核心素養(yǎng)下物理抽象概念及規(guī)律在高三復(fù)習(xí)中的教學(xué)策略分析

摘 要：對(duì)高中物理教學(xué)來(lái)說(shuō)，高三復(fù)習(xí)是對(duì)物理系統(tǒng)性知識(shí)點(diǎn)的全面總結(jié)，廣大物理教師所面臨的重點(diǎn)研究課題就是怎樣才能在高三復(fù)習(xí)階段，開(kāi)展有效的物理抽象概念及規(guī)律相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)。因此，文章基于現(xiàn)代教育視角，對(duì)核心素養(yǎng)下物理抽象概念及規(guī)律在高三復(fù)習(xí)中的教學(xué)策略展開(kāi)深入研究，并提出具體實(shí)施策略。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);物理;抽象概念;高三復(fù)習(xí);教學(xué)策略

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過(guò)程中逐步形成的，是適應(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。這里的必備品格和關(guān)鍵能力指適應(yīng)個(gè)人終身學(xué)習(xí)和社會(huì)發(fā)展所需要的科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、關(guān)鍵能力、科學(xué)情感、態(tài)度、價(jià)值觀等方面的表現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)物理學(xué)習(xí)集中體現(xiàn)出的帶有物理特征的能力。

一、 重視形成物理概念的過(guò)程——?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境加深理解

高三物理復(fù)習(xí)雖然不是講授新課，但對(duì)于物理概念的形成過(guò)程還是要重視。在概念的復(fù)習(xí)過(guò)程中，可以創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生思考和回憶概念的由來(lái)和意義。比如在復(fù)習(xí)電場(chǎng)的概念時(shí)，可以提出這樣一個(gè)問(wèn)題情境：兩個(gè)電荷沒(méi)有接觸，但卻可以產(chǎn)生相互作用，這一過(guò)程是怎樣完成的？通過(guò)學(xué)生回憶即可引出電場(chǎng)這樣一個(gè)概念，然后再創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境：電場(chǎng)我們看不見(jiàn)也摸不著，那么，我們是怎樣去研究場(chǎng)的大小和方向的呢？學(xué)生在回答問(wèn)題的時(shí)候也就順便把電場(chǎng)強(qiáng)度這個(gè)概念的形成過(guò)程及公式的由來(lái)又回憶了一次，從而加深了印象。這比讓學(xué)生直接回憶公式，效果要好得多。所以，教師進(jìn)行教學(xué)時(shí)要提高對(duì)物理概念形成過(guò)程教學(xué)的重視程度，促使高中生形成清晰物理概念，精準(zhǔn)把握并理解物理規(guī)律，并使他們的物理思維能力得到充分發(fā)展，從而達(dá)到中學(xué)物理教學(xué)核心素養(yǎng)的要求。

二、 運(yùn)用類比法構(gòu)建概念體系——加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)靈活性

用實(shí)驗(yàn)的方法設(shè)疑引入抽象的物理概念是很困難的，教師一般多運(yùn)用與所學(xué)知識(shí)類比的方法比較學(xué)習(xí)。類比是科學(xué)研究中常用的方法之一，類比推理是根據(jù)兩個(gè)或兩類有相同屬性及規(guī)律的對(duì)象，依據(jù)我們熟悉的其中一類概念規(guī)律去推理另一類我們不熟悉的概念規(guī)律。在物理抽象概念教學(xué)中，通過(guò)類比強(qiáng)調(diào)概念之間的相關(guān)性、系統(tǒng)性，可進(jìn)一步協(xié)助學(xué)生將陌生知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槭煜さ膬?nèi)容，便于學(xué)生建立起科學(xué)、準(zhǔn)確、完整的概念，借助概念和規(guī)律串聯(lián)相關(guān)的物理知識(shí)，進(jìn)而構(gòu)建完善的知識(shí)框架。例如：高三復(fù)習(xí)電場(chǎng)時(shí)，我們可以用熟悉的重力場(chǎng)類比電場(chǎng)，雖然不像講新課那樣細(xì)致，但通過(guò)類比復(fù)習(xí)，至少可以讓學(xué)生把概念理解的更加深刻、準(zhǔn)確。

受到重力作用的物體其移動(dòng)高度差（高度的差值）越大，重力勢(shì)能變化就越大。那么，要怎樣對(duì)電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)進(jìn)行定義呢？

通常情況下，電勢(shì)會(huì)以φ進(jìn)行表示，電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，代表著這一點(diǎn)在電場(chǎng)中位置的高低，和地理中地勢(shì)的高低是一樣的意義，而且，延電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)逐漸降低。高度差和電勢(shì)差可以類比學(xué)習(xí)，電勢(shì)相對(duì)零點(diǎn)電勢(shì)而言，電勢(shì)差和零點(diǎn)電勢(shì)選取沒(méi)有關(guān)系，電勢(shì)有大小，沒(méi)方向，是標(biāo)量?；陔妱?shì)概念，電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)1、2間的電勢(shì)差可這樣來(lái)表示：U12=φ1-φ2。

為了更加透徹的了解電勢(shì)和電勢(shì)差，可以舉一些具體數(shù)字與高度和高度差做對(duì)比，加深學(xué)生對(duì)這一抽象概念的了解。如

h1=10m、h2=5m、h3=-5m、h4=-10m，則h1>h2>h3>h4，這里負(fù)號(hào)表示比零還要小，負(fù)的越多越小，那么類比電勢(shì)，延電場(chǎng)線的方向電勢(shì)在降低，則可舉數(shù)字φ1=10V，φ2=5V，φ3=-5V，φ4=-10V，同樣，負(fù)的越多表示越小，則φ1>φ2>φ3>φ4。那么，電勢(shì)差的負(fù)號(hào)又是什么意思呢？同樣可以類比高度差：Δh12=h1-h2=10m-5m=5m，Δh32=h3-h2=-5m-5m=-10m，

那么哪個(gè)大呢？顯然Δh12<Δh32，這里的負(fù)號(hào)表示什么意思，可以讓學(xué)生回答。緊接著舉例電勢(shì)差，U12=φ1-φ2=10V-5V=5V，U32=φ3-φ2=-5V-5V=-10V，U12和U32哪個(gè)大呢？學(xué)生通過(guò)類比就可以迅速答出U32大，而且可以將電勢(shì)負(fù)號(hào)的含義與電勢(shì)差負(fù)號(hào)的含義類比，加深學(xué)生對(duì)這兩個(gè)抽象概念的理解。

例如，教師可給學(xué)生出這樣一道題：如圖1所示，點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，帶正電的試探電荷q1、q2分別在A、B兩點(diǎn)，虛線是等勢(shì)線。電勢(shì)零點(diǎn)取無(wú)窮遠(yuǎn)處，要把q1、q2向無(wú)窮遠(yuǎn)移動(dòng)時(shí)，外力克服靜電力做的功相等，那么，以下哪一項(xiàng)的說(shuō)法是正確的？（1）A點(diǎn)電勢(shì)>B點(diǎn)電勢(shì);（2）A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度相等;（3）q1在A點(diǎn)的電勢(shì)能

解析：如果對(duì)電勢(shì)和電勢(shì)差這兩個(gè)抽象概念不理解，這個(gè)題的正確選項(xiàng)很難選出來(lái)，通過(guò)判斷：φB>φA，而且都是負(fù)值，

UB∞=φB-φ∞=φB，UA∞=φA-φ∞=φA，那是不是通過(guò)φB>φA就可以得出UB∞>UA∞呢？顯然不對(duì)，學(xué)生有這樣的疑惑，關(guān)鍵是對(duì)抽象概念理解不清，沒(méi)有重視電勢(shì)和電勢(shì)差的負(fù)號(hào)，這里還是舉具體數(shù)字說(shuō)明，比如電勢(shì)φB=-2V>φA=-4V，但是對(duì)電勢(shì)差負(fù)號(hào)不表示大小，所以反而UB∞=

-2V<UA∞=-4V，這樣就可以選出C項(xiàng)了。因此，要做對(duì)這道題，關(guān)鍵就是要對(duì)電勢(shì)和電勢(shì)差這兩個(gè)抽象概念理解透徹。

三、 通過(guò)圖像加深對(duì)物理概念的理解——深化學(xué)生抽象思維能力

圖像可以讓學(xué)生更直觀、清晰地理解抽象概念。在高三復(fù)習(xí)過(guò)程中，出于使高中生深入認(rèn)知抽象物理概念的目的，通過(guò)圖像來(lái)使學(xué)生深刻理解物理概念不失為一種好的方法，這更有利于發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力（詳見(jiàn)圖2、3）。

通過(guò)對(duì)以上圖像的直觀了解，使學(xué)生理清了電勢(shì)與地勢(shì)的聯(lián)系，學(xué)生在做題和思考時(shí)，遇到不理解的問(wèn)題，既可以對(duì)比，也可以想到圖像，從而降低了題的難度。為了對(duì)這一抽象的物理概念理解更加透徹，還可以引導(dǎo)學(xué)生自行畫(huà)出電勢(shì)φ隨x變化的圖象，這樣，不僅可以加深對(duì)電勢(shì)變化規(guī)律的印象，同時(shí)還可以順便理解正負(fù)號(hào)的含義。

例如，教師可給學(xué)生出這樣一道題：兩電荷量分別是Q1和Q2的點(diǎn)電荷位于y軸上的M、N處，兩電荷連線內(nèi)各點(diǎn)電勢(shì)φ隨坐標(biāo)y變化的關(guān)系圖象見(jiàn)圖4，P點(diǎn)電勢(shì)最高，且在y軸上MP長(zhǎng)度Q2電荷量;（3）M、N間將一點(diǎn)電荷沿y軸由P點(diǎn)下側(cè)移至上側(cè)，電勢(shì)能先減小后增大，那么該點(diǎn)電荷帶正電;（4）一點(diǎn)電荷只在電場(chǎng)力作用下沿y軸從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到接近N點(diǎn)，加速度逐漸變大。

解析：本題很多學(xué)生做錯(cuò)，主要因?yàn)閷W(xué)生是沒(méi)有通過(guò)圖像對(duì)物理概念進(jìn)行理解分析，所以，不理解電勢(shì)的變化。仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)圖像在負(fù)半軸，也就是說(shuō)電勢(shì)是負(fù)的，所以從N到P電勢(shì)升高，從P到M電勢(shì)降低。則電場(chǎng)線方向從P到N，從P到M，則Q1和Q2都帶負(fù)電荷，只要理解了這點(diǎn)，這個(gè)題目可做對(duì)了。

高中階段正是學(xué)生各種思維發(fā)展的關(guān)鍵期，在高三的復(fù)習(xí)過(guò)程中，物理抽象概念的教學(xué)直接會(huì)影響學(xué)生對(duì)題意的理解，所以在物理概念課教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力，有利于學(xué)生對(duì)客觀事物共同屬性和本質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，符合核心素養(yǎng)的教學(xué)理念要求。

作者簡(jiǎn)介：楊健，甘肅省蘭州市，永登一中。