指向?qū)W科核心素養(yǎng)的物理概念教學(xué)反思與重構(gòu)

呂艷坤，唐麗芳

作為關(guān)注人全面發(fā)展的培養(yǎng)目標(biāo)，學(xué)科核心素養(yǎng)回答了“教育要培養(yǎng)什么人”的問題，而未回答“教育要如何培養(yǎng)人”、如何促進(jìn)核心素養(yǎng)落地成為當(dāng)前教育和課程改革的重要議題。物理概念作為物理知識(shí)體系的基礎(chǔ)，既是中學(xué)物理教學(xué)的核心議題，也是發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體。因此基于教學(xué)實(shí)踐和核心素養(yǎng)內(nèi)涵開展概念教學(xué)研究，是課程改革的現(xiàn)實(shí)需求和必然趨勢(shì)。

一、物理概念教學(xué)回眸與反思

物理概念是人類對(duì)于自然界的最基本認(rèn)識(shí)，也是認(rèn)識(shí)物理規(guī)律、發(fā)展認(rèn)知能力的基礎(chǔ)和前提。教育工作者普遍認(rèn)同物理概念是指客觀事物的物理共同屬性和本質(zhì)特征在人們頭腦中的反映，是物理事物的抽象；同時(shí)將物理概念作為物理教育的重要載體[1]。然而，審視教學(xué)實(shí)踐，我國學(xué)生物理概念的學(xué)習(xí)并未達(dá)到預(yù)期效果。因此，亟待聚焦實(shí)踐場(chǎng)域正視物理概念教學(xué)中的現(xiàn)實(shí)問題，回歸理論視域追溯問題形成的根源，進(jìn)而探尋優(yōu)化路徑，這是時(shí)代賦予的迫切任務(wù)，也是課程改革必然趨勢(shì)。概念教學(xué)中存在的問題包括以下幾個(gè)方面。

（一）囿于經(jīng)驗(yàn)教學(xué)

目前我國教師教育主要由職前培養(yǎng)、入職培訓(xùn)和在職培訓(xùn)三部分組成。新教師在職前培養(yǎng)環(huán)節(jié)未建構(gòu)起完整的教育學(xué)理論框架。入職培訓(xùn)主要以教學(xué)實(shí)踐操作指導(dǎo)為主，缺少理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。在職培訓(xùn)雖然加強(qiáng)了理論學(xué)習(xí)，但是教師已形成“重實(shí)踐、輕理論”的思想，很難保證足夠的時(shí)間精力來學(xué)習(xí)系統(tǒng)的理論知識(shí)。由于一線教師缺乏教育理論基礎(chǔ)，我國傳統(tǒng)的物理概念教學(xué)主要通過教師個(gè)人經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、師徒之間經(jīng)驗(yàn)傳授和教師之間的聽課、評(píng)課來實(shí)現(xiàn)。這種經(jīng)驗(yàn)層面的總結(jié)與傳承能夠博采眾長、促進(jìn)教師業(yè)務(wù)能力快速提升，在一定程度上促進(jìn)了物理教育的發(fā)展。但由于教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的傳播受到時(shí)間、空間等因素的限制，且教學(xué)經(jīng)驗(yàn)受個(gè)人主觀認(rèn)知影響較大，缺乏理論和實(shí)證依據(jù)，經(jīng)驗(yàn)教學(xué)也在一定程度上制約了物理教師教育教學(xué)水平的進(jìn)一步提升[2]。

（二）對(duì)學(xué)習(xí)起點(diǎn)認(rèn)識(shí)不足

安德烈·焦?fàn)柈?dāng)（André Giordan）在《學(xué)習(xí)的本質(zhì)》一書中曾提出“對(duì)學(xué)習(xí)者的前概念（先有概念）的考慮必須成為一切教育計(jì)劃的出發(fā)點(diǎn)”。學(xué)生不是空著腦袋進(jìn)入教室的，學(xué)生在學(xué)習(xí)新概念之前對(duì)所涉及的知識(shí)并不是“全新”和“毫無知覺的”。前概念和個(gè)人經(jīng)歷密切相關(guān)，它在與即時(shí)環(huán)境、社會(huì)環(huán)境互動(dòng)中形成，根植于環(huán)境文化之中，具有一定的時(shí)代印記和環(huán)境印記。然而，我國教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，往往根據(jù)以往的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)或者自身的臆想來確定學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)存在哪些認(rèn)知困難，極少有教師會(huì)在課前對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的前概念進(jìn)行測(cè)試與分析。

（三）重識(shí)記輕過程

近三十年來，受社會(huì)上急功近利思想的影響，許多人都在追求短期可見的成效。由于教育的功效難以在短期內(nèi)得以體現(xiàn)，考試成績成為評(píng)價(jià)學(xué)生、升學(xué)率成為評(píng)價(jià)教師和學(xué)校的功利性標(biāo)準(zhǔn)，甚至是唯一標(biāo)準(zhǔn)，從而導(dǎo)致學(xué)校教育教學(xué)應(yīng)試化傾向凸顯[3]45-53。為了讓學(xué)生在短期內(nèi)獲得高分，學(xué)校更多地采用死記硬背的方式讓學(xué)生學(xué)習(xí)；教師進(jìn)行物理概念教學(xué)時(shí)，更愿意把概念以結(jié)論的形式直接呈現(xiàn)給學(xué)生，強(qiáng)化學(xué)生運(yùn)用概念解決課內(nèi)習(xí)題的能力，而忽略了概念在生活實(shí)踐中的實(shí)際應(yīng)用。學(xué)生對(duì)于這種淺層學(xué)習(xí)方式獲取的知識(shí)缺乏足夠的認(rèn)同感，在獲得知識(shí)所承載的教育功能方面嚴(yán)重不足。

（四）理論研究不足

我國概念教學(xué)缺乏相應(yīng)的理論研究基礎(chǔ)，教學(xué)實(shí)踐主要依據(jù)蘇聯(lián)費(fèi)多琴科提出的以物理知識(shí)為中心的學(xué)科知能結(jié)構(gòu)圖（如圖1 所示），該知能結(jié)構(gòu)圖以物理知識(shí)為中心，將實(shí)驗(yàn)事實(shí)、方法論問題、數(shù)學(xué)和延伸與應(yīng)用有機(jī)結(jié)合起來，突出知識(shí)的核心地位，強(qiáng)調(diào)彼此間的順序性和關(guān)聯(lián)性[4]。

在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)該理論存在一些問題：一是該結(jié)構(gòu)圖研究的對(duì)象是宏觀的物理知識(shí)，而非針對(duì)物理概念；二是并非所有的物理概念均直接來源于物理事實(shí)，物理概念的延伸與應(yīng)用大多需要經(jīng)由科學(xué)思維和數(shù)學(xué)推導(dǎo)的過程；三是過分強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)的中心地位，容易引導(dǎo)物理教學(xué)走向重知識(shí)輕能力的應(yīng)試教育。

圖1. 以物理知識(shí)為中心的知能結(jié)構(gòu)圖

邢紅軍等人在費(fèi)多琴科傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的基礎(chǔ)上，提出了以科學(xué)方法為中心的知能結(jié)構(gòu)圖（如圖2 所示），調(diào)換了物理知識(shí)和科學(xué)方法論的位置，以科學(xué)方法為中心和紐帶[5]。該結(jié)構(gòu)圖強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)的獲得和應(yīng)用都必須經(jīng)由科學(xué)方法，這在一定程度上有效解決了教學(xué)上的邏輯性問題。但該理論仍有以下不足：缺乏針對(duì)性，未體現(xiàn)出物理概念在物理知識(shí)中的獨(dú)特性；弱化了物理概念的重要性；物理概念的形成和應(yīng)用過程中的科學(xué)方法并未加以明顯區(qū)分。因此，該結(jié)構(gòu)圖的推廣應(yīng)用也受到了一定限制。

圖2. 以科學(xué)方法為中心的知能結(jié)構(gòu)圖

二、學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的物理概念教學(xué)

正如三維目標(biāo)的三個(gè)維度并不是彼此獨(dú)立的，物理核心素養(yǎng)的四個(gè)方面也是相互聯(lián)系、共同發(fā)展的。從前概念到物理概念，再從物理概念到物理觀念的過程是學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維和科學(xué)探究能力的過程，同時(shí)伴隨著科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感逐步形成；在物理概念教學(xué)過程中不能將這幾方面割裂開來[6]。

（一）物理概念是形成物理觀念的基礎(chǔ)

物理概念反映的是物質(zhì)世界的客觀存在，物理觀念是在物理概念的基礎(chǔ)上人類對(duì)物質(zhì)世界的基本認(rèn)識(shí)與看法。從物質(zhì)世界到物理知識(shí)，再從物理知識(shí)到物理觀念反映了人類對(duì)自然界認(rèn)知程度逐步加深的過程。學(xué)生一旦離開校園，知識(shí)的遺忘程度很高，而觀念則會(huì)對(duì)人產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。高中物理課程的目的不在于教授給學(xué)生一堆概念知識(shí)，而在于教會(huì)學(xué)生用物理的視角觀察世界、用物理的思維思考世界、用物理的語言描述世界，并且希望這種能力能夠終生伴隨學(xué)生，對(duì)其未來發(fā)展和終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，因此從物理概念走向物理觀念是物理教育發(fā)展的必然趨勢(shì)[7]。

（二）概念學(xué)習(xí)為科學(xué)思維能力的發(fā)展提供了空間

在物理概念的形成過程中，感覺、知覺、表象等是基礎(chǔ)，科學(xué)思維是關(guān)鍵。物理概念的形成和應(yīng)用均有科學(xué)方法參與其中，物理觀念具有明顯的個(gè)體意識(shí)，受認(rèn)知客體和主觀意識(shí)的共同影響，其一旦經(jīng)思維加工形成則需要更加復(fù)雜的思維和論證過程才能發(fā)生改變。因此概念學(xué)習(xí)是發(fā)展科學(xué)思維能力的載體，科學(xué)思維是從物理概念走向物理觀念的關(guān)鍵步驟。概念的形成和應(yīng)用過程即科學(xué)思維內(nèi)化與外顯的過程。

（三）概念學(xué)習(xí)是培養(yǎng)科學(xué)探究能力的有效途徑

科學(xué)探究是人類探索和了解自然、獲得以物理概念為代表的科學(xué)知識(shí)的主要方法，也是一種綜合的、關(guān)鍵的科學(xué)能力和素養(yǎng)。概念教學(xué)提倡探究式學(xué)習(xí)，通過為學(xué)生提供充分的探究式學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程、學(xué)習(xí)獲得知識(shí)的方法、自主建構(gòu)物理概念。物理概念隨著人們對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的不斷深入而發(fā)展和變化，科學(xué)探究則是人類認(rèn)知變化的驅(qū)動(dòng)力。例如探究彈力和彈簧伸長量之間的關(guān)系時(shí)，通過學(xué)習(xí)、應(yīng)用控制變量法和圖像處理法，對(duì)彈簧彈力和形變量之間的關(guān)系形成科學(xué)的認(rèn)識(shí)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)于科學(xué)方法的內(nèi)涵理解和應(yīng)用能力的提升。

（四）物理概念是形成正確科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的前提

態(tài)度是個(gè)體對(duì)特定對(duì)象（人、觀念、情感或事件等）所持有的穩(wěn)定的心理傾向，這種心理傾向蘊(yùn)含著個(gè)人的主觀評(píng)價(jià)以及由此產(chǎn)生的行為傾向性[3]59。物理概念的外顯，往往伴隨著科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的形成。物理概念反映的是客觀世界的本質(zhì)屬性及相互關(guān)系，是人們對(duì)科學(xué)本質(zhì)最基本特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，是學(xué)生對(duì)科學(xué)對(duì)象、科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)過程、科學(xué)事實(shí)、科學(xué)理論、科學(xué)研究等所持有穩(wěn)定心理傾向的前提，是形成科學(xué)倫理和對(duì)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境（STSE）正確認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)。因此，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的形成首先要求學(xué)生對(duì)物理概念有正確、深入的理解。

三、基于核心素養(yǎng)的物理概念教學(xué)理論框架建構(gòu)

科學(xué)知識(shí)是解決問題的基礎(chǔ)，思維能力是解決問題的關(guān)鍵，二者互為載體、交互發(fā)展，共同構(gòu)成了學(xué)生的智力與能力。物理教育既要“授之以魚”又要“授之以漁”，在教育教學(xué)中應(yīng)當(dāng)將學(xué)習(xí)知識(shí)和發(fā)展能力均置于中心位置。為促進(jìn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)在教學(xué)實(shí)踐中有效落地，筆者建構(gòu)了基于學(xué)科核心素養(yǎng)的物理概念教學(xué)理論框架結(jié)構(gòu)圖（如圖3 所示）。采用雙中心模式，即將物理概念和科學(xué)方法同時(shí)置于知能圖的中心。

圖3. 雙中心知能結(jié)構(gòu)圖

（一）突出前概念的重要性

物質(zhì)世界是指不依賴人的意識(shí)并能為人的意識(shí)所反映的世界，它包括自然界和人類社會(huì)。前概念受學(xué)生主觀意識(shí)影響很大，且體現(xiàn)出很大的個(gè)體差異性，在很大程度上決定著學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解。物質(zhì)世界為物理概念的形成提供了客觀基礎(chǔ)，學(xué)生的前概念為物理概念的形成提供了主觀基礎(chǔ)。教育實(shí)證研究表明學(xué)生在學(xué)習(xí)新概念時(shí)必然受到前概念的影響，尤其是學(xué)生在面對(duì)較為復(fù)雜的問題或者陌生的情境時(shí)，往往會(huì)使用前概念。因此物理概念的學(xué)習(xí)必須綜合考慮主觀和客觀意識(shí)的影響，注重概念形成的真正起點(diǎn)。

（二）對(duì)物理概念加以區(qū)分

雙中心知能圖依據(jù)形成過程的復(fù)雜程度將物理概念分為簡單概念和復(fù)雜概念。簡單概念是在觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，經(jīng)過思維加工，抽象出物理事物和現(xiàn)象的本質(zhì)特征，例如位移、質(zhì)點(diǎn)等概念。對(duì)于一些復(fù)雜的概念，還應(yīng)該在概括出共同特征的基礎(chǔ)上，判斷哪些因素與我們研究的問題有關(guān)，哪些因素與之無關(guān)，概括出來的特征是不是本質(zhì)特征等，如擴(kuò)散的概念，還要通過實(shí)踐（實(shí)驗(yàn)）與分子熱運(yùn)動(dòng)、能量守恒等概念聯(lián)系起來加以檢驗(yàn)，經(jīng)過一個(gè)復(fù)雜的推理過程，即需要科學(xué)方法參與其中。簡單概念和復(fù)雜概念的獲得過程不同，其最大區(qū)別在于是否需要復(fù)雜的科學(xué)方法參與其中，其學(xué)習(xí)過程也應(yīng)該加以明確區(qū)分。

（三）將科學(xué)方法加以區(qū)分

依據(jù)在概念建構(gòu)過程中的體現(xiàn)形式將科學(xué)方法分為獲得型科學(xué)方法和應(yīng)用型科學(xué)方法。獲得型科學(xué)方法主要是指在物理概念的形成過程中所采用的科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)推理和科學(xué)論證等方法。復(fù)雜概念的建立往往需要多種科學(xué)方法的交互作用。例如動(dòng)能概念的建立是在牛頓第二定律的基礎(chǔ)上，通過理想化模型、演繹推理法和對(duì)比法等科學(xué)方法的參與，最終形成新的物理概念[8]。應(yīng)用型科學(xué)方法通常是指學(xué)生基于物理概念去解決一些實(shí)際問題時(shí)所采用的方法，例如求解物體動(dòng)能改變時(shí)，往往需要用到整體與隔離法、等效法和演繹推理法等。獲得型和應(yīng)用型科學(xué)方法二者的區(qū)分并不是絕對(duì)的，在實(shí)際應(yīng)用中有部分交叉，例如控制變量法是獲得物理概念的基本方法之一，也是討論動(dòng)態(tài)變化問題的常用方法。通過明確了每一種科學(xué)方法在概念學(xué)習(xí)中的作用和意義，在課堂教學(xué)過程中顯化科學(xué)方法，有助于切實(shí)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

（四）強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)和科學(xué)方法的統(tǒng)一

物理概念是學(xué)生認(rèn)知能力的基礎(chǔ)，科學(xué)方法是學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)來解決實(shí)際問題的工具。以知識(shí)為中心的知能結(jié)構(gòu)圖，過度強(qiáng)調(diào)知識(shí)的重要性，容易導(dǎo)致教學(xué)過程中輕理解、重記憶，這也是應(yīng)試教育的弊端之一。以科學(xué)方法為中心的結(jié)構(gòu)圖，偏重于科學(xué)方法，忽略了知識(shí)本身的重要性；重方法而輕知識(shí)的教學(xué)理念容易導(dǎo)致知識(shí)掌握不到位，學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)缺乏根基，猶如空中樓閣，缺乏可持續(xù)性。

指向核心素養(yǎng)的物理教學(xué)改革強(qiáng)化物理知識(shí)和科學(xué)方法共同的中心地位，突出二者之間的關(guān)系：互為載體、互為目標(biāo)，相互促進(jìn)、共同發(fā)展（如圖4 所示）。只有將物理概念和科學(xué)方法有機(jī)結(jié)合起來，將概念的自主建構(gòu)和靈活運(yùn)用有機(jī)結(jié)合起來，將知識(shí)和方法內(nèi)化形成物理觀念，才能充分發(fā)揮物理學(xué)科的教育價(jià)值，培養(yǎng)能夠適應(yīng)學(xué)生個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展的必備品格和關(guān)鍵能力。

圖4. 物理知識(shí)和科學(xué)方法的關(guān)系

四、基于雙中心理論框架的教學(xué)策略

（一）探查前概念以強(qiáng)化情境教學(xué)

情境認(rèn)知理論強(qiáng)調(diào)知識(shí)源于個(gè)體與情境的交互，概念的獲得與運(yùn)用都與情境密切相關(guān)。如果脫離情境，僅靠講授和記憶習(xí)得的概念難以納入個(gè)人的認(rèn)知系統(tǒng)，不具備邏輯上的使用價(jià)值。如果僅停留在基于教學(xué)情境獲得科學(xué)概念，忽略在具體情境中的遷移應(yīng)用，就失去了本質(zhì)上的存在意義?；诮?gòu)主義理論進(jìn)行情境教學(xué)，主要有認(rèn)知沖突策略和認(rèn)知發(fā)展策略兩種方式。以牛頓第三定律為例，學(xué)生在學(xué)習(xí)之前已有基本的認(rèn)知，但是基于直觀感受對(duì)于拔河過程中在被拉動(dòng)的瞬間，二力的大小認(rèn)識(shí)可能會(huì)有所不同。認(rèn)知沖突是指通過學(xué)生之間關(guān)于“力是否始終大小一樣”的認(rèn)知發(fā)生矛盾，再由教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行認(rèn)知調(diào)整，建立“二力總是大小相等，方向相反”的科學(xué)的物理概念。認(rèn)知發(fā)展策略是指在學(xué)生原有的觀念之上，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“二力在同一直線上”，促使學(xué)生現(xiàn)有的觀念向科學(xué)的觀念發(fā)展和拓展。

學(xué)生的前概念是發(fā)展物理概念的起點(diǎn)。教師只有突破自身教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和傳統(tǒng)測(cè)試題的局限，方能有效利用學(xué)生的真實(shí)前概念：首先，通過查閱文獻(xiàn)確定學(xué)生可能存在的前概念；然后，通過多階測(cè)試題，由答題階、理由階和信心階確定學(xué)生的前概念以及學(xué)生對(duì)于前概念的信任程度；最后，通過有效對(duì)話、課堂觀察、課后練習(xí)等手段挖掘隱藏的前概念，以及前概念與科學(xué)概念的動(dòng)態(tài)競(jìng)爭和作用機(jī)理。除此之外，物理概念教學(xué)應(yīng)當(dāng)深刻認(rèn)識(shí)前概念與物理情境的相關(guān)性，選取既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、又能充分暴露出學(xué)生原有認(rèn)知的物理情境，開展有效教學(xué)。物理概念的教學(xué)目的不是為了單純地獲得知識(shí)，建構(gòu)知識(shí)體系，學(xué)會(huì)解題，而是讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題，并將這種能力帶到將來的學(xué)習(xí)和生活中。

（二）基于學(xué)習(xí)進(jìn)階發(fā)展核心概念

核心概念是未來概念學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，需要強(qiáng)調(diào)的是核心概念并非由概念的難易或復(fù)雜程度決定的，而是由其在學(xué)科中的重要地位決定的。高中物理教學(xué)首先應(yīng)該依據(jù)學(xué)科本質(zhì)遴選核心概念，基于學(xué)科核心素養(yǎng)等級(jí)開展學(xué)習(xí)進(jìn)階培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生圍繞核心概念建構(gòu)知識(shí)體系。以核心概念統(tǒng)領(lǐng)物理教學(xué)，可以幫助教師從紛雜的事實(shí)、概念、規(guī)律、定理、公式中跳出來，站在更高的位置上培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)[9]。

學(xué)習(xí)進(jìn)階是一系列假設(shè)，假設(shè)學(xué)生在教學(xué)的影響下，對(duì)核心概念的理解、應(yīng)用能力如何隨著時(shí)間的推移而逐步深入發(fā)展。心理學(xué)研究表明，學(xué)生對(duì)于某一概念的學(xué)習(xí)不是一蹴而就的，而是基于客觀事實(shí)和自身前概念，隨著認(rèn)知能力的不斷發(fā)展而逐步發(fā)展起來的；這個(gè)過程的起點(diǎn)是前概念，受到學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律、知識(shí)本身的內(nèi)在邏輯和教育教學(xué)規(guī)律等多方面因素影響，終點(diǎn)則是我們期望學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的學(xué)習(xí)之后對(duì)核心概念所應(yīng)持有的理解[10]。物理教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)抓住物理概念間的共性和差異性，依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平等級(jí)，選擇適當(dāng)?shù)慕逃虒W(xué)方法開展進(jìn)階學(xué)習(xí)，才能引導(dǎo)學(xué)生逐步建構(gòu)起科學(xué)的概念體系，對(duì)世界形成系統(tǒng)的、科學(xué)的認(rèn)識(shí)。

（三）深挖文本信息以促進(jìn)深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)是在教師的引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過程[11]。深度學(xué)習(xí)倡導(dǎo)單元學(xué)習(xí)，要求教師建立好學(xué)科核心素養(yǎng)與學(xué)科核心概念之間的聯(lián)系，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材，制訂學(xué)習(xí)目標(biāo)、選擇教學(xué)內(nèi)容、設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)活動(dòng)、開展課堂教學(xué)、進(jìn)行學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)，環(huán)環(huán)相扣，從而使學(xué)科核心素養(yǎng)具體化，可培養(yǎng)、可干預(yù)、可評(píng)價(jià)[12]。

教學(xué)活動(dòng)采用的文本資料主要有教材、教輔、專著、期刊文獻(xiàn)等。課堂教學(xué)不應(yīng)當(dāng)局限于文本的淺層表達(dá)，應(yīng)當(dāng)嘗試以專家學(xué)者的視角思考文本承載的深意[13]。教師教學(xué)過程中以文本素材為媒介，溝通和暴露學(xué)生的前概念，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生深入思考概念的內(nèi)涵，引導(dǎo)學(xué)生積極與生活體驗(yàn)聯(lián)系起來，經(jīng)由科學(xué)思維的加工將概念內(nèi)化形成物理觀念。以彈力為例，通過對(duì)比分析不同版本的教材發(fā)現(xiàn)教材對(duì)于彈力的定義有所差別，主要矛盾集中在彈力產(chǎn)生的條件是“彈性形變”還是“形變”。為促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生，教師首先應(yīng)當(dāng)把這種概念定義的差異真實(shí)地展現(xiàn)給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生自主思考彈力產(chǎn)生的原因。然后教師可以從微觀角度分析彈力產(chǎn)生的本質(zhì)原因，幫助學(xué)生在認(rèn)識(shí)彈性形變和范性形變的基礎(chǔ)上認(rèn)識(shí)形變與彈力的關(guān)系。最后通過手壓橡皮泥的真實(shí)問題探討，通過牛頓第三定律的引入在促進(jìn)彈力概念發(fā)展的同時(shí)，加深對(duì)于力與相互作用的認(rèn)識(shí)。

（四）顯化科學(xué)方法促進(jìn)知能協(xié)同發(fā)展

物理概念是基于一定物理情境，運(yùn)用一定的科學(xué)方法，經(jīng)歷一系列的科學(xué)過程而形成的。科學(xué)方法學(xué)習(xí)的目的在于讓學(xué)生了解并掌握研究世界的基本思想和方法，并能在實(shí)際應(yīng)用過程中體會(huì)其價(jià)值?；诤诵乃仞B(yǎng)的課程設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)學(xué)生體會(huì)物理概念的建構(gòu)過程，學(xué)習(xí)并掌握建構(gòu)概念的科學(xué)方法，以便學(xué)生能夠深入理解概念的內(nèi)涵、有效把握其內(nèi)涵與外延。以“質(zhì)點(diǎn)”概念的學(xué)習(xí)為例，教師首先要讓學(xué)生明白為什么要用質(zhì)點(diǎn)來描述物體的運(yùn)動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)抽象的目的與意義。然后引發(fā)學(xué)生思考物體可視為質(zhì)點(diǎn)的條件，給學(xué)生明確理想化模型的適用范圍。最后通過問題情境的遷移運(yùn)用，讓學(xué)生感悟科學(xué)方法應(yīng)用的真實(shí)效果。一旦學(xué)生能夠?qū)W習(xí)掌握理想化模型、等效替代等科學(xué)方法，在學(xué)習(xí)到“點(diǎn)電荷”等更加復(fù)雜物理概念時(shí)就能夠舉一反三，表現(xiàn)出良好的適應(yīng)性。

物理學(xué)科核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)方法去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決實(shí)際問題的能力。只有在學(xué)習(xí)、工作、生活的實(shí)際運(yùn)用過程中，學(xué)生才能反映出真實(shí)水平，教師才能根據(jù)實(shí)際情況不斷調(diào)整教學(xué)策略，及時(shí)糾正、完善和深化學(xué)生對(duì)于概念的理解[14]。因此，在物理概念的運(yùn)用練習(xí)時(shí)，要從傳統(tǒng)的物理概念習(xí)題和物理模型習(xí)題過渡到物理情境問題和原始物理問題，通過解決情境問題和實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生研究物理的好奇心和求知欲。