基于核心素养的高中物理概念教学优化路径探索

引言

核心素养作为新时代教育改革的核心理念，强调学生在真实情境中运用知识解决问题的能力，涵盖科学精神、实践创新、学会学习等关键能力。高中物理概念教学是培养学生科学思维的基础环节，但传统教学模式中“重定义轻现象”“重结论轻过程”等问题导致学生难以形成对物理概念的深度理解与迁移应用。本文基于核心素养的内涵与特征，结合高中物理教学实践，探索概念教学的优化路径，为提升物理教学质量提供理论支持与实践指导。

一、高中物理概念教学现状与问题分析

（一）重定义轻现象：概念理解流于表面

当前部分教师在概念教学中过度依赖教材定义，忽视物理现象的直观呈现。例如，在“点电荷”概念教学中，若仅要求学生背诵定义，学生虽能应对简单选择题，但在涉及复杂情境的题目中错误率显著上升。这种现象反映出学生对概念本质的理解不足，难以将抽象定义与具体现象建立关联。

（二）重结论轻过程：科学思维培养缺失

部分教师为追求教学效率，直接告知学生物理规律的结论，导致学生缺乏探究过程体验。例如，在“加速度”概念教学中，若教师仅通过公式推导得出结论，学生虽能记忆公式，但无法理解加速度与速度变化率的内在联系，更难以运用概念解决实际问题。这种教学模式抑制了学生的科学思维发展，违背了核心素养中“科学探究”与“科学思维”的培养要求。

（三）教学情境脱离实际：迁移应用能力薄弱

传统概念教学常以理想化模型为载体，忽视真实情境的复杂性。例如，在“摩擦力”教学中，若仅通过光滑平面上的木块运动分析摩擦力，学生难以理解生活中“汽车刹车距离与路面摩擦系数的关系”等实际问题。这种脱离真实情境的教学导致学生无法将物理概念迁移至生活场景，削弱了核心素养中“实践创新”能力的培养效果。

二、核心素养导向下的高中物理概念教学优化路径

（一）创设真实情境：构建概念理解的认知支架

核心素养强调“真实性”特征，要求教学情境贴近生活实际。教师可通过以下策略实现情境创设：

生活化案例导入：以“汽车发动机冷却剂选择”引入“比热容”概念，通过分析水的比热容大、成本低等特性，引导学生理解概念的实际意义。

社会热点问题驱动：结合“中国天眼 FAST”探测 137 亿光年区域的案例，引入“电磁波传播”概念，激发学生对物理前沿技术的兴趣。

实验现象直观呈现：在“自由落体运动”教学中，通过羽毛与铁球在真空管中的同步下落实验，直观否定“重物下落快”的错误前概念，为加速度概念的建构奠定基础。

（二）强化实验教学：深化概念探究的实践体验

物理实验是概念教学的重要载体，可通过以下方式优化实验教学：

分层设计探究任务：针对“牛顿第二定律”概念，设计“控制变量法探究加速度与力、质量的关系”实验。对于基础薄弱学生，提供详细操作步骤与数据记录表；对于学有余力学生，要求自主设计实验方案并分析误差来源。

融合信息技术手段：利用传感器与数据分析软件实时采集“平抛运动”实验数据，通过图像处理功能直观展示运动轨迹，帮助学生理解概念中的矢量分解思想。

拓展课外实践项目：组织“家用电器能效调查”活动，要求学生测量不同电器的功率与能耗，结合“电功率”概念分析节能策略，培养社会责任感与实

践创新能力。

（三）实施结构化教学：促进概念体系的系统建构

核心素养要求知识整合性与迁移性，可通过结构化教学实现：

大单元教学设计：以“能量”为主题整合“动能定理”“机械能守恒”“能量转化与守恒”等概念，通过“过山车模型”案例分析能量转化过程，帮助学生建立概念间的逻辑关联。

概念图可视化工具：引导学生绘制“电场”概念图，将电场强度、电势、电势能等子概念以层级结构呈现，明确概念间的包含与推导关系。

变式训练强化迁移：在“圆周运动”教学中，通过“汽车转弯”“过山车轨道设计”“卫星轨道计算”等变式题目，训练学生从不同情境中提取关键信息、应用概念解决问题的能力。

（四）促进跨学科融合：拓展概念应用的思维边界

核心素养强调“综合性”特征，可通过跨学科融合深化概念理解：

物理与数学融合：在“简谐运动”教学中，引入三角函数模型描述振动规律，通过数学推导验证周期公式，培养学生数学建模与物理分析的复合能力。

物理与工程技术融合：结合“港珠澳大桥”案例，分析“力的合成与分解”在桥梁承重设计中的应用，引导学生理解物理概念对工程实践的指导价值。

物理与信息技术融合：利用 Python 编程模拟“带电粒子在电场中的运动”，通过调整电场强度参数观察粒子轨迹变化，培养学生计算思维与物理实验的协同能力。

结语

核心素养导向下的高中物理概念教学需突破传统模式，通过真实情境创设、实验教学强化、结构化教学实施与跨学科融合等路径，实现从“知识传递”到“素养培育”的转型。教师需以核心素养为指引，设计具有挑战性、开放性与实践性的学习任务，引导学生在探究过程中建构概念、发展思维、提升能力，最终实现物理学科育人价值的全面落实。未来研究可进一步探索不同学情下概念教学优化策略的适应性，为个性化教学提供更精准的支持。

参考文献：

[1] 浅谈核心素养背景下的高中物理信息化教学. 赵军年 . 学周刊,2021(33)

[2] 基于核心素养的高中物理教学探究. 尹国庆 . 求知导刊,2019(49)

[3] 基于实验教学培养学生物理核心素养的研究. 孙大军 . 高考,2019(16)

[4] 浅谈核心素养背景下高中物理信息化教学. 程国卿 . 教书育人,2021(19)

[5] 核心素养下中职物理实验教学初探. 彭敏玲 . 数理化解题研究,2021(18)