高中物理教学中如何提升学生的核心素养
尹学东
湖北省石首市南岳高中 434400
一 教学理念转型:从知识传授到素养培育
新课改下的物理教学要求我们超越传统的“知识覆盖”模式,转向以学生为主体的“素养培育”。在我校物理组的主题教研活动中,我们深刻认识到核心素养导向的教学需实现五重转变:教学目标上:从掌握孤立知识点(如电容公式)转向形成物理观念(如比值定义法的科学思维);教学过程上:从教师演示讲解为主转向学生自主探究为主。例如在“电容器”教学中,设计分组实验让学生体验传统电路与传感器结合的探究过程;师生角色上:教师从知识传授者变为引导者。在反冲运动教学中,我通过气球的定向飞行→火箭视频→自制水轮机三组实验的阶梯式引导,让学生自主归纳反冲运动的特征;评价方式上:从注重结果的正确性到关注探究过程与思维发展(即时评价 + 成长档案);技术应用上:从教师演示到能促进学生互动与实时反馈的电子白板和传感器等。
二 物理观念培养:深化核心概念理解
创设情境化认知:在“库仑定律”导入环节,我设计“不接触易拉罐使其滚动”的魔术情境,引导学生分析电荷相互作用,自然建构物质观与相互作用观;联系生活实际:讲授摩擦力时,让学生对比不同鞋底纹理的防滑效果,并分析洒水后摩擦力变化,将抽象概念转化为可感知的物理现象;跨学科融合:在火箭原理教学中融入历史素材(古代火药箭→现代航天),帮助学生理解运动观念的演变过程,同时强化爱国主义教育。
三 科学思维训练:贯穿教学过程
科学思维作为物理核心素养的中心,需通过系统化训练渗透到教学各环节。模型建构训练:在“库仑定律”教学中,引导学生对比质点模型,自主提出点电荷的理想化条件;反冲运动教学时,指导学生从气球、火箭、水轮机等案例中抽象出“分裂物体 + 动量守恒”的核心模型;科学推理引导:可通过认知冲突发展推理能力,如在库仑定律实验中,先让学生用常规方法测量电荷间作用力(结果失败),再引导其分析三大困难(力太小 / 电量难测 / 距离不清),最终理解扭秤实验的精妙设计;质疑创新激励 : 在电容器分组实验中,当学生用传感器得出反向图像时,不直接纠正,而是提示“可能是导线接反了”,鼓励自主验证 ; 采用“猜想→证伪→修正”的探究路径 , 如研究影响电容器电容的因素时,先让学生自由猜想(是否与形状、介质、距离都有关?),再通过控制变量实验逐一验证。
四 实验探究能力:创新教学模式
物理实验是培养科学探究素养的核心载体,我们通过三类创新策略提升实验教学有效性。生活化实验设计:比如用电子秤、易拉罐等日常物品设计库仑力测量实验,虽然精度有限,但能直观展现放大的思想;摩擦力教学对比不同鞋底纹理的防滑效果,洒水后再测试展现控制变量法;反冲运动用气球定向飞行实验演示动量守恒;小组合作探究:在“匀变速直线运动”实验中,学生分组设计轨道坡度与小车质量组合方案,通过数据共享发现规律,设置角色分工,操作员、记录员、分析员、汇报员定期轮换,确保全员参与;实验过程优化:变验证性实验为探究性实验,如将“测加速度”实验改为“如何让小车获得特定加速度”的挑战任务;延长实验链条,如在电容器实验中增加“如何增大电容”的创意设计环节,学生尝试改变介质(插入纸片、塑料板)并观察现象
五 科学态度与责任:融入价值观教育
物理学史融入:在库仑定律教学中,通过模拟库仑扭秤实验的困难(18 世纪如何测量微小电荷),让学生体会科学家精益求精的精神;STSE 教育渗透:分析火箭技术时,讨论推进剂环保性问题,引导学生思考科技与环境的平衡,结合“嫦娥奔月”视频,展现我国航天成就,培养科技自信与社会责任;伦理讨论:讲授核物理时,组织辩论“核能应用的利与弊”,培养学生辩证看待技术发展的态度。
六 信息技术融合:赋能课堂教学
电子白板交互应用:在人造卫星课题中,用希沃白板展示天体轨道模拟,学生通过拖拽卫星参数实时观察变轨效果,可以利用“课堂论坛”功能开展匿名辩论,如讨论“摩擦力是否总是阻碍运动”,学生即时上传观点并投票;数字实验工具:用 Phyphox 传感器手机软件测量电梯加速度,将抽象概念转化为手机可视化图像;通过 Tracker 软件分析运动视频,自动生成 v-t 图像并计算斜率(加速度);大数据评价:借助电子白板后台分析讨论热力图,精准识别认知盲区(如40% 学生误认为“电容与电压成正比”),针对性设计巩固练习。
七 教学评价改进:关注发展过程
构建多元化评价体系是落实核心素养的关键环节。即时性评价:在学生展示实验方案时,采用“ 2+1 反馈模式”(2 个优点 +1 条建议),如肯定电路设计创新性,建议增加误差分析;成长档案袋:收录学生关键成果(如创新实验方案、反思日志),在“电容器的应用”项目中,学生设计简易触摸屏的方案被收入档案;反思性自评:每单元结束后填写核心素养自评表,包含“我能列举3种电容器应用实例”等具体指标。
结语:素养导向的教学重构
在新课改背景下,高中物理教学的本质是引导学生像物理学家一样思考与实践。通过教学理念转型、科学思维渗透、实验探究深化、信息技术融合及评价体系重构,我们不仅传授物理知识,更培养核心素养——当学生能自觉运用物理观念分析现象,用科学思维解决问题,用探究精神面对未知,用社会责任规范创新,物理教育便实现了其育人价值。
正如我校学生在完成电容器创新实验后所言:“原来物理不仅是公式和考题,更是理解世界的方式。”这一认知转变,正是核心素养落地的生动体现。