核心素養(yǎng)視角下的物理思維教育之我見

左亞琴

(江蘇省如皋市下原初級中學(xué) 226500)

當前，關(guān)于物理學(xué)科核心素養(yǎng)的討論，主要集中在物理觀念、物理思想方法、物理思維以及科學(xué)態(tài)度等四個方面.考慮到物理學(xué)科本身的特質(zhì)，考慮到物理學(xué)科教學(xué)的傳統(tǒng)，認為物理思維是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，應(yīng)當說是一個準確的界定.而在這一界定當中，核心素養(yǎng)、物理學(xué)科核心素養(yǎng)以及物理思維之間，就形成了一種相互依存、相互支撐的關(guān)系，或者說物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育，離不開物理思維教育這一基礎(chǔ).本文試結(jié)合初中物理教學(xué)，并在核心素養(yǎng)視角下討論如何更好地實施物理思維教育.

一、物理思維教育支撐核心素養(yǎng)培育

著名物理教育前輩閻金鐸曾經(jīng)提出，物理思維教育的三個主要著力點是：物理抽象與概括、物理判斷、物理推理(閻金鐸先生本身是從“科學(xué)”的范疇進行闡述的，本文為了明確指向，將“科學(xué)”縮小為“物理”，本質(zhì)上并不影響三點的內(nèi)涵與外延).初中物理教中，抽象與概括主要存在于物理概念的建立過程中，如從音叉的振動、聲帶的振動等例子中，通過對物理事例的分析與概括，得出“聲音是由于物體的振動產(chǎn)生的”這樣的闡述；物理判斷主要存在于基于物理事實以及必要的抽象與概括方法，對物理規(guī)律進行精確闡述，如著名的牛頓第一運動定律的初中階段描述即是“當物體不受外力作用時，總保持靜止或者勻速直線運動狀態(tài)”，這樣的物理語言運用，即符合初中階段學(xué)生的認知水平，同時又能夠?qū)ξ锢聿皇芰r的狀態(tài)進行一個準確的描述，屬于精準的判斷；物理推理則主要是以思想方法的形式存在，譬如上面提到的牛頓第一運動定律，在初中階段就被認為是“實驗加推理”的產(chǎn)物，因為斜面實驗中只能得到“摩擦力越小，小車(球)運動距離越遠”的事實，只有在經(jīng)過邏輯推理之后，才能得到“如果物體不受力(實際上是水平方向不受摩擦力)，那物體就將保持靜止或者勻速直線運動狀態(tài)”.這樣的推理有事實支撐，又符合邏輯，因而我們認為其結(jié)果是可靠的.

很顯然，基于這三點培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力，實際上就是在幫學(xué)生形成“關(guān)鍵能力”，因為離開了初中階段具體的物理知識，這些能力在生活中還有廣泛的應(yīng)用，其指向?qū)W生的“終身發(fā)展和社會發(fā)展”，是“應(yīng)當具備”的關(guān)鍵能力.

二、核心素養(yǎng)視角下的物理思維培養(yǎng)

在核心素養(yǎng)培育的背景下，一個重要的問題是：物理思維能力應(yīng)當如何培養(yǎng)？這種培養(yǎng)范式與傳統(tǒng)教學(xué)又有什么不同？對此問題，筆者思考有二：

第一，因為核心素養(yǎng)是學(xué)生的核心素養(yǎng)，因此物理思維的培養(yǎng)應(yīng)當在學(xué)生思維過程中進行.

核心素養(yǎng)是“學(xué)生應(yīng)具備的”，是屬于學(xué)生的，物理思維的培養(yǎng)一直遵從著“在游泳過程中學(xué)會游泳”的隱喻，因此物理思維的培養(yǎng)必須在思維的過程中進行.比如說上面“聲音的產(chǎn)生”這一內(nèi)容的教學(xué)中，重點之一就是讓學(xué)生認識到所有聲音的產(chǎn)生都是由于振動產(chǎn)生的，而很多聲源的振動是不易見的，這種情況下“轉(zhuǎn)換法”的使用就成為必然.當然，這個時候?qū)W生對轉(zhuǎn)換法的名稱還不熟悉，于是教師可以直接提出問題“如何證明發(fā)聲的桌面或鼓面是在振動的呢？”學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗，他們會提出在桌面或鼓面上放一些粉筆頭或紙屑，這個時候，教師最好的教學(xué)策略就是根據(jù)學(xué)生的“指揮”去“做”(或者讓學(xué)生自己到前面來操作，但要求必須有相應(yīng)的語言說明).這樣的一個過程中，學(xué)生有思考，有操作，有語言組織，可以說物理思維的要素都是全的，因而這個物理思維過程是屬于學(xué)生自己的，當學(xué)生能夠用準確的語言描述轉(zhuǎn)換法的思路時，學(xué)生的物理思維就是成熟的，而在教師明確提出“轉(zhuǎn)換法”的名稱并進行概述之后，我們認為學(xué)生的物理思維與物理思想方法之間就形成了良好的對應(yīng)關(guān)系，學(xué)生的物理思維能力自然也就得到了培養(yǎng).

第二，因為核心素養(yǎng)具有一定的前瞻性，因此物理思維的培養(yǎng)應(yīng)當具有一定的超前性.

筆者以為初中物理教學(xué)中，物理思維的培養(yǎng)需要站在物理史發(fā)展的角度去認識，這樣就會發(fā)現(xiàn)物理思維能力是推動物理學(xué)科發(fā)展的重要的、關(guān)鍵的力量.應(yīng)當說在初中物理教學(xué)中，這樣的機會并不稀缺.比如說在學(xué)習(xí)了“控制變量法”之后，教師可以讓學(xué)生去探究影響單擺周期的因素有哪些？雖然說單擺的內(nèi)容是屬于高中物理的，但方法卻是初中生所熟悉的，基于已知的方法去探究未知的內(nèi)容，原本就是物理發(fā)展的一個基本途徑.所以對于這一類探究，筆者在教學(xué)中從不回避，事實上這樣的探究也確實能夠激發(fā)學(xué)生的興趣，提升學(xué)生的思維品質(zhì).

三、核心素養(yǎng)下思維教育的變與不變

核心素養(yǎng)對教育帶來的影響是顯而易見的，且這種影響還會進一步放大.如果說核心素養(yǎng)給初中物理教學(xué)帶來了新的變革的話，那這種變化給物理思維教育又會帶來哪些思考呢？筆者以為在此過程中要把握好變與不變的辯證關(guān)系.

說變，是指核心素養(yǎng)提供了全新的教學(xué)視角與教學(xué)目標，無論是宏觀的必備品格與關(guān)鍵能力，還是其下的文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展與社會參與，都為包括物理教學(xué)在內(nèi)的學(xué)科教學(xué)帶來了新的思考.在教學(xué)的時候思考知識生成的文化基礎(chǔ)可能就成為必須，如“聲”的教學(xué)中可介紹中國古代對聲的探究，力的教學(xué)中可重現(xiàn)笛卡爾、牛頓的探究史等；在教物理的時候思考社會參與，可能要更多地思考以物理思維引導(dǎo)學(xué)生思考、判斷社會事物，有人提出社會詐騙整合頻發(fā)與人的物理素養(yǎng)低下有關(guān)，筆者是比較認同這一觀點的.

說不變，是指物理思維的發(fā)展本質(zhì)上是依靠物理知識的發(fā)生進行的，而初中物理知識的發(fā)生是有其必然的邏輯主線的，我們可以改變物理素材，但卻不可以改變學(xué)生的思維方式，因此基于實驗去研究規(guī)律，用物理語言去描述規(guī)律(規(guī)律其實是思維的語言描述)，這些都是物理思維教育中不變的內(nèi)容.

總之，核心素養(yǎng)必將為物理教育帶來新的范式，在這個范式中物理思維的培養(yǎng)須遵循規(guī)律，明確核心素養(yǎng)培育的目標，這樣才可以在核心素養(yǎng)與物理思維之間形成良好的銜接關(guān)系，從而可以實現(xiàn)經(jīng)由物理思維培養(yǎng)達到核心素養(yǎng)培育的目標.

參考文獻：

[1]胡衛(wèi)平.物理學(xué)科核心素養(yǎng)的建構(gòu)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2017(7):1-3.

[2]張曉紅,張靜.以培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的“電壓”教學(xué)設(shè)計[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2016(12):50-51.