核心素養(yǎng)導向下高中物理高效課堂的構(gòu)建路徑探析

在進行高中物理教學時，教師應重點講解物理原理，幫助學生掌握知識的核心。同時，教師應鼓勵學生通過實驗活動，在實際操作中逐步提升物理學科的核心能力。為了構(gòu)建高效課堂，深度學習理念和STEM教育模式的結(jié)合是必要的。深度學習鼓勵學生深入理解知識，而STEM教育強調(diào)跨學科的整合和實際應用。這種結(jié)合能有效激發(fā)學生對科學探索的興趣，并培育創(chuàng)新思維。

一、高中物理學科的核心素養(yǎng)

（一）物理觀念

高中物理教學應構(gòu)建系統(tǒng)化認知體系，提煉基礎概念與核心規(guī)律，幫助學生建立物質(zhì)運動、能量轉(zhuǎn)換及相互作用的整體認知框架。教師應引導學生將抽象理論應用于生活情境，設計階梯式學習目標，結(jié)合實驗觀察與理論推導，促使學生自主構(gòu)建知識網(wǎng)絡。教學中采用多維度視角闡釋物理現(xiàn)象，強化學生對物理本質(zhì)的理解，培養(yǎng)其解決復雜問題的能力。教師還需監(jiān)測學生思維發(fā)展，調(diào)整教學節(jié)奏，確保物理觀念培養(yǎng)與核心素養(yǎng)提升協(xié)同效應[1]。

（二）科學探究

科學探究素養(yǎng)作為高中物理教學的核心任務，需通過系統(tǒng)化探究框架的構(gòu)建得以落實。教師應設計包含現(xiàn)象觀察、假設提出、實驗設計、數(shù)據(jù)采集、分析論證、結(jié)論推導的全流程探究活動，引導學生經(jīng)歷完整的科學探究思維訓練。在探究過程中，需著重培養(yǎng)學生的證據(jù)意識，通過實驗設計、數(shù)據(jù)記錄與誤差分析等環(huán)節(jié)，使其掌握科學方法在物理現(xiàn)象處理中的應用。探究活動應強調(diào)邏輯鏈條的完整性，通過小組協(xié)作、師生互動、跨組交流等多維互動機制，拓展問題探究的深度。教師需打破章節(jié)界限，設計跨模塊探究項目，如結(jié)合運動學與動力學知識分析天體運動，強化學生的科學論證能力。

（三）科學思維與創(chuàng)新

教師需構(gòu)建科學思維與創(chuàng)新能力培養(yǎng)框架，引導學生經(jīng)歷完整認知過程。課堂教學強化物理模型價值認知，建立多維互動機制促進思維品質(zhì)提升。教師應注重邏輯嚴謹性培養(yǎng)，訓練學生運用物理原理進行證據(jù)分析與結(jié)論推導。創(chuàng)新素養(yǎng)培育要求教師突破傳統(tǒng)教學范式，鼓勵學生提出非標準化解決方案。創(chuàng)新思維訓練融入批判性反思環(huán)節(jié)，設計真實情境下的復雜問題解決任務，促使學生將抽象理論轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新實踐[2]。

（四）科學態(tài)度與責任

教師需構(gòu)建科學倫理意識與社會責任感培養(yǎng)機制，引導學生思考科技應用的倫理挑戰(zhàn)。課堂教學強化科學探究規(guī)范性認知，建立跨學科整合視角，融入技術(shù)倫理討論。教師通過設計實證精神培育環(huán)節(jié)，強化學生尊重客觀規(guī)律的科學態(tài)度。創(chuàng)設真實社會情境下的決策模擬活動，指導學生運用物理原理評估公共政策的技術(shù)可行性，認知科學素養(yǎng)與社會責任的共生關系。

二、高中物理高效課堂的主要特征

（一）情境化教學

高中物理教學改革中，教師應構(gòu)建以核心素養(yǎng)為導向的立體多維課堂。情境化教學將物理原理與現(xiàn)實世界聯(lián)系，整合日常生活、科學探索和社會應用，創(chuàng)建適合學生認知發(fā)展的探究平臺。設計虛擬仿真實驗，引導學生從現(xiàn)象中抽象出核心概念，如振動方程和磁通量變化規(guī)律。通過重現(xiàn)知識產(chǎn)生的真實情境，幫助學生理解能量轉(zhuǎn)換和動量守恒等定律在工程技術(shù)中的應用，形成科學認知與社會責任相結(jié)合的價值觀。

（二）系統(tǒng)性特征

系統(tǒng)性特征要求教師超越碎片化教學，構(gòu)建學科知識的內(nèi)在邏輯網(wǎng)絡。整理力學、熱學、電磁學等模塊間的聯(lián)系，設計跨單元的主題式學習項目。教授機械能守恒定律時，整合單擺運動、彈簧振子等模型為能量轉(zhuǎn)化的分析框架，通過比較重力勢能和彈性勢能的數(shù)學表達，揭示守恒定律的普遍性。搭建結(jié)構(gòu)化的教學支架，設計層級性問題，從基礎公式推導到前沿科學領域，幫助學生構(gòu)建三維認知體系。強化物理思想方法的顯性化教學，通過比較質(zhì)點模型與剛體模型的適用條件，引導學生掌握科學思維工具[3]

（三）實踐性教學

實踐性教學要求教師創(chuàng)造知行合一的學習環(huán)境，將抽象理論轉(zhuǎn)化為可操作的探究任務。根據(jù)學生認知水平設計分層次的實驗方案，在電路設計、拋體運動分析等環(huán)節(jié)融入?yún)f(xié)作探究元素。通過建立數(shù)字化實驗平臺，實時監(jiān)控數(shù)據(jù)采集過程，有針對性地指導誤差分析和結(jié)論推導。例如，組織熵增原理的擴展性研究，指導學生使用統(tǒng)計物理方法解釋孤立系統(tǒng)演化規(guī)律。這種教學策略加深了學生對卡諾循環(huán)、熱機效率等概念的理解，培養(yǎng)了學生運用數(shù)學模型解決復雜問題的能力。建立動態(tài)反饋機制，通過設計實驗日志、思維導圖等過程性評價工具，精確診斷認知障礙，及時調(diào)整教學節(jié)奏，確保實踐探究與理論學習同步發(fā)展。

三、核心素養(yǎng)下高中物理高效課堂的構(gòu)建路徑

（一）鏈接生活，奠定高效課堂基礎

在以核心素養(yǎng)為導向構(gòu)建高中物理高效課堂的過程中，將物理知識與日常生活緊密相連是至關重要的一步。這一做法能夠為情境、問題和知識等多方面打下堅實的基礎。從情境的角度出發(fā)，物理知識與生活實際的結(jié)合，有助于創(chuàng)造一種真實且易于感知的學習環(huán)境，使學生能夠快速地投入學習。在問題基礎方面，那些源自日常生活的實際問題，因其具有更大的吸引力和挑戰(zhàn)性，能夠激發(fā)學生的思考，并在解決問題的過程中加深對物理概念的認識。從知識基礎的角度來看，生活中的實例能夠輔助學生將抽象的物理知識與具體事物相結(jié)合，建立起一個完整的知識架構(gòu)[4]

例如，在《牛頓第一運動定律》的教學過程中，教師積極踐行了鏈接生活的教學理念。課堂上，教師率先呈現(xiàn)了生活中隨處可見的運動現(xiàn)象，如商場中勻速運行的自動扶梯、操場上靜止放置的籃球、剎車后緩緩停下的自行車等，引領學生觀察并剖析這些運動背后的規(guī)律，以此搭建情境框架，促使學生快速融入物理學習的情境。在闡釋慣性、力與運動的關系、牛頓第一定律等核心物理概念時，教師巧妙地將它們與生活場景相融合。在講解慣性概念時，以公交車突然剎車時乘客前傾的現(xiàn)象為例，引導學生理解慣性是物體保持原有運動狀態(tài)的性質(zhì)，幫助學生領悟慣性這一抽象概念。對于力與運動的關系，教師讓學生回憶生活中推箱子、拉彈簧等經(jīng)歷，思考力是如何改變物體運動狀態(tài)的，通過親身體驗，學生切實感受到力是改變物體運動狀態(tài)的原因。在引導學生類比物理概念與日常經(jīng)驗差異時，教師讓學生回顧生活中“推不動重物”和“推動輕物”的不同感受，將其與力對物體運動的影響進行類比。通過對比，學生明白日常經(jīng)驗中的“用力大小”與物理中“力的作用效果”之間的關聯(lián)與區(qū)別，認識到物理概念是對生活經(jīng)驗的提煉和升華。

（二）深入探索，搭建問題導學支架

在構(gòu)建高中物理高效課堂，以培養(yǎng)核心素養(yǎng)為目標時，引導學生深入探索物理現(xiàn)象，恰當?shù)膯栴}導向?qū)W習支架顯得至關重要。問題導向?qū)W習支架如同學習旅程中的路標，它能為學生指明清晰的思考路徑，協(xié)助學生突破學習難題，推動其全方位發(fā)展[5]。

在《牛頓第二運動定律》的教學中，教師聚焦于力與加速度關系、實驗探究方法的教學，著力挖掘?qū)W生在物理概念建構(gòu)、科學探究能力方面的成長空間。在深度解析牛頓第二運動定律時，教師創(chuàng)新運用多元化教學資源搭建問題導向的學習框架。課堂上，教師首先呈現(xiàn)一段汽車在平直公路上加速、減速行駛的對比視頻，通過慢鏡頭回放技術(shù)呈現(xiàn)輪胎與地面的摩擦力變化細節(jié)，引導學生直觀感知力對運動狀態(tài)的動態(tài)影響，激發(fā)認知沖突。隨后，教師運用交互式電子白板展示牛頓第二定律的動態(tài)思維導圖，將加速度與力、質(zhì)量的數(shù)學關系以可視化路徑呈現(xiàn)，配合動畫演示不同參數(shù)變化時加速度的響應特征，輔助學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡。同時，教師啟動虛擬仿真實驗室，讓學生通過交互界面自主調(diào)節(jié)拉力大小、物體質(zhì)量等參數(shù)，實時觀測加速度計的數(shù)值變化，在數(shù)據(jù)采集與分析中深化對定律的理解。在探究加速度影響因素時，教師設計階梯式問題鏈：從“推靜止木箱時為何需持續(xù)施力”切入，引導學生思考力與運動狀態(tài)改變的內(nèi)在關聯(lián)；以“不同質(zhì)量物體同時下落”的趣味實驗為延伸，討論質(zhì)量對加速度的潛在影響；最終聚焦“斜面小車實驗中加速度與拉力、質(zhì)量的定量關系”，通過問題鏈層層遞進，引導學生自主推導 F=ma 的數(shù)學表達式。教師為每個學習小組定制探究任務卡，將生活場景（如電梯加速、賽車起步）與實驗設計相結(jié)合，要求學生運用微課資源中的實驗操作示范，自主設計驗證性實驗方案。在小組合作探究中，學生采用“問題一假設一設計一驗證”的科學探究范式。教師觀察到某小組針對“拉力傳感器讀數(shù)波動”問題，提出“接觸面粗糙度差異”的假設，并設計對比實驗驗證；

另一小組在處理數(shù)據(jù)時，創(chuàng)造性地運用圖像法建立a-F、 a-1/m 的雙坐標系，直觀呈現(xiàn)變量關系。教師通過移動教學終端實時監(jiān)測各小組討論進程，針對“控制變量法應用誤區(qū)”“實驗誤差分析”等共性問題，采用“問題提示卡”進行精準干預，引導學生在思辨中深化認知。

（三）多元互動，穩(wěn)固課堂技術(shù)支撐

在創(chuàng)建以核心素養(yǎng)為中心的高效高中物理課堂時，引入多樣化的互動環(huán)節(jié)是加強課堂技術(shù)支持的重要手段。傳統(tǒng)教學模式常常是教師單向傳授，學生被動吸收知識，這種模式已無法滿足學生核心素養(yǎng)的成長需求。多樣化的互動方式能夠突破這一限制，為學生創(chuàng)造一個積極且充滿活力的學習環(huán)境，點燃他們的學習激情和主動性。在互動環(huán)節(jié)中，學生從被動的知識接受者轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的參與者。通過與教師和同學的交流與思考，他們深入挖掘物理知識，培育科學的思維和創(chuàng)新能力。同時，利用信息技術(shù)平臺，可以為多樣化的互動提供強大的技術(shù)支持，使抽象的物理概念更加生動和具體，助力學生更深刻地理解和掌握知識。

例如，在《牛頓第三運動定律》的教學中，教師應系統(tǒng)規(guī)劃課堂交互環(huán)節(jié)，以強化技術(shù)賦能效應，推動學生科學素養(yǎng)的進階發(fā)展。課程導入階段，教師應精準選取日常生活中體現(xiàn)作用力與反作用力的典型場景作為認知錨點。例如，剪輯游泳時手臂劃水推進、火箭發(fā)射時燃氣噴射助推等動態(tài)視頻素材，通過多媒體設備投屏展示，快速激活學生的感性認知。鑒于部分學生具備相關實踐經(jīng)歷，教師應依托學生真實體驗設計探究性問題，如“在游泳時手臂向后劃水為何能獲得向前的動力？火箭發(fā)射時燃氣向下噴射如何推動火箭上升？”通過這些問題鏈，激發(fā)學生的認知沖突與探索欲望，引導其主動參與課堂互動。在知識建構(gòu)環(huán)節(jié)，教師應深度整合希沃白板、微課平臺、思維導圖工具等數(shù)字化教學資源，構(gòu)建技術(shù)支撐的立體化學習空間。利用希沃白板的動態(tài)演示功能，教師可以實時模擬兩球碰撞的受力過程，直觀呈現(xiàn)作用力與反作用力的方向、大小及作用點特征；通過微課視頻的分層講解，將牛頓第三定律的抽象概念轉(zhuǎn)化為可視化實驗場景，幫助學生突破認知難點；借助思維導圖軟件，教師引導學生以“作用力一反作用力”為核心節(jié)點，自主延伸出“生活實例”“實驗驗證”“應用拓展”等分支脈絡，構(gòu)建完整的知識圖譜，培養(yǎng)學生的結(jié)構(gòu)化思維與信息整合能力。

（四）挖掘信息，強化科學探究實踐

在高中物理高效課堂中，教師和學生共同探索信息資源，這對提升學生的科學探究和實踐技能至關重要。信息資源宛若寶藏，內(nèi)含豐富的物理知識和探究方法，能夠為學生構(gòu)建起通往物理世界的橋梁。

例如，在《超重與失重》的教學活動中，教師應深度規(guī)劃，依托信息資源提升學生的科學探究與實證分析能力。在教學籌備階段，教師應系統(tǒng)篩選網(wǎng)絡優(yōu)質(zhì)微課資源，遴選與超重失重現(xiàn)象相關的典型案例，為課堂實驗微課的設計提供范式參考。課堂上，教師應明確將超重失重現(xiàn)象作為本節(jié)探究的核心，組織各小組學生開展實驗微課的制作實踐。教師需細致指導微課設計的核心要素，包括現(xiàn)象觀察的記錄、實驗裝置的搭建、數(shù)據(jù)采集的方法等，引導學生從加速度方向、支持力變化、運動狀態(tài)三個維度，對超重失重現(xiàn)象進行系統(tǒng)化分析。在驗證性與設計性實驗探究中，教師應精準對接學生核心素養(yǎng)發(fā)展目標。對于電梯升降中的超重失重現(xiàn)象驗證實驗，教師應啟發(fā)學生思考如何優(yōu)化傳感器布局，提高數(shù)據(jù)采集的精度；在設計性實驗中，鼓勵學生自主設計裝置探究不同加速度下超重失重的量化關系。教師需通過遞進式提問，如“如何通過壓力傳感器數(shù)據(jù)反推加速度變化？”“在非豎直方向加速運動中是否會出現(xiàn)超重失重？”等，激活學生的思維潛能，促使其在探究中深化對牛頓運動定律的動態(tài)理解。

結(jié)束語

綜上所述，在高中物理教學中，以核心素養(yǎng)為導向構(gòu)建高效課堂是一項極具挑戰(zhàn)性但又意義非凡的任務。通過鏈接生活奠定基礎、深入探索搭建問題導學支架、多元互動穩(wěn)固技術(shù)支撐以及挖掘信息強化科學探究實踐等路徑，能夠有效提升學生的學習積極性、科學思維能力和實踐技能。這些路徑相互關聯(lián)、相互促進，共同推動著高中物理高效課堂的構(gòu)建。

參考文獻

[1]鐘揚.信息化技術(shù)在高中物理教學中的應用探索[J].高考，2025(9):127-130.

[2]吳雪峰，代朝榮.聚焦新高考，建構(gòu)高效課堂：新高考背景下高中物理高效課堂建構(gòu)路徑分析[].數(shù)理天地(高中版)，2025(6):72-74.

[3]丁媛.新高考背景下構(gòu)建高中物理實驗教學高效課堂策略探析[J].高考，2025(8):115-118.

[4]周瑞.核心素養(yǎng)提升目標下高中物理高效課堂構(gòu)建策略：以“牛頓第二定律”的教學為例[].理科愛好者，2025(1):90-92.

[5]李柱華.打造高效課堂，提高高中物理課堂教學的有效性[].數(shù)理天地(高中版)，2025(4):65-67.