核心素养视角下高中物理思维培养路径研究

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中图分类号：G632 文献标识码：A

新课改以发展学生的核心素养为终极目标，高阶思维培养成为高中物理学科教学的重要任务.教师运用有效的教学策略开展高中物理教学，可以培养学生的高阶思维能力，提升创新能力、学习能力和思维能力，同时还能够促进学生物理核心素养的发展.笔者通过探究课堂教学中物理思维的系统化培养路径，以期帮助学生培养科学思维能力.

1. 1 筑牢科学思维根基

1核心素养视角下高中物理思维培养的价值

筑牢科学思维根基是高中物理教学的核心使命.物理学科通过物质运动规律的系统学习，引导学生形成理性认知结构，使学生在模型建构、逻辑推理等科学方法中掌握分析综合的思维工具.这一过程不仅深化学生对物理概念本质的把握，更通过批判性思维的渗透，培养他们基于实证的思维习惯，为科 学认知框架的建立奠定坚实基础.当学生能够运用理想化模型处理复杂现象，通过实验验证推演规律时，他们便能将思维从经验感知跃升至科学理性层次，形成适应终身发展的科学思维方式.

1.2 强化问题解决能力

强化问题解决能力的培养是物理思维训练的价值体现.物理学科通过模型建构与逻辑推演的系统化训练，使学生建立从现象抽象本质的认知路径，形成多维度拆解复杂问题的系统性分析框架.这种思维模式促使学生将物理概念转化为动态情境中的迁移应用能力，既能通过实验验证修正假设，又能基于科学推理优化解决方案1.当学生掌握受力分析、能量转化等原理时，他们便能突破经验直觉的局限，获得从定性判断到定量推演的进阶能力，最终实现从知识记忆向实践智慧的内化，为应对现实挑战奠定方法论基础.

2核心素养视角下高中物理思维培养的路径

2.1 立足知识结构，构建思维框架基础

教材知识通过结构化编排与逻辑推演，成为思维培养的核心载体.在教学中，教师需将碎片化知识点整合为层级化、逻辑关联的知识网络，帮助学生形成系统化认知结构.具体实施时，教师应围绕物理学科大概念设计教学主线，通过问题链引导学生在分析现象、建立模型的过程中自主建构概念关联.这就要求教师深度梳理教材逻辑，创设真实情境下的探究任务，使抽象概念在具象化实践中转化为可迁移的思维工具.

以人教版必修二第五章“抛体运动”为例，教师可以构建“直线运动 - 曲线运动 -运动分解- 规律应用”四阶思维框架.首先，通过篮球投篮轨迹等生活实例，引导学生对比直线与曲线运动的动力学差异，建立“运动形式与受力关系”的基础模型.接着，以平抛运动为切入点，采用“运动合成与分解”方法，将复杂曲线运动拆解为水平匀速直线运动与竖直自由落体运动两个直线运动，通过DIS传感器绘制轨迹、钢球蘸墨实验等可视化手段，帮助学生理解矢量叠加原理.在探究规律阶段，设计探究平抛运动的特点对比实验、水柱喷射角度与射程关系实验，让学生借助实验发现平抛运动轨迹模型，通过变量控制发现抛射角 45∘ 时射程最大的规律.最后，结合斜抛运动轨迹方程推导，实现从实验现象到数学模型的思维跃迁，通过桥梁抗震设计、铅球投掷优化等工程案例，引导学生运用抛体运动规律解决实际问题，完成从知识记忆到迁移应用的思维闭环

2.2 创设真实情境，激发批判性思维意识

新课标指出，通过创设情境进行教学对培养学生的物理学科核心素养具有关键作用.教师应聚焦学生熟悉的生活现象设计情境，如将篮球投篮轨迹、喷泉水柱运动等日常现象转化为物理问题，通过具体可感的观察对象激发认知冲突.这种贴近学生经验的情境设计能有效激活学生原有知识储备，促使学生在熟悉场景中自发质疑现象本质，为深度思维活动提供载体[2]

以人教版必修二第五章“抛体运动”教学为例，教师可选取运动会铅球投掷为真实情境.首先，通过慢动作视频呈现铅球飞行轨迹，引导学生观察曲线运动的动力学特征，提出核心问题：为何铅球落点远近与出手角度相关？接着，将情境拆解为三个思维阶梯：通过对比不同角度投掷的沙坑落点，建立抛射角与射程的直观联系；利用气垫导轨模拟平抛运动，借助频闪照片测量水平与竖直分位移，推导运动合成规律；回归原始情境，组织学生分组设计“最优投掷方案”，要求综合出手角度、力度、速度等因素建立修正模型.最后，设置认知冲突点，如故意呈现初速度方向与轨迹切线方向不一致的实验数据，引导学生质疑“速度方向与轨迹关系”的直觉认知，进而通过矢量分解实验装置验证瞬时速度的合成规律这种从生活现象抽象物理模型，再回归工程应用的闭环设计，使批判性思维贯穿“现象观察 $$ 假设质疑 - 实验验证 - 模型修正”的全过程。（剩余2017字）