初中物理核心素養(yǎng)的要素分析與培養(yǎng)策略

■山東省濟(jì)南市平陰縣平陰實驗學(xué)校 張姍姍

初中作為學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的啟蒙時期，是學(xué)生建立物理觀念的起始階段，也是發(fā)展物理素養(yǎng)的關(guān)鍵期。但目前，在教學(xué)中，仍然存在著教師對核心素養(yǎng)的內(nèi)涵還未形成清晰的認(rèn)知，進(jìn)而將傳遞知識作為唯一的教學(xué)目標(biāo)，這既阻礙了學(xué)生思維的發(fā)展，還直接影響了學(xué)生今后的學(xué)習(xí)。

一、初中物理核心素養(yǎng)的要素分析

（一）基本物理觀念

物理觀念是學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中，逐步形成較為基礎(chǔ)的認(rèn)識觀。學(xué)生能夠借助這種內(nèi)在的觀念來解釋自然現(xiàn)象、思考實際問題以及解決實際問題。此外，這種最基礎(chǔ)的認(rèn)識觀，是學(xué)生通過對“物質(zhì)、相互作用、能量”等知識進(jìn)行較為系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，再從頭腦中對相關(guān)物理核心概念進(jìn)行再加工，并最終形成物質(zhì)觀、運(yùn)動觀以及能量觀的過程。

（二）基本物理思維

物理思維是人腦對物理對象、物理過程、物理現(xiàn)象以及物理事實的本質(zhì)屬性、內(nèi)部規(guī)律以及事物間相互聯(lián)系而形成的能動反應(yīng)。它主要包括“形象思維”與“抽象思維”，其中，感知覺、想象屬于形象思維，而分析、綜合、演繹等屬于抽象思維。

（三）實驗探究能力

科學(xué)探究是物理核心素養(yǎng)的重要組成部分，也是落實物理課程目標(biāo)的重要途徑。在實驗探究的過程中，除了使學(xué)生掌握最基礎(chǔ)的知識，還要以多維的課程目標(biāo)為切入點，發(fā)展學(xué)生的實驗探究能力，以此推動核心素養(yǎng)得以全面提升。此外，實驗探究主要由幾個因素所組成，其中包含：提出問題、猜想、設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗、分析論證、評估、交流與合作。

（四）科學(xué)態(tài)度和精神

初中物理課程不僅重視知識的傳授，更重要的是對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、探究能力以及科學(xué)態(tài)度等方面的培養(yǎng)?？茖W(xué)態(tài)度和精神作為核心素養(yǎng)的重要組成部分，是學(xué)生實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展不可或缺的能力。其具體包含：對物理知識的好奇心和求知欲、實事求是與敢于質(zhì)疑的態(tài)度、社會責(zé)任感以及促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的意識。但這一核心素養(yǎng)的形成并不是一蹴而就的，而是一個循序漸進(jìn)的過程。

二、培養(yǎng)初中生物理核心素養(yǎng)的有效策略

（一）揭示生活現(xiàn)象，建立物理觀念

在初中階段，物理知識呈現(xiàn)出抽象化的特征，這容易使學(xué)生產(chǎn)生思維障礙。為了幫助學(xué)生認(rèn)識物理知識的本質(zhì)，并使他們經(jīng)歷對物理知識從具體到抽象再到具體的過程，教師可借助學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象，并以此作為教學(xué)的切入點引入課堂中，這樣既能夠使學(xué)生對所學(xué)知識形成初步的表象認(rèn)識，還將物理原理反作用于生活中，以此建立物理觀念。例如，在“物體受力時怎樣運(yùn)動”章節(jié)教學(xué)中，為了幫助學(xué)生建立二力平衡的概念，并能夠使他們運(yùn)用二力平衡來分析、解決問題，筆者首先演示生活現(xiàn)象，即：在平直軌道上勻速行駛的火車、勻速步行的學(xué)生、靜止在地面上的汽車，以這幾個生活現(xiàn)象為出發(fā)點，引導(dǎo)學(xué)生思考“以上物體保持靜止?fàn)顟B(tài)和做勻速直線運(yùn)動是否受到外力”這一問題。隨后，建立在這個生活問題的基礎(chǔ)上，引出平衡態(tài)的概念。當(dāng)學(xué)生對平衡狀態(tài)有了感性認(rèn)識后，筆者以“物體受力作用時滿足什么條件才能夠保持平衡”作為過渡，進(jìn)而使學(xué)生對二力平衡的概念從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，并建立起了平衡的觀念。在引入二力平衡的應(yīng)用時，由于學(xué)生對這一概念有了理性的認(rèn)識，筆者展示“靜止懸掛的電燈、靜止在桌面上的茶杯、勻速運(yùn)動的拖車”等圖片，讓學(xué)生畫出每個物體的受力圖，并分析物體是否受到平衡力，哪一對是二力平衡，進(jìn)而使學(xué)生對二力平衡的認(rèn)識從理性上升到實踐。

（二）巧設(shè)實驗活動，發(fā)展物理思維

實驗作為初中物理教學(xué)的重要組成部分，是發(fā)展學(xué)生物理思維的重要過程?？梢姡O(shè)計實驗活動是十分重要的。教師作為教學(xué)的組織者，應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生構(gòu)建良好的實驗環(huán)境，這樣既能夠使學(xué)生靈活運(yùn)用物理方法來解決實驗過程中遇到的問題，還能使學(xué)生的多種認(rèn)知同時參與，進(jìn)而分析、總結(jié)出實驗現(xiàn)象所蘊(yùn)含的物理規(guī)律，以此發(fā)展其自身的物理思維。例如，在“探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”實驗中，為了使學(xué)生熟練運(yùn)用“控制變量”的科學(xué)研究方法來完成探究任務(wù)，筆者組織學(xué)生以小組為單位，利用“鐵釘、電源、導(dǎo)線、滑動變阻器、電流表”等實驗器材展開實驗操作。在實驗操作之前，筆者引導(dǎo)學(xué)生對“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”做出科學(xué)合理的猜想，并制訂實驗計劃與要求。在制定實驗方案的過程中，由于猜想的因素不上一個，因此，筆者引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量法來探究電磁鐵磁性強(qiáng)弱與電流大小和線圈匝數(shù)的關(guān)系，以此推動實驗操作活動的有序進(jìn)行，進(jìn)而使他們通過觀察電磁鐵吸引大頭針數(shù)目的情況，驗證了以上猜想。

（三）設(shè)置課堂問題，提升探究能力

問題的出現(xiàn)作為探究意識得以形成的前提，是課堂教學(xué)中不可或缺的要素。鑒于此，教師在初中物理教學(xué)中，應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知與經(jīng)驗來設(shè)置課堂問題，這樣不僅能夠引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，還能建立在他們原有認(rèn)知基礎(chǔ)上不斷更新知識結(jié)構(gòu)，完善知識體系。例如，在“慣性”章節(jié)教學(xué)過程中，為了使學(xué)生知道什么是慣性，并建立慣性這一概念，筆者首先運(yùn)用多媒體課件演示兩個動態(tài)的現(xiàn)象，其一，一摞硬幣垂直放到紙板上，紙板放到杯子上，迅速打下硬幣的紙板，上面的硬幣會怎么樣？其二，將一摞棋子擺在桌子上，用尺子迅速打出下面的棋子，上面的棋子會怎么樣？于是引發(fā)了學(xué)生的猜想，在此基礎(chǔ)上，筆者演示實驗后續(xù)的實驗現(xiàn)象，并提出問題，即：彈飛紙片的時候，為什么硬幣沒有飛出，而是落進(jìn)杯子里；為什么打出下面的棋子，其他的幾個棋子能夠保持原來的狀態(tài)？接下來，以這些問題為導(dǎo)向，以小組為單位，使學(xué)生結(jié)合自己所觀察到的實驗現(xiàn)象積極展開討論。在討論過程中，不僅使學(xué)生對慣性有了初步的認(rèn)識，還激發(fā)了他們的探究意識，從而提升了其探究能力。

（四）滲透物理學(xué)史，樹立科學(xué)態(tài)度

物理學(xué)史貫穿于教學(xué)的全過程中，集中體現(xiàn)了人類探索和逐步認(rèn)識物理世界的現(xiàn)象、特性、規(guī)律和本質(zhì)的歷程，對樹立學(xué)生科學(xué)態(tài)度具有積極的促進(jìn)作用。如果教師能夠恰到好處地把物理學(xué)史滲透到教學(xué)內(nèi)容的講解過程中，一方面能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，另一方面對學(xué)生的情感、態(tài)度以及價值觀產(chǎn)生積極影響，從而使學(xué)生潛移默化地樹立科學(xué)的態(tài)度。例如，“探究運(yùn)動和力的關(guān)系”，在講解“牛頓第一定律”時，筆者引入了“力與運(yùn)動的關(guān)系”發(fā)展歷程，即：在伽利略、笛卡爾、亞里士多德等人的不斷研究下，在1687年，牛頓在此基礎(chǔ)上正式提出這一原理。這個物理學(xué)發(fā)展歷程讓學(xué)生認(rèn)識到科學(xué)家在一次次批判與創(chuàng)新中不斷將物理觀念科學(xué)化?？梢?，物理學(xué)史是一座豐富的知識寶庫，既激發(fā)了學(xué)生的探究意識，又能使學(xué)生體會到科學(xué)知識的來之不易。

綜上所述，初中物理核心素養(yǎng)是推動學(xué)生學(xué)習(xí)與發(fā)展的關(guān)鍵因素，需要教師以此為導(dǎo)向，不斷完善教學(xué)體系，更新教學(xué)方法，從而將學(xué)生培養(yǎng)成為高素質(zhì)的人才。