核心素养下的中学物理教学方法

  核心素养下的中学物理教学方法

丁琪

新疆生产建设兵团第十一师第一中学

摘要：本文首先介绍了核心素养在中学物理教学中的重要性及其概念内涵，强调了科学思维能力培养、实验设计与数据分析能力以及知识与技能的获取和应用在中学物理教学中的重要性。随后详细阐述了中学物理教学中核心素养的具体表现，包括科学思维能力、实验设计与数据分析能力以及学科知识与技能的获取和应用。最后，通过具体的教学案例，展示了如何在教学中培养学生的核心素养，提升他们的科学思维能力和实践技能。

关键词：中学物理教学；核心素养；科学思维；实验设计

引言：中学物理教学不仅仅是传授知识，更应该关注学生核心素养的培养。通过引导学生思考、实践和应用知识，可以帮助他们建立良好的科学思维和实验技能，从而培养他们解决问题和适应未来挑战的能力。本文将从科学思维能力、实验设计与数据分析能力以及知识与技能的获取和应用等方面探讨中学物理教学中核心素养的重要性和具体实践。

一、核心素养在中学物理教学中的重要性

（一）核心素养的概念及内涵

核心素养是指个体在特定情境下，有效运用知识、技能和态度，以解决复杂问题和适应未来挑战的关键能力和必备品格。在中学教育中，它尤为重要，涵盖了文化基础、自主发展、社会参与等多个维度。物理学科核心素养则具体体现为物理观念的建立、科学思维的培养、科学探究的能力及科学态度与责任的形成，旨在通过物理学习，促进学生理解自然现象，运用科学方法解决问题，形成理性批判和创新思维。

（二）中学物理教学的特点和要求

核心素养在中学物理教学中扮演着至关重要的角色，其特点和要求体现了教育目标的全面性和时代性。中学物理教学应注重培养学生的物理观念、科学思维、实验探究能力和科学态度与责任，这些构成了学生适应社会要求及实际生活运用的基础能力。教学过程中，教师需强调自主学习与全面发展，不仅重视物理知识的传授，更侧重于引导学生掌握正确的学习方法，理解知识的推导过程，并能在实践中应用物理原理解决问题。实验教学尤为重要，通过动手实践，学生能深化对物理概念的理解，培养严谨的科学探究精神。此外，教学还应鼓励创新思维与批判性思考，促进学生形成积极的科学态度，学会从物理学视角审视自然现象，承担起科学探索和社会责任[1]。

二、中学物理教学中的核心素养

（一）科学思维能力培养

在中学物理教学中，科学思维能力培养是核心素养的关键组成部分，它不仅关乎学生理解物理现象的本质，还涉及他们如何运用逻辑推理和批判性思考来解决问题。例如，教授“牛顿第三定律”时，教师可以通过设计一个简单的拔河比赛活动，让学生分组体验力的作用与反作用。活动中，学生需预测并记录两队拉力的大小，然后讨论为何无论哪队“获胜”，双方所受的力总是相等且方向相反。这样的实践促使学生将抽象概念具体化，通过观察、分析和论证，深化对物理定律的理解，进而培养他们的科学思维能力[2]。

（二）实验设计与数据分析能力

实验设计与数据分析能力是物理学科核心素养的重要方面，它要求学生能够独立设计实验方案以验证理论，并能准确收集数据进行分析，得出科学结论。以“探究影响电阻大小的因素”为例，教师可先引导学生回顾电阻的概念及可能影响其大小的因素，如材料、长度、横截面积等。随后，学生分组设计实验，决定控制变量和改变变量，比如保持材料和横截面积不变，仅变化导线长度，记录不同长度下的电流与电压值，通过计算得到电阻值。数据分析环节，学生利用图表展示数据关系，分析电阻与长度之间的定量关系，最终总结出在材料和横截面积不变的前提条件下，导体的电阻与导体的长度成正比的规律

（二）学科知识与技能的获取和应用

1．知识理解与运用能力：在中学物理教学中，培养学生的知识理解与运用能力是核心素养的重要组成部分。例如，学习“牛顿第二定律”时，教师不仅需要讲解公式F=ma（物体所受合外力等于物体质量与其加速度的乘积），更重要的是引导学生深入理解其背后的物理意义：力是改变物体运动状态的原因，而这种改变的程度与物体的质量和所受力的大小成正比即力是产生加速度的原因。并且要交代应用牛顿第二定律时应该注意的几个问题，如:因果性、瞬时性、矢量性、同体性、独立性等。通过设计实验，如使用速度传感器测量不同质量小车在相同拉力作用下的加速度变化，学生亲手操作收集数据，计算验证牛顿第二定律。之后，教师可以进一步提出实际问题，比如如何计算航天器需要多大的推力才能达到既定的加速度，让学生将理论知识应用于解决实际问题，从而加深对定律的理解并提升其运用能力[3]。

2．技能操作与实践能力：技能操作与实践能力在中学物理教学中体现为学生通过动手操作实验设备、进行科学探究来掌握实验方法和技能。以“练习使用多用电表”为例，学生在了解基本的电路元件（如电阻、电池、开关等）及其符号，理解电流、电压、电阻的概念的基础上，认识多用电表的结构。随后，在教师指导下，学生亲自连接简单的串联、并联电路，使用多用电表测量电路中的电流、电压、电阻，观察并记录实验数据。这一过程不仅锻炼学生掌握正确的电路连接技巧，避免短路、断路等错误操作，还可以引导学生利用多用电表找到故障电路的故障点，让学生切实体会到物理知识在生产生活中的实际应用，从而激发学生学习物理的热情。

结语：在中学物理教学中，培养学生的核心素养是至关重要的。通过不断强调科学思维能力的培养、实验设计与数据分析能力的提升以及知识与技能的获取和应用，可以帮助学生更好地理解物理知识、解决问题并应对未来挑战。教师应该注重引导学生深入思考、勇于实践，并注重将抽象理论与实际应用结合起来，从而培养学生的创新意识和实践能力。通过不断地实践和反思，我们可以更好地促进学生的综合素质和核心素养的全面发展，让他们成为具备科学精神和实践能力的未来人才。

参考文献：

[1]刘美琦, 张菁. 核心素养与中学物理素养培养探究[J]. 实验室研究与探索, 2018，37(6), 122-126.

[2]赖刚.中学物理教学中核心素养的培养策略探析[J]. 实验教学与研究,  2019(6), 87-91.

[3]周小岚, 陈春妮.中学物理科学思维教育的重要性与策略[J]. 教学参考,  2017(12), 133-135.

[4]杨芳, 杜明娟.中学物理知识与技能融合教学的实践与思考[J]. 实验技术与管理, 2016,33(9), 97-100.