核心素养视域下科学本质教育在高中物理概念教学中的渗透研究

高中物理概念属于学科知识体系中的核心部分，它既是培育学生认知结构和核心素养的关键基础，又是传承科学精神和文化内涵的重要载体。传统教学模式大多围绕概念定义、公式推导以及习题训练展开，却忽视了对科学思想的深层次剖析和逻辑体系的整体构建，导致学生很难掌握概念背后蕴含的科学思维路径和探究方法，从而影响核心素养的培养效果。在核心素养导向下，把科学本质融入高中物理概念教学成为深化课程改革的重要方向。

一、科学本质教育融入高中物理概念教学的重要性

（一）促进物理概念理解与认知体系构建

物理概念不是孤立存在的知识单元，它是在特定科学背景下，通过实验探究和理论建构过程逐步抽象、提炼出来的对物理现象本质特征的高度概括。科学本质教育的目的在于引导学生探究概念形成的全貌，包括其科学来源、研究手段以及思维路径等深层要素，进而突破单纯记忆概念表层定义的局限性，真正掌握其内涵和外延。这种学习方式有助于学生把物理概念融入完整的科学认知体系，构建起结构严密、逻辑清晰的知识网络，避免出现孤立记忆知识点的情况，为日后的学习和实践提供坚实基础，利于创新人才的培养。

（二）培养学生科学思维能力以提升物理核心素养

把科学本质教育融入高中物理概念教学，能给学生科学思维能力的培养提供有效途径。通过剖析概念产生的历史背景及其背后的科学探究过程，引导学生掌握观察、实验、假设、推理、验证等基本研究方法，有助于显著提升他们的逻辑推理和抽象概括能力。科学本质教育注重引导学生对概念创建的理论依据和论证过程进行深入思考，促使学生自主探索并形成自己的观点，从而推进批判性思维和创新能力的发展[1]。

二、高中物理概念教学中科学本质教育的渗透策略

（一）基于概念形成史挖掘科学本质元素

物理概念的形成过程是探究科学本质的重要路径，它蕴含着丰富的科学思想、研究方法及文化意义，每个概念都产生于特定的历史背景之中。物理概念通过观察自然现象、开展实验验证以及理论构建等多种方式，在多种因素相互交织的过程中才得以逐渐成形。在高中物理教育过程中，若展现概念发展脉络，便能阐释科学内涵，这有助于学生认识科学从萌芽到成熟的历程，体会科研的艰难与快乐，加深对科学知识动态发展规律的理解。

例如，人教版高中物理必修一教材在讲解“牛顿第一定律”时，既对定律本身做了详尽阐述，又对定律的发展脉络做了简要概述，在实际教学中，教师可以通过梳理定律的演化过程，充分挖掘其中蕴含的科学思想要素，进而有效地开展科学本质教育。教师可以带领学生回顾“牛顿第一定律”的发展史，从古希腊哲学家亚里士多德提出“力是维持物体持续运动的原因”这一观点出发，经过伽利略通过理想斜面实验，得出“力不是维持物体运动的必要条件，而是改变物体运动状态的重要因素”这一结论。比较各个经典事例，有助于学生真正体会科学研究中各种不同方法协调运用的情况，进而提高他们的批判性思考能力和逻辑推理水平，一定要向学生明确指出，“牛顿第一定律”的产生并非偶然，而是历经长时间反复考察并积淀而成的产物，这清楚地显示出科学知识不断演化、持续发展的特性。这完全体现了具有批判性思维和革新意识的科学精神，这种典范给学生起到很好的示范作用，有助于其科学认知架构的形成以及理性思维能力的提升。

（二）借助实验探究活动彰显科学本质特征

实验是物理学研究的重要工具，在科学探索中具有核心地位，它深刻地体现了科学的本质特征，科学的本质要求知识获取依赖系统的探究过程，实验在其中起着关键作用，它展现了科学的动态性、客观性和实证性，也直接体现了科学的核心价值。在实验教学中，难免会遇到一些出乎意料的研究结果，引导学生去探究这些非预期现象产生的原因，并及时对实验方案做出调整，这有利于培养学生的批判性思维和创新意识，也能使学生更深刻地体会到科学研究的本质特征。

例如，人教版高中物理必修二《平抛运动》章节对这种运动的基本概念和典型特点进行了阐述，并且在其中设置了“探究平抛运动规律”的实验环节来加深学生的认识，在实际的教学过程中，教师可以利用这个实验活动来进行科学素养的培养，建议从日常生活中的现象（篮球投篮、子弹水平发射等）入手，让学生自己提出关于“平抛运动轨迹形状”和“水平与竖直分运动性质”的主要问题，以此来引发他们的学习兴趣并提高其批判性思维水平。指导学生有条理地制定实验计划，涵盖实验目的、操作步骤、所用测量工具以及数据处理手段等方面的内容，以此推动其实践能力的培养和创新能力的形成。在方案设计环节，学生或许会想出很多新颖的想法，像利用频闪摄影手段或者改良过的平抛实验装置之类的办法，教师应当引领学生就各种方案展开系统化的评判与探讨，通过比较各个方案的可行度及其契合程度，选出最合适的实验途径，借此来锻炼学生的批判性思考能力和综合分析能力[2]。

结语

基于核心素养导向理念，把科学本质融入高中物理概念教学，既是提高教学质量的重要途径，又是培养学生核心素养的关键方法。深入推行科学本质教育，不但能加深学生对物理概念的认识，充实其知识架构，而且有益于发展学生的批判性思维，还能够有效提升学生的物理学科核心素养。这种教育模式还具备引导学生树立科学价值观，培育严谨求实精神的育人价值。课堂教学实践中，教师要深入分析教材里包含的科学本质要素，联系学生的认知发展特点和具体教学情形，创建起系统的实施架构，促使科学本质教育渗透到概念教学的全部流程当中，放眼将来，非常必要加深对科学本质教育和高中物理概念教学融合的研究，完善其渗透机制，给高中物理课程革新提供大量的操作依据和经验参考，从而促进学生综合素质的全面提升，培育既有扎实学科根基又有科学精神的创新人才。

参考文献：

[1] 潘祎文 , 金松 . 基于深度学习能力框架的高中物理大单元复习题设计[J]. 物理教学, 2025,47(08):18-21+12

[2] 李霖 , 胡海云 . 初高中物理教学衔接中的建模能力培养研究——基于知识图谱和问题图谱视角 [J]. 物理教学 ,2025,47(08):36-39+32 .