高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生“物理觀念”之我見

劉維建

(江蘇省如皋市第一中學(xué) 226500)

高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等四個(gè)基本要素.這四個(gè)基本要素又被稱之為物理學(xué)科的四個(gè)核心素養(yǎng)，它是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，也是新時(shí)期教、學(xué)、研、評(píng)活動(dòng)的統(tǒng)領(lǐng)和依據(jù)，對(duì)其進(jìn)行研究、解讀，當(dāng)是物理教師今后一段時(shí)期的重點(diǎn)任務(wù).在筆者看來，物理學(xué)科核心素養(yǎng)的這四個(gè)要素，在具體的物理知識(shí)教學(xué)中的地位與培養(yǎng)邏輯并不完全相同，而從物理學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)提升的角度來看，四要素中的物理觀念素養(yǎng)，地位尤其重要.

一、對(duì)物理觀念的理解

所謂物理觀念，是指從物理學(xué)視角形成的對(duì)客觀世界的概括性認(rèn)識(shí).物理觀念作為高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分，不僅有著豐富的內(nèi)涵和自身的特點(diǎn)，其教學(xué)價(jià)值也需要得到重視.重視物理觀念教學(xué)價(jià)值的前提，是對(duì)物理觀念有基本的理解，筆者以為這個(gè)理解可以從物理與生活兩個(gè)角度來進(jìn)行.

從物理角度來看，物理觀念形成于物理概念、規(guī)律的建構(gòu)過程，形成于物理知識(shí)學(xué)習(xí)過程中的探究過程.當(dāng)我們強(qiáng)調(diào)從物質(zhì)、能量、運(yùn)動(dòng)三個(gè)角度學(xué)習(xí)物理知識(shí)，并形成概括性的認(rèn)識(shí)時(shí)，我們認(rèn)為物理觀念就形成了.比如說，“牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律”的學(xué)習(xí)中，學(xué)生形成的慣性概念以及用慣性解釋一些實(shí)例，就可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到用慣性和慣性定律，可以解決物理中遇到的一些問題，可以解釋生活中關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的一些基本現(xiàn)象，在解釋的過程中，慣性與慣性定律就逐步地變成學(xué)生的自發(fā)認(rèn)識(shí)，這就是物理觀念形成的基本表征.

從生活角度來看，物理觀念更多的體現(xiàn)為學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中形成的認(rèn)識(shí)，在生活事物判斷中的遷移等.生活中的一些事物看似與物理無關(guān)，但如果能夠用物理思維去判斷，那就可以更加準(zhǔn)確地判斷真假、對(duì)錯(cuò).記得一位學(xué)生在課堂上曾經(jīng)舉了一個(gè)例子：一些騙子到家里騙爺爺、奶奶，說有些東西可以試用，只要給幾百元，試用一周后還退還，而且確實(shí)有鄰居收到了退還的錢.于是爺爺奶奶很動(dòng)心，我就極力勸阻，因?yàn)檫@是不合邏輯的事情，最終的結(jié)果肯定是騙人.筆者就特別欣賞這種判斷，且認(rèn)為物理課堂上應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化理性思維、邏輯推理在生活中的延伸，只有學(xué)生帶著這樣的物理觀念走向生活，物理觀念才能真正彰顯出其內(nèi)在的價(jià)值.

物理與生活的關(guān)系密切，物理教學(xué)強(qiáng)調(diào)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”.從物理與生活兩個(gè)角度理解物理觀念，可以將物理知識(shí)學(xué)習(xí)中形成的物理觀念遷移到生活中去，從而真正表現(xiàn)為能夠影響學(xué)生生活的素養(yǎng).

二、物理觀念培養(yǎng)途徑

那么在高中物理教學(xué)中，如何有效培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念呢？根據(jù)筆者的實(shí)踐，以為有三個(gè)環(huán)節(jié)不可或缺：

一是建立明確的物理觀念培養(yǎng)意識(shí).傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)容易因?yàn)閼?yīng)試的需要，而過多重視學(xué)生的解題能力而忽視物理觀念的培養(yǎng).因而培養(yǎng)學(xué)生物理觀念的前提就是教師要有明確的意識(shí).相比較而言，這個(gè)意識(shí)在物理思想方法的教學(xué)中更容易建立，例如牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律的探究得出過程中，運(yùn)用到一個(gè)重要的思想方法，就是“實(shí)驗(yàn)推理”.通過斜面實(shí)驗(yàn)得出摩擦力越小，運(yùn)動(dòng)距離越長；其后推理出沒有摩擦力時(shí)物體將一直做勻速直線運(yùn)動(dòng)；再然后用氣墊導(dǎo)軌來演示水平方向不受力時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)的情形.這樣的實(shí)驗(yàn)思想方法，就可以轉(zhuǎn)化為學(xué)生的物理觀念.

二是尋找物理觀念培養(yǎng)的契機(jī).從物理思想方法向物理觀念的轉(zhuǎn)變，還是需要捕捉教學(xué)契機(jī)的.這個(gè)契機(jī)往往來自于學(xué)生在建構(gòu)物理知識(shí)、領(lǐng)會(huì)物理思想方法過程中出現(xiàn)的思考與想法.比如在學(xué)習(xí)“牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律”的時(shí)候，有學(xué)生提出問題“伽利略為什么會(huì)設(shè)計(jì)出這樣的一個(gè)理想斜面實(shí)驗(yàn)？”筆者是這樣講述的：在物理發(fā)展史中，伽利略設(shè)計(jì)理想斜面實(shí)驗(yàn)的原因是其對(duì)“力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系”的思考，在于其對(duì)亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”結(jié)論的質(zhì)疑.正是因?yàn)閿?shù)十年如一日的持續(xù)思考，使得他能夠天才地設(shè)計(jì)出理想斜面實(shí)驗(yàn).這也告訴我們：只有持續(xù)關(guān)注一件事，才能在日復(fù)一日的思考中獲得靈感.如果說機(jī)遇垂青于有準(zhǔn)備的人，那這個(gè)準(zhǔn)備就是持續(xù)思考……這樣的認(rèn)識(shí)傳遞給學(xué)生，也就幫學(xué)生建立了相應(yīng)的物理觀念.

三是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪w移.物理觀念形成的表現(xiàn)之一，就是其在其它情境中的遷移運(yùn)用.上面談到的物理思想方法轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢碛^念之后，要引導(dǎo)學(xué)生在新情境中運(yùn)用這些物理觀念.譬如筆者提出問題“生活中遇到他人對(duì)某事物作出非常肯定的判斷時(shí)，你會(huì)怎樣選擇？”這種情形非常常見，很多時(shí)候人們總有盲從的心理，但筆者期待看到的是人們能夠?qū)ふ摇笆聦?shí)”然后去“判斷”，這實(shí)際上就對(duì)應(yīng)著“實(shí)驗(yàn)推理”的物理思想方法；又如提出“物理學(xué)習(xí)如何才能取得突破”的問題，然后就跟學(xué)生強(qiáng)調(diào)只有持續(xù)對(duì)物理知識(shí)、物理問題進(jìn)行關(guān)注，那有效構(gòu)建物理知識(shí)、解決物理問題的靈感才有可能出現(xiàn)……

三、物理觀念教學(xué)反思

實(shí)踐表明，通過以上三步的努力，學(xué)生在物理知識(shí)學(xué)習(xí)中形成的認(rèn)識(shí)，可以有效地轉(zhuǎn)換為物理觀念，而且這個(gè)觀念不僅能夠體現(xiàn)在物理學(xué)科本身，還能夠體現(xiàn)在生活當(dāng)中.而也只有在物理、生活中同時(shí)能夠影響學(xué)生的思維的物理觀念，才能真正被稱之為物理觀念.

需要指出的是，物理知識(shí)不是物理觀念，而習(xí)慣了物理知識(shí)教學(xué)的高中物理課堂，如何轉(zhuǎn)識(shí)成智，如何讓智再轉(zhuǎn)化為觀念，值得教師思考.從課程研究與教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，分析探討物理知識(shí)與物理觀念的區(qū)別與聯(lián)系，并以此為基礎(chǔ)探討物理觀念教學(xué)的意義與實(shí)施.這對(duì)在中學(xué)物理教學(xué)中落實(shí)物理核心素養(yǎng)的課程目標(biāo)具有重要的啟示意義.

確實(shí)，對(duì)于物理教師而言，厘清知識(shí)與觀念的關(guān)系，是物理觀念培養(yǎng)的基礎(chǔ)，是通往核心素養(yǎng)落地的關(guān)鍵.高中階段的物理教學(xué)，是必須超越知識(shí)累積層面的理解的，真正指向物理觀念培養(yǎng)的物理教學(xué)，更加符合高中階段學(xué)生的理性成長需要，更加符合核心素養(yǎng)所強(qiáng)調(diào)的必備品格與關(guān)鍵能力培養(yǎng)的需要.從這個(gè)角度講，物理觀念的培養(yǎng)對(duì)高中物理教學(xué)具有統(tǒng)領(lǐng)作用的判斷，并不夸張.