《核心素养下高中物理综合实践活动开展研究》

赵罡

大悟县第一中学 湖北省孝感市 432800

摘要：核心素养体系的全面落地推动高中物理教学从传统“知识灌输”向“素养培育”转型，综合实践活动凭借其开放性、探究性与实践性特征，成为连接物理理论与生活应用的关键载体。本文立足高中物理教学实际，围绕核心素养培育目标，系统分析高中物理综合实践活动的开展意义与现状问题，结合教材实例谈谈综合实践活动的开展路径，旨在为高中物理教师提供可操作的实践范式，助力学生物理观念、科学思维、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任四大核心素养的全面发展，推动高中物理教学质量的稳步提升。

关键词：高中物理；核心素养；综合实践活动；开展路径

引言

高中物理知识具有抽象性、逻辑性强的特点，传统课堂中“教师讲、学生听”的模式往往导致学生“懂知识但不会用”，难以将物理规律与生活实际、科学探究建立有效关联。核心素养体系的落地推动高中物理教学从“知识传授”向“能力培养”转型，综合实践活动以“做中学、探中悟”为核心理念，打破了课堂与实验室的界限，通过项目化、探究性的实践任务，让学生在动手操作、合作探究、解决问题的过程中深化知识理解、锤炼科学思维、提升实践能力^[1]。本文聚焦核心素养，以人教版高中物理“安培力与洛伦兹力”章节中“磁场对通电导线的作用力”为核心内容，设计“自制电磁荡秋千”综合实践活动，通过对活动开展的全流程分析，构建核心素养导向下高中物理综合实践活动的实施框架，为提升高中物理教学质量提供实践参考。

一、核心素养下高中物理综合实践活动的开展意义

（一）深化物理观念，搭建“理论—实践”的认知桥梁

物理观念是学生对物理世界的基本认识与核心见解，包括物质观念、运动观念、相互作用观念等。高中物理综合实践活动通过具象化的探究任务，将抽象的物理概念、规律转化为可观察、可操作的实践现象。种“实践—认知—再实践”的过程，帮助学生将碎片化的知识整合为系统的物理观念，形成对物理世界的整体性认识，真正实现“知其然且知其所以然”。

（二）锤炼科学思维，提升逻辑推理与创新能力

科学思维是物理核心素养的核心，包括模型建构、逻辑推理、科学论证、质疑创新等关键能力。综合实践活动为学生提供了自主探究的空间，在问题解决过程中，学生需要经历“提出猜想—设计方案—验证假设—归纳总结”的完整科学流程。在探究安培力方向规律时，学生通过控制变量法设计对比实验，分析磁场方向、电流方向与受力方向的关系，最终归纳出左手定则，这一过程充分锻炼了逻辑推理与归纳总结能力。同时，活动中的开放性问题（如“如何调节秋千摆动幅度”）鼓励学生突破固有思维，提出多样化的解决方案，有效培养创新意识与批判性思维。

（三）强化科学探究，培育实践操作与协作能力

科学探究与创新意识是物理学科的核心能力，要求学生具备发现问题、设计探究方案、动手操作、分析数据、得出结论的完整能力。高中物理综合实践活动以探究为核心，让学生全程参与实践探究的各个环节：从根据生活现象提出探究问题，到自主设计实验方案、选择实验器材、控制实验变量，再到记录实验数据、分析实验误差、得出科学结论。在这一过程中，学生不仅提升了实验操作技能，还学会了运用科学方法解决实际问题。同时，活动多以小组协作形式开展，学生在分工合作、交流讨论、互助互补中，增强了团队协作意识与沟通能力，为未来的科学研究与社会生活奠定基础。

（四）塑造科学态度，增强社会责任与人文情怀

科学态度与社会责任是核心素养的价值导向，要求学生具备严谨求实的科学精神、勇于探索的创新意识，以及运用物理知识解决实际问题、服务社会的责任感。综合实践活动中，学生需要面对实验失败、数据偏差等问题，在反复尝试、分析改进的过程中，培养坚韧不拔的探究精神与严谨求实的科学态度。同时，活动内容多结合生活实际与社会热点（如新能源利用、环境保护、科技发明等），让学生认识到物理知识的实用价值^[2]。

二、高中物理综合实践活动开展现状分析

（一）教学观念滞后，素养导向不明确

部分高中物理教师仍受传统教学模式影响，将综合实践活动视为“课堂教学的补充”或“实验课的延伸”，缺乏对核心素养培育目标的深入理解。在活动设计中，过于注重知识的巩固与验证，忽视了科学思维、探究能力、社会责任等素养的培养。例如在实践活动中，教师多采用“指令式”指导，明确规定实验步骤、操作方法与预期结果，学生只需按部就班完成任务，缺乏自主探究与创新的空间，导致综合实践活动沦为“形式化”的操作训练，难以实现素养培育的核心目标。

（二）活动设计固化，与生活实际脱节

当前部分高中物理综合实践活动的设计存在“同质化”“脱离实际”的问题。活动内容多围绕教材中的实验展开，缺乏与生活实际、现代科技的有机结合，难以激发学生的探究兴趣。例如部分活动仍局限于“验证牛顿运动定律”“探究欧姆定律”等传统实验的重复操作，缺乏如“智能家居中的物理原理探究”“新能源汽车动力系统分析”等具有时代性、实践性的主题。同时，活动设计缺乏层次性与开放性，未能充分考虑不同学生的认知水平与能力差异，导致部分学生因难度过高而丧失信心，部分学生因难度过低而缺乏挑战，影响了活动的整体效果。

三、核心素养下高中物理综合实践活动的开展路径

（一）精准定位素养目标，优化活动设计

综合实践活动的设计需以核心素养为导向，明确每个活动对应的素养培育目标，实现“知识、能力、素养”的有机统一。以高中物理课程标准为依据，结合教材内容与学生认知规律，明确活动需培育的物理观念、科学思维、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任。

例如在综合实践活动“电磁秋千”中，物理观念目标是理解安培力的概念与规律；科学思维是要锤炼控制变量法、逻辑推理能力；科学探究层面是提升实验设计与数据处理能力；科学态度层面，培养严谨求实的探究精神。在主题设计的时候应贴近学生生活、紧跟现代科技，增强活动的趣味性与实践性。例如围绕“电磁学”模块，设计“无线充电技术探究”“电磁感应在生活中的应用”等主题；教学设计也根据学生的认知水平、能力基础，设计层次性、阶梯式的探究任务。例如在“电磁秋千”活动中，基础任务为搭建装置、观察安培力现象；提升任务为探究安培力方向与磁场、电流方向的关系，归纳左手定则；拓展任务为推导安培力表达式、优化装置设计，实现秋千摆动幅度的精准控制。分层任务让不同水平的学生都能获得成功的体验，促进全体学生的共同发展。

（二）建构多元实践情境，激发探究兴趣

情境是连接理论与实践的桥梁，良好的实践情境能够激发学生的探究欲望，引导学生自然地提出问题、开展探究。创设生活情境，引发认知冲突。结合学生熟悉的生活现象创设情境，通过揭示现象背后的物理原理，引发学生的认知兴趣。

比如在“电磁秋千”活动中可划分器材准备、装置搭建、现象观察、数据记录等专项任务，让学生在分工协作中自然培养团队意识与责任担当。同时，教师需根据活动主题为每组配备完整且安全可用的实验器材，以“电磁秋千”活动为例，提前筹备蹄形磁铁、干电池、漆包线、导线、开关、支架、刻度尺、滑动变阻器等器材，还通过多媒体课件详细讲解电路连接、电源使用、磁铁摆放等安全规范，在完善资源保障的同时培养学生的严谨态度与安全意识。在此基础上，通过生活现象导入引发学生探究兴趣，比如播放秋千摆动的生活视频，引导学生聚焦“秋千需持续外力驱动才能保持摆动”的关键特征，随后抛出递进式问题链：“能否利用物理知识设计无需人力的‘自主摆动秋千’？”“这种驱动力可能与哪些物理现象相关？”“磁场与电流之间的相互作用能否成为驱动力？”通过一系列问题引导学生结合已有知识展开猜想，自然引出活动主题，让学生清晰明确探究核心任务。

（三）依托实验现象，建构物理认知

物理概念的建构需以直观实验现象为依托，通过对实验现象的观察、验证和概念提炼，帮助学生从具象感知上升到抽象认知，进而落实物理观念的培养目标。各小组首先按照设计方案动手组装实践装置，在操作过程中深化对器材功能与实验原理的初步认知。

以“电磁秋千”活动为例，学生将漆包线弯折成秋千架形状悬挂在支架上，在两侧固定蹄形磁铁并确保秋千摆动方向与磁场方向垂直，再通过导线连接电源、开关与秋千架完成装置搭建，闭合开关后直观观察到秋千架往复摆动的现象，并详细记录摆动的方向、幅度等关键信息。接着在教师引导下设计对照实验排除无关因素干扰，比如在蹄形磁铁两极间悬挂一段直导体，分别观察通电与不通电状态下导体棒的位置变化，发现通电后导体棒明显偏离初始位置，从而验证“磁场对通电导线存在特定作用力”的核心猜想。随后师生共同讨论秋千摆动与导体棒偏转的共性特征，教师正式引出“安培力”的定义与产生条件，助力学生完成从现象感知到概念认知的过渡，为后续规律探究奠定坚实的物理观念基础。

（四）聚焦规律探究，锤炼科学思维

规律探究是综合实践活动的核心环节，通过引导学生设计实验、控制变量、分析数据、归纳规律，着力锤炼逻辑推理与归纳总结的科学思维，落实科学探究与创新意识的培养目标。

在建构物理概念的基础上，教师针对性提出核心探究问题，比如在“电磁秋千”活动中抛出“安培力的方向会受哪些因素影响？能否找到统一的判断方法？”，让学生明确探究重点与方向。各小组围绕探究问题灵活运用控制变量法设计对比实验方案，一方面保持电流方向不变，调换蹄形磁铁磁极改变磁场方向，记录秋千摆动方向的变化；另一方面保持磁场方向不变，调换电源正负极改变电流方向，观察摆动方向的差异，通过多次重复实验确保实验结果的客观性与准确性。之后学生对实验数据与现象进行整合分析，寻找变量之间的对应关系，在小组讨论与教师点拨下逐步归纳科学规律，比如通过分析磁场方向、电流方向与秋千摆动方向的关联，总结出左手定则，在这一完整过程中有效锤炼学生的逻辑推理与归纳总结能力。

（五）分析变量关系，推导物理原理表达式

物理原理的深化要遵循从猜想、验证、归纳到推导的科学逻辑，通过控制变量法分析关键影响因素，实现从定性观察到定量表达的突破，进一步提升学生的科学探究与创新意识。在明确定性规律后，教师提出拓展问题引导学生从定量角度深化探究^[3]。

以“电磁秋千”活动为例，围绕“如何调节秋千的摆动幅度？安培力的大小可能与哪些因素相关？”的问题，引发学生对变量关系的深入思考。各小组围绕问题开展多变量控制实验，系统研究不同因素对实验结果的影响：控制磁场强度与电流方向不变，改变导体有效长度并测量秋千摆动最大幅度；控制导体长度与磁场方向不变，通过滑动变阻器改变电流大小并观察摆动幅度变化；改变磁场与电流的夹角，详细记录摆动幅度差异，通过精准测量与详细记录收集完整的实验数据。学生对实验数据进行整合分析后，得出安培力大小与磁感应强度、电流大小、导体有效长度成正比，且电流与磁场垂直时安培力最大、平行时为零的结论，在教师引导下结合数学推理与物理规律，最终推导出安培力表达式，真正实现从定性观察到定量表达的认知突破，显著提升数据处理与科学探究能力。

结语

综上，立足于核心素养，在高中物理教学中将抽象的知识划为具体的探究项目，让学生在“做中学、探中悟”。核心素养导向下的高中物理综合实践活动，是推动物理教学转型、促进学生全面发展的重要路径。通过综合实践活动，学生不仅能够深化对物理知识的理解，更能在探究过程中锤炼科学思维、提升实践能力、塑造科学态度与社会责任，实现核心素养的全面培育。当前高中物理综合实践活动的开展仍面临观念滞后、设计固化等问题，需要教育工作者持续探索与实践。此次开展“自制电磁荡秋千”探究磁场对电流作用的综合实践活动，通过情境构建、实验观察、规律探究等过程，打破传统物理教学的局限，在动手操作和科学探究中，不仅深化了学生对磁场与通电导线相互作用规律的理解，也让学生的物理探究、科学思维、科学态度等得到了提升。未来，高中物理综合实践活动的开展应更加注重与生活实际、现代科技的深度融合，更加关注学生的个性化发展与创新能力培养，通过持续的教学改革与实践探索，让综合实践活动真正成为培育核心素养的重要载体，助力学生成长为具备科学素养、创新精神与社会责任感的时代新人。

参考文献

[1]贾东仁.基于综合实践活动拓宽高中物理实验授课分析[J].数理天地(高中版),2024,(14):91-93.

[2]张雨濛.工程素养导向的高中物理项目式综合实践活动研究[D].扬州大学,2024.

[3]秦洪强.利用综合实践活动拓宽高中物理实验教学[J].数理天地(高中版),2023,(16):80-82.

作者简介：赵罡 1977年7月5日 男 湖北省孝感市大悟县 汉族 本科 一级教师 大悟县第一中学 研究方向: 高中物理教学

...