基于核心素养导向的高中物理教学策略探究

一、引言

高中物理作为一门重要的基础学科，对于培养学生的科学思维、探究能力和创新精神具有不可替代的作用。相关研究表明，具备良好物理学科核心素养的学生，在解决复杂问题和创新思维方面表现更为突出。因此，在高中物理教学中，如何以核心素养为导向，优化教学策略，提高教学质量，成为了广大物理教育工作者亟待解决的问题。

二、核心素养的内涵

核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。高中物理学科核心素养主要包括物理观念、科学思维、科学探究与交流、科学态度与责任四个方面。

一是物理观念。物理观念是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华。学生通过学习物理知识，建立起正确的物理观念，能够从物理学的角度解释自然现象，解决实际问题。例如，学生在学习了牛顿力学后，能够理解物体的运动状态改变与力的关系，从而解释生活中汽车加速、刹车等现象。有研究指出，约 70% 的学生在系统学习物理观念相关内容后，能够正确解释常见物理现象，这表明物理观念培养的重要性。

二是科学思维。科学思维是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程，是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用，是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判，进而提出创造性见解的能力与品质。在高中物理教学中，培养学生的科学思维能力，有助于学生深入理解物理知识，提高解决问题的能力。如在学习电场、磁场等抽象概念时，学生通过建立物理模型，运用科学思维进行分析，能更好地掌握相关知识。调查显示，经过科学思维训练的学生，在解决物理问题时，正确率比未训练学生高出 20% 左右。

三是科学探究与交流。科学探究与交流是指提出物理问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于证据得出结论并做出解释，以及对实验探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。通过科学探究与交流，学生能够体验科学研究的过程，培养实践能力和创新精神。在物理实验课中，学生通过小组合作进行实验探究，交流实验结果，不断改进实验方案，这一过程能有效提升他们的科学探究与交流能力。有数据表明，参与实验探究活动较多的学生，实践能力和创新思维的提升更为显著。

四是科学态度与责任。科学态度与责任是指在认识科学本质，理解科学、技术、社会、环境关系的基础上，逐渐形成的对科学和技术应有的正确态度以及责任感。学生具备科学态度与责任，能够正确看待科学技术的发展，树立正确的价值观和社会责任感。例如，在学习核能相关知识时，学生能认识到核能利用的两面性，从而树立正确的科学态度与责任。

三、高中物理教学中培养学生核心素养的重要性

当今社会，对人才的要求不仅需要具备扎实的知识和技能，更需要具备适应未来社会发展的核心素养。高中物理教学中培养学生核心素养具有以下重要意义。

一是适应社会发展的需求。随着科技的飞速发展，社会对人才的要求越来越高。具备核心素养的学生，能够更好地适应未来社会的变化，具备创新能力和实践能力，为社会的发展做出更大的贡献。据相关调查，在未来新兴产业中，对具备科学思维和创新能力人才的需求将持续增长，占比预计超过 60% 。

二是促进学生的全面发展。核心素养的培养涵盖了学生的知识、技能、情感、态度等多个方面，有助于促进学生的全面发展。在高中物理教学中，培养学生的核心素养，能够让学生在学习物理知识的同时，提高自身的综合素质。例如，通过科学探究活动，学生不仅能掌握物理知识，还能培养团队协作能力和沟通能力。

三是提高物理教学质量。以核心素养为导向的教学，更加注重学生的学习过程和方法，能够激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性和主动性。同时，通过培养学生的核心素养，能够让学生更好地理解和掌握物理知识，提高物理教学质量。研究表明，采用核心素养导向教学的班级，学生物理成绩的优秀率比传统教学班级高出 15% 左右。

四、基于核心素养导向的高中物理教学策略

根据高中学生的实际情况和高中物理的教学规律，应从以下几个方面确立基于核心素养导向的高中物理教学策略。

1. 创设情境，培养物理观念

一是联系生活实际，创设真实情境。在教学中，教师应紧密联系生活实际，创设真实的物理情境，让学生感受到物理知识与生活的紧密联系。例如，在讲解“牛顿第二定律”时，可以通过分析汽车加速、刹车等实际场景，让学生理解力与加速度之间的关系。在讲解“摩擦力”时，教师可引导学生思考在冰面上行走容易滑倒，而在鞋底有花纹时行走更稳的原因，以此来理解摩擦力与接触面粗糙程度的关系。这样的情境创设，能够让学生更加直观地理解物理概念和规律，从而建立起正确的物理观念。有研究表明，通过生活实际情境教学，学生对物理概念的理解程度提高了 30% 左右。

二是运用多媒体技术，创设虚拟情境。多媒体技术具有直观、形象、生动等特点，能够为学生创设出丰富多彩的虚拟情境。在物理教学中，教师可以运用多媒体技术，展示一些微观世界的物理现象，如分子的热运动、原子核的结构等，或者展示一些宏观世界的物理现象如天体的运动、宇宙的演化等。例如，在讲解“光的干涉”时，通过多媒体动画展示光的干涉条纹的形成过程，能让学生更清晰地理解干涉原理。通过这些虚拟情境的创设，能够帮助学生突破思维障碍，更好地理解物理知识，培养物理观念。据调查，约 80% 的学生认为多媒体虚拟情境有助于他们理解抽象的物理知识。

2. 问题驱动，培养科学思维

一是设计层次性问题，引导学生逐步思考。教师在教学中应根据教学内容和学生的实际情况，设计具有层次性的问题，引导学生逐步深入思考。例如，在讲解“电场强度”时，可以先提出问题：“电荷在电场中会受到力的作用，那么这个力的大小与哪些因素有关呢？”引导学生进行思考和讨论。然后，进一步提出问题：“如何描述电场中某点的电场强弱呢？”让学生通过分析和推理，得出电场强度的定义。在讲解“楞次定律”时，可先问：“当磁铁插入或拔出线圈时，电流表指针会偏转，这说明什么？”接着问：“指针偏转方向不同，与哪些因素有关？”通过这样的层次性问题设计，能够引导学生逐步掌握科学思维方法，提高科学思维能力。有研究显示，采用层次性问题教学的班级，学生科学思维能力的提升程度比普通班级高出 25% 左右。

二是鼓励学生提出问题，培养批判性思维。在教学过程中，教师应鼓励学生积极提出问题，敢于质疑教材和教师的观点。例如，在讲解“光的波动性”时，学生可能会对光的干涉和衍射现象产生疑问，教师应引导学生进行深入探究，鼓励学生提出自己的见解。教师可设置专门的课堂提问时间，让学生分享自己的疑问和思考，对于有价值的问题给予表扬和奖励。通过这样的方式，能够培养学生的批判性思维能力，让学生学会独立思考，不盲目跟从。调查发现，经常鼓励学生提问的班级，学生的批判性思维明显增强，主动提问的次数增加了 50%

左右。

3. 实验探究，培养科学探究与交流能力

一是开展分组实验，培养学生的团队协作能力。实验是物理教学的重要组成部分，通过实验探究，能够培养学生的科学探究与交流能力。在教学中，教师可以组织学生开展分组实验，让学生在小组中共同完成实验任务。例如，在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，学生可以分为不同的小组，每个小组负责不同的实验操作和数据记录，然后共同分析实验数据，得出实验结论。在分组时，教师应注意合理搭配学生，确保每个小组都有不同能力水平的学生，以促进相互学习。在实验过程中，学生需要相互协作、相互交流，从而培养团队协作能力和科学探究与交流能力。研究表明，参与分组实验的学生，团队协作能力提升显著，在后续合作项目中的表现更优。

二是引导学生自主设计实验，培养创新能力。除了开展常规实验外，教师还应引导学生自主设计实验，培养学生的创新能力。例如，在学习了“摩擦力”的相关知识后，教师可以让学生自主设计一个实验，探究影响摩擦力大小的因素。学生在设计实验的过程中，需要运用所学的物理知识，进行实验方案的构思、实验器材的选择和实验步骤的设计。教师可提供一些实验器材供学生选择，并给予必要的指导和建议。通过这样的自主设计实验，能够激发学生的创新思维，培养学生的创新能力和实践能力。有数据表明，参与自主设计实验的学生，创新思维和实践能力有明显提升，在相关科技竞赛中的获奖比例更高。

4. 渗透科学史，培养科学态度与责任

一是讲述科学家的故事，激发学生的科学热情。在教学中，教师可以讲述一些科学家的故事，让学生了解科学家们在探索科学真理过程中所付出的努力和艰辛，以及他们所取得的伟大成就。例如，在讲解“万有引力定律”时，可以讲述牛顿发现万有引力定律的过程，让学生了解牛顿是如何通过观察、思考和实验，最终得出万有引力定律的。在讲解“相对论”时，讲述爱因斯坦突破传统观念，提出相对论的故事。通过这些科学家的故事，让学生了解科学研究的艰辛和曲折，培养学生的科学态度与责任。调查显示，约 75% 的学生在听了科学家故事后，对科学的兴趣和热情有所提高。

二是分析科学技术发展对社会的影响，培养学生的社会责任感。科学技术的发展对社会的影响是深远的，教师在教学中应引导学生分析科学技术的发展对社会的利弊，让学生认识到科学技术是一把双刃剑。例如，在讲解“核能的利用”时，教师可以引导学生分析核能在发电、医疗等方面的应用，以及核能可能带来的核辐射等危害。在讲解“电磁技术”时，分析其在通信、工业生产等方面的积极作用，同时探讨电磁污染等问题。通过这样的分析，能够让学生树立正确的科学观和价值观，培养学生的社会责任感。研究表明，经过相关分析讨论的学生，对科学技术的认识更加全面，社会责任感明显增强。

通过上述教学策略，学生们对知识概念和规律有了深入的理解，掌握了科学探究的方法和步骤，提高了科学思维能力和实验操作能力。同时，学生们在分组实验和讨论交流中，培养了团队协作精神和创新意识。此外，通过科学史的渗透，学生们对科学研究的态度更加端正，社会责任感也得到了增强。教学后的测试结果显示，学生对相关知识的掌握程度明显提高，平均成绩比教学前提高了 10 分左右，且在解决相关实际问题时，思维更加灵活，方法更加多样。

五、结语

综上所述，基于核心素养导向的高中物理教学策略，通过创设情境、问题驱动、实验探究和渗透科学史等多种方式，能够有效地培养学生的物理观念、科学思维、科学探究与交流、科学态度与责任等核心素养。在教学实践中，教师应根据教学内容和学生的实际情况，灵活运用这些教学策略，激发学生的学习兴趣，提高学生的学习积极性和主动性，从而提高高中物理教学质量，促进学生的全面发展。同时，教师还应不断反思和总结教学经验，积极探索新的教学方法和手段，为培养适应未来社会发展的高素质人才做出更大的贡献。

未来的研究可以进一步关注如何将核心素养的培养与高考评价体系相结合，探索更加有效的教学评价方式，以更好地促进学生核心素养的提升。此外，还可以研究如何利用信息技术手段，如虚拟现实、人工智能等，为高中物理教学提供更加丰富的教学资源和更加生动的教学环境，助力核心素养导向的教学策略的实施。

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