基于核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的物理概念教學(xué)

楊曉彤

摘 要： 核心素養(yǎng)是當(dāng)代教育界的熱門(mén)話題，物理概念教學(xué)也是我國(guó)物理教育理論與實(shí)踐中的一個(gè)重要的課題。但是在應(yīng)試教育的環(huán)境影響下，教學(xué)方式陷入了誤區(qū)， 在教學(xué)中存在著在學(xué)生并未真正了解概念意義的情況下采用“題海戰(zhàn)術(shù)”來(lái)讓學(xué)生掌握“套路”的現(xiàn)象。究其原因，有教師認(rèn)識(shí)上的問(wèn)題，也有學(xué)生學(xué)習(xí)方法上問(wèn)題。核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的物理概念教學(xué)，應(yīng)重視物理概念本質(zhì)的教學(xué)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，關(guān)注學(xué)生的情感體驗(yàn)，還要求教師們?cè)谟^念上的轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞： 物理核心素養(yǎng)； 物理概念；教學(xué)

近年來(lái)“核心素養(yǎng)”成為學(xué)者們關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。物理核心素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)物理這一學(xué)科的過(guò)程當(dāng)中逐步形成的、帶有物理學(xué)科特點(diǎn)的、適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的知識(shí)理論、科學(xué)思維、解決物理問(wèn)題能力的集合體；當(dāng)代學(xué)生最需要培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)；物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”、“科學(xué)思維”、“科學(xué)探究”、“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面的要素構(gòu)成。物理核心素養(yǎng)的提出從發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的角度集中體現(xiàn)了物理學(xué)科的育人價(jià)值。在物理教學(xué)中如何將核心素養(yǎng)融入到物理概念教學(xué)是教學(xué)第一線教師們亟待解決的問(wèn)題，為此作些探討。

1 物理概念教學(xué)當(dāng)前存在的問(wèn)題

物理概念是物理基礎(chǔ)知識(shí)的重要組成部分，也是形成物理規(guī)律，建立物理理論必不可少的元素。但在物理概念的學(xué)習(xí)過(guò)程當(dāng)中，仍然存在著很多的問(wèn)題。

首先從教師的層面上來(lái)說(shuō)，部分教師沒(méi)有將“物理概念”教學(xué)放在一個(gè)應(yīng)該存在的高度上，教師的教學(xué)觀念沒(méi)能得到及時(shí)的更新，物理核心素養(yǎng)對(duì)于部分教師的影響還不是很大，部分教師仍舊采取舊的教學(xué)觀念，延續(xù)“填鴨式”的教學(xué)方法。在這樣一部分教師的課堂上，物理概念僅僅是一些枯燥的字符組成的、古板且不變的定義，教師的腦中缺少將物理核心素養(yǎng)中的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)責(zé)任與態(tài)度滲透在物理概念教學(xué)過(guò)程當(dāng)中的意識(shí)。此外，現(xiàn)如今大多數(shù)老師往往只注重物理概念的“傳播”，卻忽略了物理概念的“內(nèi)化”。這樣的教學(xué)模式只會(huì)讓學(xué)生對(duì)于所學(xué)的物理概念仍然停留在文字表述層面，并未滲透到學(xué)生的思維中，使學(xué)生在腦海中真正建立起物理觀念。這樣的教學(xué)效果可能就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生跟不上老師的思路，不清楚所學(xué)概念的內(nèi)在含義，這就大大的違背了物理概念教學(xué)的初衷，物理概念教學(xué)的目的是在于使學(xué)生通過(guò)物理概念在腦中構(gòu)建的過(guò)程，形成物理觀念，能夠?qū)W會(huì)從物理的角度去看待問(wèn)題，有科學(xué)探究的思維、意識(shí)，并且能夠擁有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度、科學(xué)責(zé)任。所以我們應(yīng)該將物理概念教學(xué)從單純的學(xué)科知識(shí)教學(xué)提升到物理素養(yǎng)的培養(yǎng)層面上去。

其次從學(xué)生角度來(lái)說(shuō)，學(xué)生往往缺少物理觀念，對(duì)于某些生澀難懂的物理概念，往往采取了死記硬背的方法，學(xué)生的腦海中并沒(méi)有形成物理觀念，僅僅是將一串枯燥的文字記在腦中。盡管我們都知道物理來(lái)源于生活，但是有些物理概念著實(shí)抽象，學(xué)生很難在腦海中形成感性的認(rèn)知，比如“加速度”、“磁場(chǎng)”、“電場(chǎng)”等等概念，都是一些看不到，摸不著的東西，不像“質(zhì)量”等物理概念學(xué)生在腦海中早有一個(gè)大致的模型，可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的構(gòu)建。而且，在物理概念的教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于某些物理概念學(xué)生有著錯(cuò)誤的前概念，并且前概念在其腦海中根深蒂固，不易改變，因而影響了學(xué)生對(duì)于知識(shí)的理解，往往不能深入的理解物理概念的本質(zhì)。比如學(xué)生腦海中往往會(huì)存在“速度越大慣性越大”的錯(cuò)誤前概念，這往往是學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)得到的。除此之外，還有一些物理概念之間十分相近，不易辨析。比如“作用力和反作用力”與“平衡力”這兩個(gè)物理概念。大部分學(xué)生往往不能清楚的區(qū)分二者，因而沒(méi)能夠理解這兩個(gè)概念的本質(zhì)。盡管物理概念教學(xué)還存在著如此多的問(wèn)題以及困難，但在應(yīng)試教育環(huán)境的影響下教師并沒(méi)有將物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)重視起來(lái)，在教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，甚至有的學(xué)生都不理解所學(xué)物理概念的含義，教師就列舉出與其相關(guān)的典型例題進(jìn)行講解，給出解題“套路”意在讓學(xué)生記住“套路”即可，試圖用“題海戰(zhàn)術(shù)”來(lái)填補(bǔ)學(xué)生的思維空缺，不太重視培養(yǎng)學(xué)生對(duì)于物理核心概念的理解與應(yīng)用，也不能讓學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)到自然界的構(gòu)成、現(xiàn)象與規(guī)律，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生“物理觀念與應(yīng)用”的核心素養(yǎng)的方法上仍有欠缺。

2 物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的教學(xué)策略

2.1 培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念，理解物理概念的本質(zhì)

物理基本觀念源于物理基礎(chǔ)知識(shí)，又有別于物理知識(shí)，它是具體物理知識(shí)在學(xué)生大腦中的提煉與升華 [1 ]。物理觀念是一個(gè)大的概念，它是物理思想、物理知識(shí)的集合體。只有建立了物理觀念才能稱得上是掌握了物理的本質(zhì)。因此，在物理概念教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中必須要重視物理觀念的建立。

2.1.1 創(chuàng)設(shè)情境，幫助物理概念內(nèi)化，為物理觀念的構(gòu)建打下基石

我們都知道學(xué)好物理概念是學(xué)好物理這一學(xué)科的基礎(chǔ)，而創(chuàng)設(shè)情境，幫助學(xué)生建立感性認(rèn)識(shí)則是學(xué)習(xí)物理概念的有力推手。教師若能在物理概念教學(xué)之前設(shè)置一個(gè)“境”，就有可能激發(fā)學(xué)生的“情”，從而化解難點(diǎn) [2 ]。因此，教師在物理概念的教學(xué)過(guò)程當(dāng)中首先應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)一個(gè)合理且適當(dāng)?shù)奈锢砬榫?，通過(guò)這個(gè)物理情境，進(jìn)而來(lái)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生的思維方向，同時(shí)幫助學(xué)生理解學(xué)習(xí)這個(gè)物理概念的原因，只有讓學(xué)生了解了引入這個(gè)概念的緣由，才能深化學(xué)生對(duì)物理概念的理解，增強(qiáng)學(xué)生的物理觀念，為培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。與此同時(shí)也要培養(yǎng)學(xué)生關(guān)注社會(huì)、科技、生活的物理核心素養(yǎng)。例如，講解“磁場(chǎng)”這一概念時(shí)，由于它是看不見(jiàn)也摸不到的，而且學(xué)生也沒(méi)有關(guān)于它的前概念，所以我們可以用“風(fēng)扇吹布條”的例子來(lái)讓學(xué)生通過(guò)感受風(fēng)這種看不見(jiàn)抓不到的東西，進(jìn)一步聯(lián)想到“磁場(chǎng)”這種看不見(jiàn)也摸不到的東西上去。這樣學(xué)生可以通過(guò)“遷移”得到一個(gè)關(guān)于“磁場(chǎng)”的感性認(rèn)識(shí)，這對(duì)于“磁場(chǎng)”這一概念的學(xué)習(xí)是相當(dāng)有幫助的。又如，學(xué)習(xí)“加速度”的知識(shí)時(shí)，首先要讓學(xué)生感受到“速度的變化也是有快有慢的”而“加速度是用來(lái)描述速度變化的快慢的物理量”。此外，也要讓學(xué)生了解到“超速駕駛”的危害以及安全帶的作用原理等等。由此加深學(xué)生對(duì)于所學(xué)概念的理解，不再單純的停留在記憶、套用的階段。

2.1.2 抓住核心概念，構(gòu)建物理觀念的大框架

北師大的郭玉英老師曾經(jīng)提出：“核心概念的學(xué)習(xí)不是一蹴而就的，需要大量具體的科學(xué)概念作為支撐，逐步深化理解 [3 ]。”近來(lái)越來(lái)越多的學(xué)者贊同將概念層次化，對(duì)于物理學(xué)科而言，居于塔尖的“學(xué)科核心概念”只有“運(yùn)動(dòng)與相互作用”、“功和能”等少數(shù)幾個(gè)，但卻統(tǒng)攝著數(shù)量眾多的抽象概括水平依次降低的“主題核心概念”、“重要概念”和“基礎(chǔ)概念”。這樣，要構(gòu)建學(xué)科核心概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階，必須對(duì)“主題核心概念”、“重要概念”等下位概念的學(xué)習(xí)序列進(jìn)行合理地規(guī)劃 [4 ]。

以“運(yùn)動(dòng)和相互作用”為例，就可劃分為機(jī)械運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)與力、動(dòng)量及其守恒定律三個(gè)核心概念 [5 ]。筆者認(rèn)為，我們?cè)谖锢斫虒W(xué)過(guò)程當(dāng)中首先應(yīng)當(dāng)將這些大的核心的概念為學(xué)生建構(gòu)好框架，然后再進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的細(xì)化，將核心概念下的基本概念逐一為學(xué)生講明道清，這樣一來(lái)學(xué)生腦海中建立起來(lái)的就是物理觀念的大框架，而不僅僅是零碎的、知識(shí)化的物理概念。

2.2 幫助學(xué)生辨析概念，理解物理概念本質(zhì)

在物理概念教學(xué)過(guò)程當(dāng)中對(duì)于一些易混淆的概念要把這些相近但不同的概念單獨(dú)提煉出來(lái)，從相同點(diǎn)和不同的兩個(gè)層面來(lái)進(jìn)行對(duì)比分析，只有這樣才能讓學(xué)生真正理解和掌握。比如“速度”、“速度變化量”、“速度變化率”三個(gè)個(gè)相近的概念，教師一定要將這幾個(gè)概念逐一分析，并結(jié)合某一典型情境，將這三個(gè)物理量分別求出來(lái)幫助學(xué)生辨析。講解“作用力與反作用力”及“平衡力”的時(shí)候通過(guò)分別辨析二者的相同點(diǎn)、不同點(diǎn)的辦法深化學(xué)生對(duì)于物理概念本質(zhì)的理解。只有這樣才能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，以及運(yùn)用物理知識(shí)解決生活中問(wèn)題的能力，鍛煉了學(xué)生的思維，使學(xué)生了解事物的內(nèi)在本質(zhì)。

2.3 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，破除學(xué)生錯(cuò)誤“前概念”

在現(xiàn)代物理教學(xué)過(guò)程中，對(duì)于學(xué)生存在錯(cuò)誤的前概念的這種情況就要采取概念轉(zhuǎn)變策略，可采用的方法是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，切不可采用傳統(tǒng)式的“填鴨式”教學(xué)方法，應(yīng)在教師的適當(dāng)引導(dǎo)下，首先讓學(xué)生暴露自己錯(cuò)誤的前概念，接著設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)的操作讓學(xué)生通過(guò)親身體驗(yàn)得到正確知識(shí)。這樣才能幫助學(xué)生打破錯(cuò)誤前概念，接受正確的知識(shí)，形成新的認(rèn)知，進(jìn)而真正的掌握知識(shí)。與此同時(shí)給與了學(xué)生成功的體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的自信心，消除學(xué)生對(duì)于物理的畏難心理。

例如講解“自由落體”知識(shí)的時(shí)候，學(xué)生往往會(huì)認(rèn)為質(zhì)量越大的物體下落的越快，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生用同樣質(zhì)量的兩張紙，一張揉成團(tuán)一張平鋪從同一高度下落，明顯紙團(tuán)下落的快。用這樣一個(gè)小小的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，意識(shí)到自己的觀點(diǎn)存在錯(cuò)誤，這時(shí)候再進(jìn)行進(jìn)一步的教學(xué)。這樣才能加深學(xué)生的理解，使學(xué)生印象深刻。同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生辯證的去看待問(wèn)題的科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生理性、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，為培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4 注重學(xué)生情感體驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神

當(dāng)代教育所追求的不僅僅滿足在學(xué)科知識(shí)的層面上了，俗話說(shuō)：“授之以魚(yú)不如授之以漁”。在物理概念教學(xué)過(guò)程中我們更要注重的是培養(yǎng)學(xué)生獲取知識(shí)的能力。所以讓學(xué)生成為課堂真正的主人，注重學(xué)生動(dòng)手能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生通過(guò)探究去發(fā)現(xiàn)事實(shí)，并收集證據(jù)思考問(wèn)題，領(lǐng)會(huì)知識(shí)的內(nèi)涵也成為了當(dāng)前必不可少的任務(wù)之一。物理課堂的教學(xué)模式不應(yīng)該是單調(diào)乏味的“教師主動(dòng)教，學(xué)生被動(dòng)學(xué)”教學(xué)，學(xué)生有自己的思維方式以及知識(shí)框架，并且在學(xué)生實(shí)踐和探索的過(guò)程中與同學(xué)互幫互助，增強(qiáng)與他人的合作意識(shí)。進(jìn)而養(yǎng)成良好的思維，真正提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。讓學(xué)生達(dá)到“做中學(xué)、學(xué)中做”，學(xué)生應(yīng)該在理解知識(shí)的基礎(chǔ)上在教師的引導(dǎo)與幫助下，積極主動(dòng)地進(jìn)行科學(xué)探索與實(shí)踐，探索的過(guò)程正是培養(yǎng)學(xué)生克服困難、獲得成功體驗(yàn)的重要機(jī)會(huì)，讓他們從學(xué)生時(shí)代就培養(yǎng)出評(píng)判的眼界，為學(xué)生的未來(lái)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在物理教學(xué)過(guò)程中應(yīng)多設(shè)置讓學(xué)生親身體驗(yàn)的環(huán)節(jié)，這樣不僅可以讓學(xué)生通過(guò)自身的體驗(yàn)與實(shí)踐，可以獲得大膽猜想的勇氣、積極探索的信念，也可以培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)的眼光看待身邊事物的科學(xué)的思維方式。

例如在進(jìn)行“平行四邊形法則”的教學(xué)時(shí)，對(duì)于合力與分力之間究竟存在怎樣的關(guān)系這一疑問(wèn)，教師應(yīng)著手讓學(xué)生首先在教師的引導(dǎo)下畫(huà)出代表合力的力的作用線，之后在相同作用效果下做出兩分力的作用線，教師不應(yīng)直接給出二者之間的聯(lián)系，應(yīng)讓學(xué)生自己思考，猜想，親自動(dòng)手去嘗試，最終由學(xué)生自身的探究成果得出合力與分力之間的關(guān)系即“平行四邊形定則”。只有這樣學(xué)生的思維才能得到拓展，學(xué)生對(duì)于科學(xué)的探究精神才能得到培養(yǎng)，讓學(xué)生自身產(chǎn)生探究科學(xué)的欲望才是教育最應(yīng)該做的事情。教學(xué)的同時(shí)也要提醒學(xué)生關(guān)注社會(huì)、關(guān)注科技發(fā)展，讓學(xué)生了解科技是一把雙刃劍，科學(xué)技術(shù)可以造福人類也可以毀滅人類（如核能發(fā)電站和核武器），一定要以科學(xué)的理性的視角去看待問(wèn)題，并且有運(yùn)用所學(xué)科學(xué)知識(shí)為社會(huì)做貢獻(xiàn)的責(zé)任態(tài)度。這樣才能在物理教學(xué)過(guò)程當(dāng)中逐步提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

2.5 教師轉(zhuǎn)變觀念，加強(qiáng)教學(xué)研究，提高自身的核心素養(yǎng)

如若想將物理核心素養(yǎng)深入貫徹到物理概念教學(xué)當(dāng)中，更新教師的教學(xué)思想，加強(qiáng)教師對(duì)核心素養(yǎng)的重視程度是我們當(dāng)前務(wù)必要做的事情之一。試問(wèn)如果連教師都沒(méi)有對(duì)于核心素養(yǎng)的認(rèn)知，又怎么能將物理核心素養(yǎng)融入到物理教學(xué)當(dāng)中呢。在當(dāng)前的教育形勢(shì)下，我們不僅要重視對(duì)于學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，更應(yīng)該重視教師教育理論的提升，重視教研室活動(dòng)，加強(qiáng)教師間的交流討論、共同進(jìn)步，讓教師之間有一個(gè)可以探討溝通的平臺(tái)，使教師的教學(xué)理念、教育思想能夠相互交換。另外也可以定期為教師做一個(gè)教育理論知識(shí)的培訓(xùn)，讓教師能夠了解當(dāng)前的教育方向，及時(shí)的更新教師的教學(xué)思想，了解核心素養(yǎng)對(duì)于學(xué)生培養(yǎng)的重要性。這樣可以使教師在教學(xué)過(guò)程中更能有一個(gè)清晰的教學(xué)方向，有更加適合當(dāng)今教學(xué)形式的教學(xué)方法。

“核心素養(yǎng)”所要求的境界已經(jīng)從“知識(shí)技能”提升到培養(yǎng)人的層面上了。培養(yǎng)什么樣的人，怎樣培養(yǎng)人才是當(dāng)代教育更應(yīng)該注重的。 物理概念教學(xué)不應(yīng)該只有簡(jiǎn)單的知識(shí)灌輸，重要的是要讓學(xué)生掌握物理概念的內(nèi)在意義，并且能使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中逐步提高物理核心素養(yǎng)。

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