一、物理学科核心素养的内涵

学科核心素养作为学科素养的衍生词，其“核心”的含义就是最基本的、最关键的，学科核心素养指学科素养之中应具备的最基本和最关键的素养。在对学科核心素养的结构理解上，不同学科之间是完全不同的，不同地区和国家之间对同一学科的学科核心素养的观念也不相同。物理学科核心素养就是核心素养在特定学科的具体化，具有鲜明的学科特点，是物理学科领域育人价值的集中体现。因学科核心素养的提出时间较晚，其结构上并未发生明显变化，世界上各国家和地区对其的解释都是根据当地的实际教育情况来定义的。比如，在欧洲部分地区，基础教育阶段并没有开设独立的物理课程，而是将物理学科涵盖在了科学这一门课程中，在该地区自然就没有物理学科核心素养，取而代之的是相关科学课程的学科核心素养。物理学科核心素养包含物理观念、科学思维、实验探究、科学态度和责任，具体见表1-3。

表1-3　我国物理学科核心素养的内容

续表

二、基于核心素养的物理教学一般环节

（一）自主先学

中学生的核心素养中，学会学习是六大核心素养之一，在物理课堂教学中，要培养学生优秀的自主学习能力，应把自觉学习放在最为重要的位置。在传授性物理教学为主的课堂过程中，通常都是教师上课教什么学生听什么，学生处于被动接受物理知识的状态，通常拥有良好习惯的学生会在课前开展简单的预习，但是学习效果较差。自主学习属于被动接受学习相互对应的学习模式，物理课堂的主体对象是学生。自主学习和简单的预习有着很大的差别，预习的对象属于新课内容。通常来讲，知识点都局限在课本之内，并且只有新课才开展预习，而对于复习课、习题课学生就不会去预习知识点。由于提供的教学内容比较少，学生的思维受到一定的限制，并且物理这门学科的书本知识较为简单，学生仅仅通过预习无法发现问题。自主学习能够让学生去勤于动手、乐于探索、主动参与，让学生具备较强的分析问题的能力、解决问题的能力、获取新的知识的能力、处理信息的能力、搜集信息的能力，能够在合作、交流过程中学到更多的知识。利用自主学习模式，学生能够逐渐培养学生自主学习的能力。自主学习对学生与教师有更高的要求，依据不同类型的课题，教师需要提供不同类型的教学素材供学生去使用，充分拓宽学生的知识面。

规律课需要让教师把物理知识和科学前沿、实际生活相互联系起来，尽量选择丰富、合适的学习资料给学生，这样学生在学习之后就会意识到物理知识的实用性，提升学习物理的自主性与积极性。另外，学习资料的内容比课本的宽、难，能够激发学生的挑战、好胜心理，在学习过程中不断地发现问题，能够带着问题去进入物理课堂中，充分提升物理课堂教学效率与质量，从而对所学到的物理知识有较为透彻的理解和认知。每一个学生的学习能力与理解能力都是不同的，每一个学生的学习潜能与独立思考能力都是不同的，如果在学习过程中能够依靠自身的能力去解决问题，那么学习主体能够主动积极地选择、探索信息，这样获取的知识也是更为牢固的，相应的，也能够培养学生优秀的逻辑性、抽象性思维能力。

习题课要求教师归纳出不同的题型，针对不同题型给出习题。学生先根据新课内容自己摸索着练习，在课堂中通过教师讲解和同学间的讨论来发现自己的问题，归纳出相应的方法，这样“一练一讲一讨论”的过程，学生能将知识认识得更加透彻。概括来说，学生自主先学的过程主要有如下益处：有利于学生形成物理观念。在预习过程中，学生尝试从物理学视角去解释自然现象、总结规律，在思索的过程中形成初步的物质、运动、相互作用与能量等观念，有利于学生形成科学思维。学生在自主学习的过程中，不是被教师牵着鼻子走，而是自己探索知识的生成过程，这样更容易产生和发现新的问题，驱使他们进一步探索新的思路和解决方式。学生有了问题意识和批判性思维，才更容易挖掘创新意识；有利于学生形成科学态度与责任。教师可以提供物理学史的素材，帮助学生了解物理规律的发展脉络，让学生体会科学家不断求真、实事求是的科学精神；教师可以提供自然中的物理现象，让学生热爱自然；教师可以联系物理与人类发展的密切关系，让学生体会到自身的责任感，有利于学生提高课堂效率。学生在学习一堂课之前，应该明确学习任务，带着问题进课堂，能提升课堂专注力，有利于学生自我建构知识。学生的自主学习过程即是自我建构知识的过程，学生通过自主学习，对所学内容会有思考、分析、总结、归纳，经过大脑有意识的加工，将所有知识融会贯通，进行升华，从而建立新的知识体系，有利于培养物理学科的学习兴趣。教师提供与物理知识关联的科学、人文、生活知识能让学生意识到物理不只是公式，还是有趣、有用的。而且主动的学习，可以让学生觉得是自己在主动获取知识，而不是被教师和家长强迫，有利于教师的职业成长。提供自主学习资料的过程，教师要付出大量时间和精力去阅读和思考学科相关的知识，这个过程是教师学习的过程。另外，学生通过自学发现的新问题，往往是教师没想到的，是对教师思维的一种挑战，教师在这过程中也得到了成长。

（二）提出问题(www.daowen.com)

进行课堂教学的过程就是解决问题的过程。教师在进行课堂教学之前，要对这堂课需要解决的问题做到心中有数，如此才能够更好地引导学生高效率地解决问题。不同类型课题需要解决的问题也是不同的，获得问题的方式也是不同的。在习题课中，获得问题的途径包含两种：首先，从学生处获取知识，如学生做过的错误试题、学生错误与正确的典型技巧、思路、书写等；其次，从教师的教学经验中获取，如具备代表性的典型研究性案例、例题、实验演示、内化联系、预设练习，对这个环节的评价在于其资源的及时性、针对性、准确性。学生在进入课堂之前，需要清晰地明白此堂课需要学习的知识点，学生通过自主先学的过程能够发现问题、分析问题、提出自己的疑问，这一过程能够锻炼学生的理性思维。

一堂课的时间是非常有限的，教师要提炼经典问题抛给学生，也就是课堂的核心内容。依据物理课型的不同，教师抛给学生问题的方式也要不同，对于规律课，课堂教学的核心内容是引导学生，让学生得到规律的内容、理解规律的内涵与外延，就可以在课堂的开始预设问题情境，可以利用科技、生活的实例来积极地开展师生互动的问题探究，充分调动起学生学习的自主性与积极性，让学生清楚接下来合作讨论的任务。对于习题课，教师可以提前把问题抛给学生，也可以为学生展示前一天练习的出错处，针对学生的各种漏洞，提出相应的问题。提出问题的环节，帮助学生培养实验探究的核心素养，学生经过认真的预习，就能够发现问题，从而形成科学、合理的假设与猜想。

（三）合作讨论

在新课程标准下，教师要把学生作为课堂的主体地位，充分重视合作讨论环节，让每一个学生都能够以放松的心态投入到课堂讨论、交流中去，不会感到紧张与失败，也不会惧怕教师的权威，同学之间能够合作、互爱、互助、互勉，在民主平等的环境下能够激发每一个学生投入到课堂学习中的积极性。合作讨论的过程可以满足学生的个性化需求，学习能力比较强的学生可以带领学习能力较差的学生运用自身的先前知识，对搜集到的数据、观察到的现象、已有题型得出自己最终的结论，这是产生新知识、把新旧知识相互重组与整合的重要条件。学习能力比较差的学生也愿意向教师与其他学生表露自己不懂的知识点，并且积极地参与到讨论中去，提升整个班集体的学习水平。合作讨论能够让学生通过物理教学情境和学生的讨论来构建完整的物理知识体系，也拥有更多的独立探索、运用知识解决物理问题的机会，改变以往从教师那里被动地接受已经构建好的知识体系问题。合作讨论能够让学生学会多角度看待问题与独立思考，拥有优秀的思维能力。

在学生开展合作讨论之前，教师要做好充分的教学准备，主要包括：讨论合作的主题内容，教师要依据不同类型的课型来设定主题的差异性，可以合作一起完成实验、就某一个知识点展开讨论、讨论归纳某种题型的特定方法。小组合作讨论属于课堂的核心环节，在此环节中需要遵循四项原则：首先，优等生带动学困生原则。如果一个小组里面的组员都是学习能力比较强的学生，每一个学生都想要施展自己的才华，但课堂、任务的时间是有限的，每一个人的优势也无法充分发挥出来。如果一个小组成员都是学习能力比较差的学生，在遇到难题的时候会出现无从下手的情况，导致课堂教学效率较低。如果一个小组里面的组员强弱均匀，那么强者就能够充分发挥领导作用，而学习能力比较差的学生跟随着学习能力比较强的学生也可以提升自己，从而获得更多的课堂知识。其次，性格互补原则。一个小组里面需要有愿意沉着思考的学生，也需要愿意大胆和同学分享想法的人，这样外放与内敛就能够相互配合，从而顺利地完成小组里面的各项学习任务。再次，男女生的比例要适中原则。因为男生与女生的思维方式是不同的，只有女生与男生的人数比例比较协调，才能够充分起到互补的作用。最后，座位要安排合理原则。地理位置的恰当属于合作的前提，教师要充分考虑到这些细节问题。小组内，要划分责任心较强、性格较为外向、组织能力较强、成绩优秀的小组长，明确每一个成员的任务，如实验课中的记录、操作、数据处理、误差分析、总结等任务分工。

让学生实行合作讨论存在较多的益处，包括：帮助学生树立正确的物理观念；在小组成员讨论、各抒己见、辩论的过程中，能够潜移默化地帮助学生树立正确的能量观、运动观、物质观等；帮助学生形成科学思维，小组成员在合作讨论过程中，没有教师的权威，给予了学生足够的自由发挥空间，学生能够依据自身的学习经验去独立判断与思考，这样能够把自身的潜力充分发挥出来。在学生积极寻找有效问题解决方法、大胆常识的过程中，批判精神与创新精神获得了培养，小组成员能够根据已有的经验与知识实行科学推理与模型构建，对已有的实施开展分析综合与归纳总结。对不认同的观点开展质疑，从而得到科学、合理的结论；帮助学生形成实验探究意识，在规律课、实验课过程中，教师提供实验素材，学生可以依据自身的假设与猜想设计实验并且完成实验，获得相应的实验数据，对实验数据开展分析，解释实验现象，验证猜想；帮助学生形成科学态度和责任，因为个人的能力是有限的，在如今的社会发展中，在与人合作过程中就能够把多种资源整合到一起，从而获得更好的发展。这就要求学生在学习科学文化知识期间，能够培养较为优秀的合作能力与合作意识，这对学生来讲是终身受益的。小组合作讨论的过程，必须要求每一个小组成员都能够发挥自身作用，精诚合作，在思维碰撞过程中去完成任务，这样学生的合作能力会不断得到提升。随着社会的不断发展，越来越多的职业都需要合作，而开展良好合作的前提是进行流畅的语言交流。小组合作学习的过程中需要每一个组员都表达自身的观点去说服其他人，据理力争，从而更好地锻炼学生的语言表达能力。另外，小组合作学习还可以促进学生自主学习，学生们在合作讨论过程中有各自部分的学习任务，为了完成自身的学习内容，需要对学习资料展开深入的学习，对所给的问题进行深入的研究与思考，而在讨论环节过程中，每一个小组成员都需要各抒己见，把学习成果进行交流与汇总，并代表小组在全班进行展示，团队的力量激励学生搜集更多的知识，实现全方位的思考。

（四）成果展示

在传授教学为主的物理课堂中，通常都是教师给出相应的结论，让学生来给出小组合作讨论的结果，这种教学模式可以帮助学生形成物理观念。成果展示是规律与结论的呈现，也是之前环节的重要成果，学生最终用这些相互作用观、能量观、运动观去解释自然现象，而且学生不仅仅要自己理解，还要能够让其他学生合适、明白地表达出来，这是一个物理观念深化的过程。不同小组在全班展示就有水平的高低，竞争的意识让学生团结合作，尽力拿出小组的成果，可以培养学生的综合能力。在成果展示环节中，学生需要组织语言、克服心理的紧张，这是不断调整自我的过程。小组的每一个成员要不断突破自我，在一次次的展现过程中提升信心、语言表达等自我的综合能力，而这对教师的教学水平也提出较高要求，因为学生的反应不可能完全预设，教师不可能提前做好准备，只能根据学生的回答灵活处理，及时纠正学生的错误，对学生的展示给出恰当中肯的评价，这一过程也是教师素质提升的过程。