淺談中學(xué)物理核心概念教學(xué)發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)

■天津市西青區(qū)付村中學(xué)劉玉俠

淺談中學(xué)物理核心概念教學(xué)發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)

■天津市西青區(qū)付村中學(xué)劉玉俠

隨著新課程改革的不斷深入，傳統(tǒng)意義上的重視學(xué)習(xí)知識(shí)和技能的教育已不符合時(shí)代的要求，促使教學(xué)工作者對(duì)學(xué)科教學(xué)及教學(xué)觀念的再思考。人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到在學(xué)科教學(xué)中有意識(shí)、有目的、有計(jì)劃的促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是實(shí)施素質(zhì)教育的主要方面。但是仍然有老師為提高學(xué)生的應(yīng)試成績(jī)每天盯著學(xué)生背物理筆記，默寫物理概念，在教學(xué)中過(guò)多的注重學(xué)生對(duì)概念的記憶，而忽略課堂教學(xué)中物理概念知識(shí)的生成過(guò)程。而在概念的生成過(guò)程恰恰是促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的最佳時(shí)機(jī)。試想如果課堂學(xué)生能高效的理解領(lǐng)會(huì)物理概念和物理規(guī)律的來(lái)龍去脈，深入領(lǐng)會(huì)概念的內(nèi)涵和外延，我們不必每天把重點(diǎn)放在課下，造成學(xué)生的被迫學(xué)習(xí)。那樣做既加重了學(xué)生的學(xué)習(xí)心理負(fù)擔(dān)，甚至造成厭學(xué)，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。這里所說(shuō)的“素養(yǎng)”是指人們通過(guò)學(xué)習(xí)而得到的知識(shí)、能力和態(tài)度等的綜合體。近來(lái)，核心素養(yǎng)這個(gè)詞在學(xué)科教學(xué)教學(xué)中被人們常常提起。

核心素養(yǎng)是從人、工具、社會(huì)三大方面提出的對(duì)受教育者進(jìn)入社會(huì)所必須的品質(zhì)方面的要求，但是這些整體的要求又必須通過(guò)學(xué)校教育中必要的課程及社會(huì)中的相關(guān)教育來(lái)實(shí)現(xiàn)。

查閱資料，關(guān)于“核心素養(yǎng)”多數(shù)解釋，公眾的認(rèn)為是指對(duì)受教育者來(lái)說(shuō)，每人都必須要達(dá)到、共同的關(guān)鍵素養(yǎng)，是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過(guò)程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終生發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力。我們知道，中學(xué)階段教育是為學(xué)生終身的發(fā)展服務(wù)，為學(xué)生更好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展打下基礎(chǔ)。物理課程中的核心素養(yǎng)要根據(jù)這些核心素養(yǎng)的要求及物理學(xué)科自身的特點(diǎn)來(lái)確定物理核心素養(yǎng)。

一直以來(lái)筆者發(fā)現(xiàn)，物理概念能否學(xué)好，是決定學(xué)生能否學(xué)好物理的關(guān)鍵，概念吃得透物理成績(jī)自然高，學(xué)生物理概念的形成、理解、掌握又是一個(gè)復(fù)雜的認(rèn)知過(guò)程。物理概念的教學(xué)需要以感知、表象為基礎(chǔ)，經(jīng)歷分析、綜合、再到抽象、概括，形成物理模型應(yīng)用于分析問(wèn)題的實(shí)踐。具體說(shuō)來(lái)是一個(gè)學(xué)習(xí)不斷內(nèi)化的過(guò)程。時(shí)下人們常提的物理核心概念筆者認(rèn)為是指物理教材中具有組織和整合結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性概念。當(dāng)前國(guó)際科學(xué)教育領(lǐng)域非常注重科學(xué)概念體系的合理建構(gòu)。初中物理基本概念包括：物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和能量，初中物理研究物質(zhì)最基本的性質(zhì)、基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)科學(xué)。人教版初中教材在章節(jié)順序上按照力學(xué)、聲學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、能源學(xué)五大領(lǐng)域的內(nèi)容和邏輯順序由淺入深逐漸展開，在闡述重要概念的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)科核心概念，引導(dǎo)學(xué)生形成對(duì)物理學(xué)科的整體認(rèn)識(shí)。閻金鐸先生很早以前就對(duì)物理核心概念的教學(xué)要達(dá)到以下要求：

1.為什么要引入某個(gè)物理概念和研究物理規(guī)律（包括為什么要研究這個(gè)問(wèn)題、問(wèn)題是怎么提出來(lái)的等）？

2.怎樣進(jìn)行研究的（包括有哪些注意的物理現(xiàn)象、事實(shí)、運(yùn)用了怎樣的手段和方法——觀察實(shí)驗(yàn)方法、理論分析方法和數(shù)學(xué)方法等）？

3.通過(guò)研究得到什么樣的結(jié)論（包括概念的定義內(nèi)容、規(guī)律的敘述，及數(shù)學(xué)表達(dá)式）？

4.某個(gè)概念、規(guī)律的物理意義是什么（包括概念和規(guī)律反應(yīng)了怎樣的本質(zhì)屬性及其聯(lián)系，物理量的量值是多少，量度單位是什么，適用條件、適用范圍怎樣等）？

當(dāng)前初中階段物理核心概念的教學(xué)中還存在這樣的現(xiàn)象：“給出物理概念的定義，解釋說(shuō)明，明確適用條件，緊跟著例題分析”，所以會(huì)有出現(xiàn)教師每天盯著學(xué)生背物理筆記，默寫物理概念，在教學(xué)中過(guò)多的注重學(xué)生對(duì)概念的記憶，而忽略課堂教學(xué)中物理概念知識(shí)的生成過(guò)程，把核心概念的產(chǎn)生過(guò)程忽視了。這種注重表面，注重物理概念的死記硬背，忽視對(duì)核心概念本質(zhì)理解的課堂教學(xué)，無(wú)疑是對(duì)教學(xué)的浪費(fèi)，更是對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的掣肘。這樣的教學(xué)過(guò)程會(huì)因?yàn)闆]有學(xué)生主動(dòng)積極的思維參與，更談不上建構(gòu)真正的物理意義。所以，針對(duì)核心概念的教學(xué)，教師要具有多樣的教學(xué)策略，發(fā)掘不同的媒體資源，有針對(duì)性的采取教學(xué)方法和教學(xué)媒介。要能將很多理論知識(shí)生活化、情境化，多方創(chuàng)造易于感知的教學(xué)情境；有時(shí)復(fù)雜核心概念簡(jiǎn)單化。下面結(jié)合教學(xué)實(shí)踐就核心概念教學(xué)談?wù)勛约旱淖龇ǎ?/p>

利用物理實(shí)驗(yàn)探究，夯實(shí)概念，培養(yǎng)中學(xué)核心學(xué)素養(yǎng)

正如建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為：學(xué)習(xí)過(guò)程是受教育者積極主動(dòng)的知識(shí)建構(gòu)過(guò)程，建構(gòu)主義強(qiáng)調(diào)教學(xué)必須以學(xué)生的學(xué)為中心，強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)知識(shí)的主動(dòng)探究、主動(dòng)發(fā)現(xiàn)，特別注重學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)在原有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的意義生成。教師轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的促進(jìn)者、幫助者、合作者、引導(dǎo)者。

物理學(xué)以觀察和實(shí)驗(yàn)為特點(diǎn)，所以借助實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，引入大量的物理概念、規(guī)律。所以利用物理實(shí)驗(yàn)探究是夯實(shí)核心概念的有效方法，并在實(shí)驗(yàn)的探究中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力。不由得使我們細(xì)想經(jīng)典力學(xué)的的發(fā)展史，如牛頓定律、自由落體規(guī)律、焦耳定律等等，每一步的發(fā)展都和大量的實(shí)驗(yàn)是分不開的。教師可以利用實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)來(lái)作為有效導(dǎo)入，這常常收獲預(yù)想不到良好教學(xué)效果。如果教師有意識(shí)的將概念教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，通過(guò)有效的探究實(shí)驗(yàn)來(lái)幫助學(xué)生形成更為直觀的理解與感受，搭建一個(gè)臺(tái)階便于理解概念。而且，很多時(shí)候?qū)嶒?yàn)探究的過(guò)程中也能夠?qū)崿F(xiàn)概念的生成。學(xué)生能夠直觀的看到概念的體現(xiàn)方式。

例如：再講“力”這一核心概念時(shí)，許多老師都喜歡通過(guò)列舉大量生活實(shí)例，手提水桶，手推車，推土機(jī)推土等，幫助學(xué)生逐漸力是物體對(duì)物體的作用。但對(duì)于“作用”則一詞的理解，往往不會(huì)很深刻?？梢酝ㄟ^(guò)雙手拉彈簧實(shí)驗(yàn)，觀察到彈簧變長(zhǎng)，是因?yàn)槔淖饔茫浑p手壓縮彈簧，彈簧變短，理解是因?yàn)閴旱淖饔?。通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，把放有磁鐵的小車相互靠近時(shí)觀察兩小車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體會(huì)物體間力的作用是相互的。而且學(xué)生通過(guò)感受磁鐵之間不接觸也能產(chǎn)生力的作用，深入理解“兩個(gè)物體不接觸也能有力的作用”這一深層外延。進(jìn)一步提煉出力的作用效果。通過(guò)相鄰兩個(gè)同學(xué)掰手腕實(shí)驗(yàn)來(lái)體驗(yàn)力的深層內(nèi)涵：說(shuō)到力就涉及同時(shí)存在的兩個(gè)物體。即施力物體和受力物體，同時(shí)也能體驗(yàn)到物體間的相互作用同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失這一深層內(nèi)涵。

物理實(shí)驗(yàn)探究是物理概念教學(xué)的一種常見的教學(xué)方式，其實(shí)質(zhì)也是學(xué)習(xí)內(nèi)容，或說(shuō)學(xué)習(xí)目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)探究能力和素養(yǎng)在學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)中的占有重要的地位，更是學(xué)習(xí)后形成物理核心科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。學(xué)生經(jīng)歷猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、收集和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、交流等自主活動(dòng)來(lái)提高實(shí)驗(yàn)探究能力，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)識(shí)到尊重客觀數(shù)據(jù)的重要性，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)觀念。同時(shí)在實(shí)驗(yàn)中通過(guò)組員間的相互配習(xí)得合作精神，在認(rèn)真收集、處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及信息中培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究品質(zhì)。

易混淆概念采取小組討論比較教學(xué)法，發(fā)展學(xué)生思辨能力

眾所周知，從本質(zhì)來(lái)說(shuō)概念形成、規(guī)律掌握的過(guò)程是一種認(rèn)識(shí)過(guò)程。由于客觀事物的復(fù)雜性，還有學(xué)生認(rèn)知水平不同，在物理核心概念的形成掌握過(guò)程中容易出現(xiàn)概念混淆現(xiàn)象。例如：相互作用力，和二力平衡一直以來(lái)，都是學(xué)生易錯(cuò)點(diǎn)，經(jīng)常反復(fù)強(qiáng)化學(xué)生還是經(jīng)常出錯(cuò)。再如壓力和重力，教學(xué)中學(xué)生往往會(huì)認(rèn)為壓力大小等于重力大小，在探究壓力作用效果與哪些因素有關(guān)的結(jié)論中，學(xué)生經(jīng)常會(huì)錯(cuò)誤的寫成“重力的大小”，而忽視二者相等的物理情境。針對(duì)這樣的核心概念，教師可以采取比較教學(xué)法，而且盡量讓學(xué)生通過(guò)小組討論的方式，找相同點(diǎn)和不同點(diǎn)，結(jié)合教學(xué)實(shí)例反復(fù)強(qiáng)化，學(xué)生課堂討論5分鐘，勝過(guò)老師講三遍，因?yàn)閷W(xué)生在討論中自己去發(fā)現(xiàn)的不同點(diǎn)，印象深刻，經(jīng)過(guò)思考內(nèi)化而來(lái)，而不是老師強(qiáng)加的。既發(fā)展學(xué)生思辨能力，也鍛煉了學(xué)生的小組互助，培養(yǎng)了學(xué)生交流討論的語(yǔ)言表達(dá)能力。這是一種很好的教學(xué)方法，不僅深化了學(xué)生對(duì)于核心概念的理解與認(rèn)知，也能夠利于避免學(xué)生對(duì)于概念的混淆。更促使學(xué)生對(duì)于很多知識(shí)點(diǎn)有深入的掌握。

同時(shí)，在進(jìn)行比較教學(xué)法時(shí)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境非常重要，這也是更好的發(fā)揮比較教學(xué)法的好處的一個(gè)前提。例如：“機(jī)械效率”和“功率”就是學(xué)生常易混淆的概念。在做完“探究滑輪組的機(jī)械效率”實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，請(qǐng)同學(xué)注意分析是否“機(jī)械效率越高，越省力”，請(qǐng)學(xué)生分析“機(jī)械效率”和“功率”是否有關(guān)。學(xué)生分組討論發(fā)言比較二者區(qū)別。

以上是自己在教學(xué)中的一些體會(huì)和嘗試，對(duì)于核心概念的教學(xué)方式方法在以后的教學(xué)實(shí)踐中還需要不斷探索，在促進(jìn)課堂高效的同時(shí)，更好的促進(jìn)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。