在教學(xué)中滲透物理觀念的策略

北京市西城外國(guó)語(yǔ)學(xué)校 王 瑋

物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過(guò)程中逐步形成和內(nèi)化的帶有物理特征、適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，而物理觀念是物理核心素養(yǎng)中的首要組成部分，它是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用，能量等的客觀、理性的認(rèn)識(shí)，是學(xué)習(xí)主體頭腦中形成的物理概念、物理規(guī)律，它包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)觀念、相互作用觀念、能量觀念及其應(yīng)用等要素。

物理觀念是核心素養(yǎng)中的首要要素，是對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行的整合和提升，它決定著學(xué)生對(duì)物理知識(shí)理解的深度和應(yīng)用的靈活性，對(duì)學(xué)生的終身學(xué)習(xí)和發(fā)展起著重要的指導(dǎo)作用，在教學(xué)中不斷滲透物理觀念也是物理教育中的重要目標(biāo)之一。

一、引入物理學(xué)史，使物理觀念更加鮮活

學(xué)生要接觸繁多復(fù)雜的物理概念、公式、定律。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，適時(shí)適當(dāng)引入物理學(xué)史料，通過(guò)對(duì)科學(xué)家的認(rèn)知觀念基礎(chǔ)和思想發(fā)展歷程的分析，使學(xué)生有身臨其境的感覺(jué)，可以幫助學(xué)生更好的理解教學(xué)內(nèi)容的物理意義和來(lái)龍去脈，使他們領(lǐng)悟物理學(xué)發(fā)展、變革的歷程，感受科學(xué)家探索之路的艱辛與不易，深刻理解物理學(xué)理論的轉(zhuǎn)變和物理觀念演變是一致的。

在講述運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性時(shí)，可引入笛卡爾所著《哲學(xué)原理》中的一個(gè)例子：“一個(gè)人坐在起航的船上，他如果只注意他所離開(kāi)的岸，并且把它看做是靜止的，則他可以認(rèn)為自己是在運(yùn)動(dòng)的。但是他如果只注意船本身，則他可以認(rèn)為自己是不動(dòng)的，因?yàn)樗诖母鞑糠珠g總是保持同樣地方位置。”這個(gè)簡(jiǎn)短的實(shí)例雖然在今天看似很簡(jiǎn)單，但是在當(dāng)時(shí)由于人們對(duì)科學(xué)認(rèn)知及其有限，科學(xué)家每每得出的“極其簡(jiǎn)單”的結(jié)論，在當(dāng)時(shí)都能成為很大的進(jìn)步，同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)家在分析問(wèn)題時(shí)，善于引用生動(dòng)的實(shí)例，來(lái)闡述抽象的概念，體會(huì)科學(xué)家探究問(wèn)題的思維方式并學(xué)會(huì)運(yùn)用，可以培養(yǎng)學(xué)生思考分析物理問(wèn)題的能力，同時(shí)為《牛頓第一定律》中再次介紹笛卡爾的貢獻(xiàn)埋下伏筆。

在教學(xué)中介紹物理觀念的形成、發(fā)展的歷史，有助于幫助學(xué)生接觸、理解并內(nèi)化物理觀念，并將物理學(xué)家的思維方式、研究方法滲透入平時(shí)的教學(xué)中，使學(xué)生逐步掌握并學(xué)會(huì)運(yùn)用物理方法。

二、與生活相結(jié)合，完善對(duì)物理觀念的理解

物理學(xué)習(xí)不僅僅是學(xué)會(huì)物理概念、掌握物理規(guī)律，更重要是能夠?qū)⑸钪械奈锢碇R(shí)提煉出來(lái)，學(xué)以致用。因此，物理生活化已成為新課改的核心理念之一，讓物理課堂貼近生活，加強(qiáng)教學(xué)與生活的聯(lián)系已是必然趨勢(shì)。

初中學(xué)生在年齡上還處在半幼稚，半成熟的狀態(tài)，思維活動(dòng)既有具體的形象成分，又有抽象的邏輯思維，正處在形象思維逐漸向邏輯思維過(guò)渡的初期，學(xué)生還是以“經(jīng)驗(yàn)型”的思維活動(dòng)為主。而物理學(xué)習(xí)中的物理觀念是對(duì)物理知識(shí)高度的概括，在表述時(shí)具有嚴(yán)謹(jǐn)、簡(jiǎn)潔、抽象的特點(diǎn)。由于學(xué)生理解能力有限，若直接學(xué)習(xí)物理概念、物理規(guī)律會(huì)不求甚解，為達(dá)目的只能死記硬背，這樣也違背了教學(xué)的宗旨。所以在物理教學(xué)中多從學(xué)生的生活現(xiàn)象、具體經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，引出所蘊(yùn)含的物理觀念，可以使學(xué)生更容易接受，并且融會(huì)貫通，做到真正的學(xué)以致用。

在平時(shí)的教學(xué)中，教師要逐步引導(dǎo)學(xué)生多觀察、多思考生活中的物理知識(shí)、物理規(guī)律，使學(xué)生深切感受到物理就在身邊，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)挖掘生活中的物理。

三、糾正錯(cuò)誤的前概念，規(guī)范物理觀念的形成

前概念是前科學(xué)概念的簡(jiǎn)稱(chēng)，建構(gòu)主義認(rèn)知心理學(xué)又形象地稱(chēng)之為日常概念，它是指?jìng)€(gè)體在沒(méi)有接受正式的科學(xué)概念教育之前，對(duì)日常生活中所感知的現(xiàn)象，通過(guò)長(zhǎng)期的經(jīng)驗(yàn)積累與辨別式學(xué)習(xí)而形成的對(duì)事物的非本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。

學(xué)生在接觸科學(xué)知識(shí)前，與周?chē)h(huán)境長(zhǎng)期作用形成了對(duì)生活現(xiàn)象經(jīng)驗(yàn)型的認(rèn)識(shí)，對(duì)物理學(xué)習(xí)既有積極的作用也有消極的影響。正確的物理前概念可以為物理學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)，成為物理知識(shí)有利的增長(zhǎng)點(diǎn)，對(duì)物理觀念的形成產(chǎn)生了積極的作用；而錯(cuò)誤的前概念會(huì)成為物理學(xué)習(xí)前進(jìn)道路的絆腳石，若不能及時(shí)糾正，將會(huì)影響學(xué)生對(duì)物理觀念的認(rèn)識(shí)和理解，從而失去學(xué)習(xí)興趣。例如，鐵比木頭重；水溫達(dá)到100℃就會(huì)沸騰；車(chē)不拉不走，走著的車(chē)不拉就停；輕的物體會(huì)浮在水面，而重的物體會(huì)沉到水底。由于初中學(xué)生年齡較小，心理發(fā)展和認(rèn)知上還存在一定的局限性，常常根據(jù)粗淺、片面的生活經(jīng)驗(yàn)獲得一些錯(cuò)誤的觀念，所以頭腦中會(huì)產(chǎn)生一些錯(cuò)誤的前概念。面對(duì)錯(cuò)誤時(shí)，教師應(yīng)該要有前瞻性和足夠的耐心，鼓勵(lì)學(xué)生不怕出錯(cuò)，用巧妙的思路，引導(dǎo)學(xué)生跳出錯(cuò)誤的陷坑，找到正確答案。在教學(xué)中教師可以做到有的放矢，防微杜漸。

四、物理概念、規(guī)律圖像化，使物理觀念更形象

在物理教學(xué)中，許多重要物理規(guī)律的探究都重視統(tǒng)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)之間的關(guān)系用圖線表示出來(lái)，形成圖像的方法就成為物理學(xué)研究中常用的一種方法。圖像作為表示物理規(guī)律的方法之一，它既能直觀、形象概括出兩個(gè)物理量之間的關(guān)系，也能將一些抽象、復(fù)雜的物理過(guò)程、物理狀態(tài)或物理中蘊(yùn)含的數(shù)學(xué)原理簡(jiǎn)化后呈現(xiàn)在圖像中，它具有形象、直觀、動(dòng)態(tài)，變化過(guò)程可見(jiàn)等特點(diǎn)，它既是豐富的物理信息的載體，又是直觀形象思維和抽象思維聯(lián)系的紐帶。所以圖像的使用在教學(xué)中是一種必不可少的輔助手段。同時(shí)初中學(xué)生年齡還較小，對(duì)于抽象思維能力比較差，利用圖像將物理概念、物理規(guī)律圖像化，可以使物理觀念形象的呈現(xiàn)出來(lái)，這樣學(xué)生接受起來(lái)更加容易。所以在教學(xué)中穿插圖像教學(xué)是必不可少的環(huán)節(jié)。

圖像既是手段，也是方法。在圖像教學(xué)中，學(xué)生對(duì)圖像的采集繪制過(guò)程，可以提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作處理數(shù)據(jù)的能力；對(duì)圖像的分析與推理，可以挖掘圖像蘊(yùn)含的物理意義，將圖像和相關(guān)的物理概念、物理規(guī)律緊密結(jié)合，使物理觀念更加具體形象，最終深化知識(shí)理解，提升思維水平，為其物理素養(yǎng)的培養(yǎng)提供必要的方法支撐。

物理觀念的培養(yǎng)是在精心設(shè)計(jì)的教學(xué)中逐步滲透的，教學(xué)中所使用的策略都是為物理觀念服務(wù)，只有在教學(xué)中良好的滲透物理觀念，使學(xué)生在物理概念、物理規(guī)律的逐步學(xué)習(xí)后，能系統(tǒng)的反思，并學(xué)會(huì)遷移和應(yīng)用，才能有助于培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，為學(xué)生應(yīng)對(duì)現(xiàn)代社會(huì)和未來(lái)發(fā)展的需求奠定基礎(chǔ)。