補學生空間想象能力的不足，深化對微觀或宏觀現象的理解。這一作用正好與物理核心素養的培養要求相契合，有助于學生物理素養的發展與提升。

（二）有助于培養學生的科學思維

物理核心素養更加強調學生科學思維的培養，模式構建教學法的應用恰好為其提供平臺。在物理教學實踐中，教師指導學生建立物理模型，要求學生分析變量關系，鍛煉學生的邏輯推理能力。同時，引導學生學會“聯想”“近似處理”等科學方法，理解模型的局限性，培養學生的科學建模意識。通過對比不同模型（如經典粒子模型與量子模型），引導學生思考模型的適用條件，能夠培養學生的質疑與創新意識，形成科學思維。

（三）有助于激發學生的物理探究欲望

物理核心素養強調物理知識與生活實際的融合，模型教學恰好能銜接理論與實踐，引導學生將生活問題轉換為物理模型，借助模型思考、分析現實生活中的物理現象，由此激發學生的物理探究欲望，讓學生體驗科學發現的過程，提高參與感，調動學習主動性，同時能夠促使學生將模型思維遷移到其他學科，建立學習自信。

簡言之，模式構建教學法不僅是物理學習的工具，更是科學思維的載體，有助于學生構建系統的物理知識體系，同時發展其核心科學素養，為后續學習和解決復雜問題奠定基礎。

三、核心素養背景下高中物理模式構建教學法的應用策略

（一）重視深度思考，借助問題探究

核心素養背景下，教師應重視學生的深度思考，采用問題教學法，借助問題設計驅動學生思考，將他們引入問題情境中，培養科學思維，幫助學生理解物理模型。為此，高中物理教師應該圍繞課程內容，依據學生實際，創設多樣化的問題情境，設計探究性、挑戰性問題，構建問題鏈。通過問題引領，幫助學生快速理解物理基礎知識，深度挖掘知識內涵，提高問題分析與解決能力。

例如，在《機械能守恒定律》一課教學中，為幫助學生理解其中的物理原理，教師可借助“賽車行駛過程中的物理模型”，將“賽車行駛過程中機械能是否守恒”作為問題情境，播放賽車視頻，并設計一系列具有較強啟發性、趣味性的問題，如“賽車運動過程中是否存在摩擦力？能否以此判斷運動過程中機械能是否守恒？”“通過受力分析是否可以算出賽車在運動過程中機械能守恒？”“整個運動過程是否存在內能損耗？為什么？”引導學生從多個角度思考、分析物理問題，綜合運用物理知識，發散思維，形成科學思維，今后在遇到類似問題時能有效利用這一模型[2]。

又如，在教授“向心力”相關知識時，為幫助學生理解向心力的概念，體驗向心力的存在與變化，教師可讓學生動手操作。在繩子的一端拴一個小沙袋（或者其他物體），另一端握在手上，將手舉過頭頂，使沙袋在水平面內做圓周運動，由此感受向心力的存在。緊接著，引入向心力的概念，幫助學生理解這一物理概念；隨后，針對這一小實驗提問學生：“如果改變小沙袋的質量，或改變沙袋轉動的速度和繩子的長度，向心力是否會發現變化？怎樣變化？”“當物體做圓周運動時，其向心力大小與哪些因素有關？”逐步引導學生深入探究，調動科學思維，充分理解其中的物理知識點和物理模型[3]。

（二）重視物理認知發展，創設生活情境

物理學作為一門自然學科，其中的許多知識和原理都與現實生活息息相關。教師可以圍繞物理課程內容，積極創設生活情境，引入生活案例，借助生活元素，融合情境教學法，將物理問題與實際生活聯系起來，吸引學生注意力，引導學生從現實生活出發，學會運用物理知識分析實際問題，提升物理認知，培養正確的物理觀念。

例如，在《牛頓第二定律》一課教學中，為使學生厘清力和加速度之間的關系，教師可引入生活案例，邀請學生分析現實生活中的運動現象。比如，結合騎自行車的運動場景，引導學生思考在不同速度下，根據自行車的重量，他們需要施加多大的力來制動。由此幫助學生理解牛頓第二定律在車輛運動控制中的實際應用。或者結合跳遠和跑步場景，引導學生分析運動員發力和加速情況，探討力與加速度的關系，將物理知識融于體育活動中，幫助學生更好地理解抽象的物理知識，深刻體會物理理論的實際價值，提升物理認知，奠定模型思維[4]。

又如，在講解“運動的描述”相關內容時，為幫助學生理解“時間、位移、速度、加速度”等相關物理概念，教師可結合汽車在公路上行駛的實際場景，引導學生思考如何描述物體的運動狀態，促使他們用自己掌握的物理知識解決現實生活中的實際問題，提升物理認知，為物理核心素養的培育奠定基礎。

（三）構建模型，發展建模能力

模型被視為一種有效的工具，能夠幫助學生迅速且精準地探究事物的本質，有效解決問題。在高中物理課程教學中，模式構建教學法應用廣泛，能夠將復雜、抽象的物理概念和原理轉化為具體的、可操作的形式，使物理知識更直觀易懂。為此，教師應積極構建物理模型，將各類物理問題整合到統一或多個物理模型中，由此提高學生建模思維水平，促進物理知識、方法的有效遷移。

例如，在解決動量守恒相關物理問題時，教師可指導學生構建“動量守恒系統模型”，具體有“人船模型”與“子彈擊打木塊模型”。引導學生從物理學整體視角觀察、分析問題，構建一個系統化的物理模型，順利解決這一類問題。又如，在高中物理復習教學中，教師可指導學生運用模型解釋、理解物理原理，完善知識結構體系。比如，在《電路及其應用》一章復習中，利用實物模型直觀展示電路串、并聯情況下電壓與電流分配、功率分配的具體情況，引導學生回顧相關知識，加深對單元知識的記憶程度，增強學習效果，發展、提升學生物理核心素養[5]。

（四）利用項目式學習，深化模型思維

物理是一門實踐性、探究性較強的自然學科，高中階段的物理學習涉及各種項目活動。為有效培養學生的科學探究素養，深化模型思維，教師應充分利用項目式學習，設計組織各種各樣的項目活動，如實驗項目、探究類項目、跨學科項目等，給予學生更多自主思考、操作、實踐的機會，引導學生互相討論，活躍課堂氛圍，提高課堂教學質量，為學生核心素養的培育創造有利條件。

第一，重視實驗教學，合理設計多種實驗活動，引導學生開展實驗項目探究。比如為探究小車速度隨時間變化規律，可讓學生利用打點計時器記錄小車運動，分析紙帶數據繪制v-t圖像，總結勻變速直線運動規律。為驗證機械能守恒定律，可引導學生通過研究自由下落的物體或擺錘運動，測量動能與重力勢能的變化，驗證總機械能是否守恒。通過實驗活動，提高學生實驗設計與探究能力。

第二，圍繞課程內容設計探究類項目活動，驅動學生深度思考、探究。例如，在教授“力的合成和分解”相關內容時，教師可引導學生進行主題探究，用一只手、兩只手分別提起同等重量的物體，感受有什么不同？研究其中蘊含的物理知識和原理，總結出“力的合成和分解”的方法。

第三，引入跨學科知識與方法，設計跨學科項目活動，培養學生綜合思維與能力。以“相互作用與運動定律”單元教學為例，教師可融合物理、數學、工程技術、信息技術等多門學科，設計“橋梁設計與力學探秘”項目活動，幫助學生理解力的合成與分解、力矩平衡、材料力學性能等物理概念。

首先，結合物理力學知識分析橋梁的受力情況；結合工程技術知識用木頭、橡皮筋等搭建簡易橋梁，測試其受重情況。其次，運用數學三角函數、幾何對稱知識分析其結構穩定性；利用信息工具開展數字化模擬，優化結構。通過跨學科項目活動，培養學生科學探究、工程思維、團隊協作與創新能力。

（五）克服思維定式，貫徹因材施教

基于模式構建教學法的內涵和物理核心素養的培育要求，教師應充分重視學生在課堂學習中的主體地位，尊重他們的個性特點與實際需求，努力克服思維定式，不局限于一種教學方法，貫徹因材施教理念，開展個性化教學，盡可能讓每位學生都能獲得充足的發展。

例如，在《牛頓第二定律》一課教學中，對于理論知識扎實的學生，教師可適當介紹牛頓定律的研究歷程，深入闡述該定律的推導過程。對于傾向觀察和實驗的學生，教師可借助實驗演示或實驗操作驅動他們自主思考，培養觀察力和實驗能力。對于思考、應用能力較強的學生，教師可引入更多生活案例，鼓勵他們運用物理知識分析、解決實際問題[6]。

結束語

綜上所述，在物理學科核心素養背景下，高中物理教師應積極創新教學策略，引入模式構建教學法，通過問題引領、情境驅動、項目式學習等，激發學生物理探究興趣，促使他們主動探究，充分發揮模式構建教學法的重要作用，多角度、多層次、全方位地培養學生的物理素養。

參考文獻

[1]吳洋洋.核心素養視域下高中物理教學方法的創新與實踐：以《牛頓第二定律》一課為例[J].高考，2024（21）：151-153.

[2]曾勁松.核心素養培育下的高中物理教學方法探究[].高考，2024（10）：109-111.

[3]張正權.核心素養背景下高中物理教學方法探討[J].中學課程輔導，2023（36）：18-20.

[4]駱宇哲.核心素養視域下高中物理教學方法J].學苑教育，2022（30）：72-73，76.

[5]俞又天.核心素養視域下高中物理教學方法探究[].數理化解題研究，2022（3）：62-64.

[6]張金武.核心素養導向下的高中物理教學方法初探[J].高考，2018（30）：50，65.

本文系福清市教育科學研究“十四五”規劃2023年度課題“基于核心素養的高中物理模型建構教學法研究”（立項編號：FQ2023GH021）的研究成果之一。