论文部分内容阅读
【摘要】随着高中物理新课程改革的进一步渗透，学科素养的概念已经被更多教育人士所关注。物理学科素养指的是学生通过学习物理形成的一种思维品质，也是学生物理学习、态度、价值观的综合体现，更是一种物理知识沉淀。文章分析了基于学科核心素养的高中物理学习方法与能力的培养。
【关键词】高中物理;核心素养;能力;方法
【基金项目】本文系2017年度甘肃省教育科学“十三五”规划课题“基于物理学科核心素养的数学物理方法与能力培养研究”（课题立项号：GS〔2017〕GHB0890）阶段性研究成果。
一、前言
物理学的方法、知识、物理理念及物理思想的综合教育才是真正具有现实意义的物理教育。在物理教学中，具有实用价值的方法有很多，包括实验法、观察法、假设法、猜想法、推理法、比较法、类比法等。在核心素养理念下，教师应采用合理的教学方式，使学生学习不同的物理方法，提高学生的物理素养。
二、类比法导入概念，提高逻辑能力
从物理学视角形成的关于运动与相互作用、能量、物质的基本认识被称为物理观念，这也是物理概念和规律在思想意识中的升华，它从物理学角度对自然界的物理现象进行了解释，也帮助学生解决了很多实际的物理问题[1]。学习物理的方法有多种，最基础的是类比法，它可以帮助学生导入物理概念。
运用类比推理的模式对物理概念进行论证的方式即物理类比学习法，它是对两类或两个相似或相同的点进行对比学习的模式。通过类比法，学生能够更加清晰地认知到物理知识的关键点和内涵，有助于提高物理知识学习能力。
例如，对于“磁场、磁感应强度B”和“电场、电场场强E”这两个知识点，教师可以运用类比法引导学生进行学习。比如，在认识磁场、电场的过程中，可以通过类比重力场和引力场引导学生对磁场和电场的知识进行感悟，使学生懂得磁场和电场真实存在。对磁场本身性质的物理量进行描述用B表示，与L、F、I无关，而对磁场本身质量进行描述的物理量用E表示，它的大小与q、F无关。
三、比较法分析规律，形成物理观念
在高中物理课堂教学环节，教师通过比较法引导学生学习物理知识，可以找出研究对象的差异点和共同点，以培养学生的自主思维意识，也可以帮助学生逐步形成物理观念，提高学生的物理核心素养。
例如，在学习“静电力库仑定律”知识点的过程中，教师可以通过万有引力及静电引力的对比，使学生对两个不同物理概念的异同点进行清晰的认知，也可以使学生对两个物理概念的适用条件进行明确，有助于学生对物理规律进行理解，同时可以让学生对自然规律的统一性和多样性进行体会。
再例如，在学习“带电粒子在电场中的运动”知识点的过程中，教师可以通过平抛运动的模式对学生进行教学，可以比较恒力作用下曲线运动的规律，以此引导学生进行自主思维，并对物理规律的异同关系进行探究，使学生认知到物理知识的本质内涵，使学生进行体系化的学习，进而为学生构建物理概念。
四、模型法简化内涵，培养科学思维
教师可以通过模型法对物理知识进行简化，提高学生的物理理解能力。模型法以研究问题为依据，以物理建模的形式提高学生的想象力和逻辑思维能力，进而将物理的内在特性及物理现象的本质进行融合性构建[2]。在对复杂的物理问题进行研究的过程中，應注意忽略次要因素，突出主要因素，并通构建对理想化模型的方式进行处理。教师在引导学生运用模型法进行学习的过程中，可以通过推理法对学生进行辅助教学，有助于学生更深刻地理解物理知识。推理法指的是以几个或一个判断为依据对结论进行推理。
例如，在学习“点电荷”知识点的过程中，可以通过对比分析的方式在力学概念中对点电荷进行分析，从而达到简化物理模型的目的。在学习“磁感线、电线场”知识点的过程中，可以通过模型化方式引导学生学习，使学生在形成物理概念过程中培养自主思维意识。在学习“示波管的工作原理”知识点的过程中，教师可以为学生创设学习情境，让学生分析能量转化情况、做功情况，以及在电场力作用的情况下电子的运动情况，对电子运动过程的相关表达方式进行推理，并以能量观点和动力学观点对加速阶段电子的末速度进行计算，然后对匀强电场在电子进入偏移电极后做类平抛运动进行分析。而在学习“磁场对运动电荷作用”知识点的过程中，教师可以引导学生从微观角度进行猜想，对洛伦兹力进行探究，并鼓励学生以安培力公式为切入点，对物理知识的产生过程进行学习，帮助学生构建完整的知识体系，真正地从了解物理知识转变到灵活运用物理知识。
此外，思维活动的重要载体是问题，教师需要创设问题情境，通过新旧概念的引入，为学生建立认知冲突模式，鼓励学生进行质疑，启迪学生自主思考，并为学生构建宽泛、和谐的学习情境，使学生认知物理知识，探究物理问题，总结物理学习方法，提高学生的物理核心素养。
五、猜想法科学探究，鼓励深度思维
在物理课堂教学环节，教师利用科学探究的模式，引导学生学习物理知识，可以有效提高学生的物理学习能力。教师可以利用猜想法让学生对物理学习内容进行假设、论证、实验、思考，让学生自主总结物理知识的学习途径与方法。
牛顿曾经说过：“大胆的猜测，才成就了伟大的发现。”在学习物理知识的过程中，猜想法是典型的学习方式，可以有效提高学生对物理知识的认知程度。教师可以通过实验活动引导学生对物理知识进行探究，在合理的假设与猜测的基础上，对科学家解决物理问题的方法与思想进行模拟，以此培养学生的深度思维能力。
例如，在进行“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的过程中，教师可以为学生创设实验情境，使学生通过观察体会计算的电阻与实测灯泡电阻的明显不同，使学生的已有认知受到挑战，引导学生进行猜想，让学生思考是什么情况改变了灯泡的电阻，从而进行自主探究。然后，在后续的设计实验方案、实验实作、数据处理、分析实验结果等方面，对学生的科学探究意识进行培养，进而提高学生的实践能力和创新能力。 在引导学生猜想的基础上，教师也可以培养学生的假设能力，鼓励学生通过实验和观察，并结合自身已经掌握的物理知识，假定性地分析研究对象。假设是一种具有较强创造性的思维活动，它比猜想的合理性更强，也可以更加高效合理地解决物理问题。
例如，在学习“电阻”知识内容的过程中，教师可以为学生构建学习情境，对可能会影响导线电阻的因素进行假设，并在设计实验的过程中采用控制变量法，然后制订出具体方案进行探究验证。
再例如，在学习“电容、电容器”知识点的过程中，为对影响平行板电容器电容大小的主要因素进行认知，需要探究其概念内涵，需要在假设的基础上进行验证，即假设电容的大小与两板间的距离相关，与两板间介质、两板正对面积有关且成比例。教师可以通过这种引导学生自主思维并对科学探究过程进行体验的方式来提高学生的物理核心素养。
六、观察法揭露本质，形成概念意识
科学伦理和STSE（Science，Technology，Society，Environment）两个层面的内容被称为学生的责任素养与科学学习态度。在核心素养教学理念下，在提高学生物理基础知识学习能力的基础上，应培养学生的社会责任意识、科学态度及科学本质意识。
科学本质指的是利用逻辑工具对假设和假说的合理性进行论证。若想有效对科学本质进行揭示，则需要通过实验和观察来完成。通过了解物理发展史可以得知，以实验和观察的方式对感性材料进行获取并对物理规律进行总结的事例不胜枚举。
例如，在学习“带电粒子在磁场中的运动”这一知识点的过程中，教师可以让学生观察洛仑兹力演示仪。观察内容分别为：①没有磁场对其进行作用的情况;②通过外加磁场，以垂直的方式让电子射入磁场;③通过外加磁场，以不垂直的方式让电子射入磁场。通过对上述三种情况进行观察，学生找出电子运动轨迹是以何种方式变化的，并在组内进行讨论交流[3]。比如：“由谁提供向心力？为何电子做圆周运动？电子是否会做螺旋运动？如果可以，在什么情况下会发生？”学生在交流讨论的过程中学习磁场知识的内涵，能够对物理学科本质进行深度理解。
这种通过观察和实验的方式探知物理概念，可以培养学生的尊重实证精神，也可以培养学生的评判意识和发散思维能力，激发学生的物理学习情感。此外，在观察、分析、理解物理知识的过程中，学生会提高观察能力、动手操作能力，活跃思维，培养责任意识与科学态度，提高物理学习能力。
七、結语
综上所述，在核心素养大背景下，在高中物理课堂教学环节，教师可以从整体层面提高学生对物理知识的理解能力，提高学生的物理核心素养。学生对物理知识的内化能力是提高物理素养的基本保证，而责任意识与科学态度是学习物理的必备品格。教师在物理课堂教学环节，应注意运用多种教学方法，这对提高学生的关键学习能力，培养学生的物理品格大有裨益。
【参考文献】
肖敏辉.基于学科核心素养下高中政治主观题规范化答题能力的培养方法探究[J].考试周刊，2020（95）：149-150.
郑金山，陈金贵.运用物理方法培养学科核心素养——以鲁科版·高中物理选修3-1为例[J].福建基础教育研究，2019（10）：109-110.
白景艳.高中物理学科核心素养能力的培养[J].高考，2019（30）：152.
【关键词】高中物理;核心素养;能力;方法
【基金项目】本文系2017年度甘肃省教育科学“十三五”规划课题“基于物理学科核心素养的数学物理方法与能力培养研究”（课题立项号：GS〔2017〕GHB0890）阶段性研究成果。
一、前言
物理学的方法、知识、物理理念及物理思想的综合教育才是真正具有现实意义的物理教育。在物理教学中，具有实用价值的方法有很多，包括实验法、观察法、假设法、猜想法、推理法、比较法、类比法等。在核心素养理念下，教师应采用合理的教学方式，使学生学习不同的物理方法，提高学生的物理素养。
二、类比法导入概念，提高逻辑能力
从物理学视角形成的关于运动与相互作用、能量、物质的基本认识被称为物理观念，这也是物理概念和规律在思想意识中的升华，它从物理学角度对自然界的物理现象进行了解释，也帮助学生解决了很多实际的物理问题[1]。学习物理的方法有多种，最基础的是类比法，它可以帮助学生导入物理概念。
运用类比推理的模式对物理概念进行论证的方式即物理类比学习法，它是对两类或两个相似或相同的点进行对比学习的模式。通过类比法，学生能够更加清晰地认知到物理知识的关键点和内涵，有助于提高物理知识学习能力。
例如，对于“磁场、磁感应强度B”和“电场、电场场强E”这两个知识点，教师可以运用类比法引导学生进行学习。比如，在认识磁场、电场的过程中，可以通过类比重力场和引力场引导学生对磁场和电场的知识进行感悟，使学生懂得磁场和电场真实存在。对磁场本身性质的物理量进行描述用B表示，与L、F、I无关，而对磁场本身质量进行描述的物理量用E表示，它的大小与q、F无关。
三、比较法分析规律，形成物理观念
在高中物理课堂教学环节，教师通过比较法引导学生学习物理知识，可以找出研究对象的差异点和共同点，以培养学生的自主思维意识，也可以帮助学生逐步形成物理观念，提高学生的物理核心素养。
例如，在学习“静电力库仑定律”知识点的过程中，教师可以通过万有引力及静电引力的对比，使学生对两个不同物理概念的异同点进行清晰的认知，也可以使学生对两个物理概念的适用条件进行明确，有助于学生对物理规律进行理解，同时可以让学生对自然规律的统一性和多样性进行体会。
再例如，在学习“带电粒子在电场中的运动”知识点的过程中，教师可以通过平抛运动的模式对学生进行教学，可以比较恒力作用下曲线运动的规律，以此引导学生进行自主思维，并对物理规律的异同关系进行探究，使学生认知到物理知识的本质内涵，使学生进行体系化的学习，进而为学生构建物理概念。
四、模型法简化内涵，培养科学思维
教师可以通过模型法对物理知识进行简化，提高学生的物理理解能力。模型法以研究问题为依据，以物理建模的形式提高学生的想象力和逻辑思维能力，进而将物理的内在特性及物理现象的本质进行融合性构建[2]。在对复杂的物理问题进行研究的过程中，應注意忽略次要因素，突出主要因素，并通构建对理想化模型的方式进行处理。教师在引导学生运用模型法进行学习的过程中，可以通过推理法对学生进行辅助教学，有助于学生更深刻地理解物理知识。推理法指的是以几个或一个判断为依据对结论进行推理。
例如，在学习“点电荷”知识点的过程中，可以通过对比分析的方式在力学概念中对点电荷进行分析，从而达到简化物理模型的目的。在学习“磁感线、电线场”知识点的过程中，可以通过模型化方式引导学生学习，使学生在形成物理概念过程中培养自主思维意识。在学习“示波管的工作原理”知识点的过程中，教师可以为学生创设学习情境，让学生分析能量转化情况、做功情况，以及在电场力作用的情况下电子的运动情况，对电子运动过程的相关表达方式进行推理，并以能量观点和动力学观点对加速阶段电子的末速度进行计算，然后对匀强电场在电子进入偏移电极后做类平抛运动进行分析。而在学习“磁场对运动电荷作用”知识点的过程中，教师可以引导学生从微观角度进行猜想，对洛伦兹力进行探究，并鼓励学生以安培力公式为切入点，对物理知识的产生过程进行学习，帮助学生构建完整的知识体系，真正地从了解物理知识转变到灵活运用物理知识。
此外，思维活动的重要载体是问题，教师需要创设问题情境，通过新旧概念的引入，为学生建立认知冲突模式，鼓励学生进行质疑，启迪学生自主思考，并为学生构建宽泛、和谐的学习情境，使学生认知物理知识，探究物理问题，总结物理学习方法，提高学生的物理核心素养。
五、猜想法科学探究，鼓励深度思维
在物理课堂教学环节，教师利用科学探究的模式，引导学生学习物理知识，可以有效提高学生的物理学习能力。教师可以利用猜想法让学生对物理学习内容进行假设、论证、实验、思考，让学生自主总结物理知识的学习途径与方法。
牛顿曾经说过：“大胆的猜测，才成就了伟大的发现。”在学习物理知识的过程中，猜想法是典型的学习方式，可以有效提高学生对物理知识的认知程度。教师可以通过实验活动引导学生对物理知识进行探究，在合理的假设与猜测的基础上，对科学家解决物理问题的方法与思想进行模拟，以此培养学生的深度思维能力。
例如，在进行“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的过程中，教师可以为学生创设实验情境，使学生通过观察体会计算的电阻与实测灯泡电阻的明显不同，使学生的已有认知受到挑战，引导学生进行猜想，让学生思考是什么情况改变了灯泡的电阻，从而进行自主探究。然后，在后续的设计实验方案、实验实作、数据处理、分析实验结果等方面，对学生的科学探究意识进行培养，进而提高学生的实践能力和创新能力。 在引导学生猜想的基础上，教师也可以培养学生的假设能力，鼓励学生通过实验和观察，并结合自身已经掌握的物理知识，假定性地分析研究对象。假设是一种具有较强创造性的思维活动，它比猜想的合理性更强，也可以更加高效合理地解决物理问题。
例如，在学习“电阻”知识内容的过程中，教师可以为学生构建学习情境，对可能会影响导线电阻的因素进行假设，并在设计实验的过程中采用控制变量法，然后制订出具体方案进行探究验证。
再例如，在学习“电容、电容器”知识点的过程中，为对影响平行板电容器电容大小的主要因素进行认知，需要探究其概念内涵，需要在假设的基础上进行验证，即假设电容的大小与两板间的距离相关，与两板间介质、两板正对面积有关且成比例。教师可以通过这种引导学生自主思维并对科学探究过程进行体验的方式来提高学生的物理核心素养。
六、观察法揭露本质，形成概念意识
科学伦理和STSE（Science，Technology，Society，Environment）两个层面的内容被称为学生的责任素养与科学学习态度。在核心素养教学理念下，在提高学生物理基础知识学习能力的基础上，应培养学生的社会责任意识、科学态度及科学本质意识。
科学本质指的是利用逻辑工具对假设和假说的合理性进行论证。若想有效对科学本质进行揭示，则需要通过实验和观察来完成。通过了解物理发展史可以得知，以实验和观察的方式对感性材料进行获取并对物理规律进行总结的事例不胜枚举。
例如，在学习“带电粒子在磁场中的运动”这一知识点的过程中，教师可以让学生观察洛仑兹力演示仪。观察内容分别为：①没有磁场对其进行作用的情况;②通过外加磁场，以垂直的方式让电子射入磁场;③通过外加磁场，以不垂直的方式让电子射入磁场。通过对上述三种情况进行观察，学生找出电子运动轨迹是以何种方式变化的，并在组内进行讨论交流[3]。比如：“由谁提供向心力？为何电子做圆周运动？电子是否会做螺旋运动？如果可以，在什么情况下会发生？”学生在交流讨论的过程中学习磁场知识的内涵，能够对物理学科本质进行深度理解。
这种通过观察和实验的方式探知物理概念，可以培养学生的尊重实证精神，也可以培养学生的评判意识和发散思维能力，激发学生的物理学习情感。此外，在观察、分析、理解物理知识的过程中，学生会提高观察能力、动手操作能力，活跃思维，培养责任意识与科学态度，提高物理学习能力。
七、結语
综上所述，在核心素养大背景下，在高中物理课堂教学环节，教师可以从整体层面提高学生对物理知识的理解能力，提高学生的物理核心素养。学生对物理知识的内化能力是提高物理素养的基本保证，而责任意识与科学态度是学习物理的必备品格。教师在物理课堂教学环节，应注意运用多种教学方法，这对提高学生的关键学习能力，培养学生的物理品格大有裨益。
【参考文献】
肖敏辉.基于学科核心素养下高中政治主观题规范化答题能力的培养方法探究[J].考试周刊，2020（95）：149-150.
郑金山，陈金贵.运用物理方法培养学科核心素养——以鲁科版·高中物理选修3-1为例[J].福建基础教育研究，2019（10）：109-110.
白景艳.高中物理学科核心素养能力的培养[J].高考，2019（30）：152.