基于核心素養導向下的物理概念教學

楊曉彤

摘 要： 核心素養是當代教育界的熱門話題，物理概念教學也是我國物理教育理論與實踐中的一個重要的課題。但是在應試教育的環境影響下，教學方式陷入了誤區， 在教學中存在著在學生并未真正了解概念意義的情況下采用“題海戰術”來讓學生掌握“套路”的現象。究其原因，有教師認識上的問題，也有學生學習方法上問題。核心素養導向下的物理概念教學，應重視物理概念本質的教學，加強實驗教學，關注學生的情感體驗，還要求教師們在觀念上的轉變。

關鍵詞： 物理核心素養； 物理概念；教學

近年來“核心素養”成為學者們關注的焦點問題。物理核心素養是學生在學習物理這一學科的過程當中逐步形成的、帶有物理學科特點的、適應個人終身發展和社會發展的知識理論、科學思維、解決物理問題能力的集合體；當代學生最需要培養科學素養；物理核心素養主要由“物理觀念”、“科學思維”、“科學探究”、“科學態度與責任”四個方面的要素構成。物理核心素養的提出從發展學生核心素養的角度集中體現了物理學科的育人價值。在物理教學中如何將核心素養融入到物理概念教學是教學第一線教師們亟待解決的問題，為此作些探討。

1 物理概念教學當前存在的問題

物理概念是物理基礎知識的重要組成部分，也是形成物理規律，建立物理理論必不可少的元素。但在物理概念的學習過程當中，仍然存在著很多的問題。

首先從教師的層面上來說，部分教師沒有將“物理概念”教學放在一個應該存在的高度上，教師的教學觀念沒能得到及時的更新，物理核心素養對于部分教師的影響還不是很大，部分教師仍舊采取舊的教學觀念，延續“填鴨式”的教學方法。在這樣一部分教師的課堂上，物理概念僅僅是一些枯燥的字符組成的、古板且不變的定義，教師的腦中缺少將物理核心素養中的物理觀念、科學思維、科學探究、科學責任與態度滲透在物理概念教學過程當中的意識。此外，現如今大多數老師往往只注重物理概念的“傳播”，卻忽略了物理概念的“內化”。這樣的教學模式只會讓學生對于所學的物理概念仍然停留在文字表述層面，并未滲透到學生的思維中，使學生在腦海中真正建立起物理觀念。這樣的教學效果可能就會導致學生跟不上老師的思路，不清楚所學概念的內在含義，這就大大的違背了物理概念教學的初衷，物理概念教學的目的是在于使學生通過物理概念在腦中構建的過程，形成物理觀念，能夠學會從物理的角度去看待問題，有科學探究的思維、意識，并且能夠擁有嚴謹的科學態度、科學責任。所以我們應該將物理概念教學從單純的學科知識教學提升到物理素養的培養層面上去。

其次從學生角度來說，學生往往缺少物理觀念，對于某些生澀難懂的物理概念，往往采取了死記硬背的方法，學生的腦海中并沒有形成物理觀念，僅僅是將一串枯燥的文字記在腦中。盡管我們都知道物理來源于生活，但是有些物理概念著實抽象，學生很難在腦海中形成感性的認知，比如“加速度”、“磁場”、“電場”等等概念，都是一些看不到，摸不著的東西，不像“質量”等物理概念學生在腦海中早有一個大致的模型，可以促進學生對新知識的構建。而且，在物理概念的教學過程當中，對于某些物理概念學生有著錯誤的前概念，并且前概念在其腦海中根深蒂固，不易改變，因而影響了學生對于知識的理解，往往不能深入的理解物理概念的本質。比如學生腦海中往往會存在“速度越大慣性越大”的錯誤前概念，這往往是學生根據生活經驗得到的。除此之外，還有一些物理概念之間十分相近，不易辨析。比如“作用力和反作用力”與“平衡力”這兩個物理概念。大部分學生往往不能清楚的區分二者，因而沒能夠理解這兩個概念的本質。盡管物理概念教學還存在著如此多的問題以及困難，但在應試教育環境的影響下教師并沒有將物理核心素養的培養重視起來，在教學過程當中，甚至有的學生都不理解所學物理概念的含義，教師就列舉出與其相關的典型例題進行講解，給出解題“套路”意在讓學生記住“套路”即可，試圖用“題海戰術”來填補學生的思維空缺，不太重視培養學生對于物理核心概念的理解與應用，也不能讓學生通過學習認識到自然界的構成、現象與規律，對于培養學生“物理觀念與應用”的核心素養的方法上仍有欠缺。

2 物理核心素養導向下的教學策略

2.1 培養學生的物理觀念，理解物理概念的本質

物理基本觀念源于物理基礎知識，又有別于物理知識，它是具體物理知識在學生大腦中的提煉與升華 [1 ]。物理觀念是一個大的概念，它是物理思想、物理知識的集合體。只有建立了物理觀念才能稱得上是掌握了物理的本質。因此，在物理概念教學的過程當中必須要重視物理觀念的建立。

2.1.1 創設情境，幫助物理概念內化，為物理觀念的構建打下基石

我們都知道學好物理概念是學好物理這一學科的基礎，而創設情境，幫助學生建立感性認識則是學習物理概念的有力推手。教師若能在物理概念教學之前設置一個“境”，就有可能激發學生的“情”，從而化解難點 [2 ]。因此，教師在物理概念的教學過程當中首先應當創設一個合理且適當的物理情景，通過這個物理情境，進而來激發學生的學習動機，引導學生的思維方向，同時幫助學生理解學習這個物理概念的原因，只有讓學生了解了引入這個概念的緣由，才能深化學生對物理概念的理解，增強學生的物理觀念，為培養學生的物理核心素養打下堅實的基礎。與此同時也要培養學生關注社會、科技、生活的物理核心素養。例如，講解“磁場”這一概念時，由于它是看不見也摸不到的，而且學生也沒有關于它的前概念，所以我們可以用“風扇吹布條”的例子來讓學生通過感受風這種看不見抓不到的東西，進一步聯想到“磁場”這種看不見也摸不到的東西上去。這樣學生可以通過“遷移”得到一個關于“磁場”的感性認識，這對于“磁場”這一概念的學習是相當有幫助的。又如，學習“加速度”的知識時，首先要讓學生感受到“速度的變化也是有快有慢的”而“加速度是用來描述速度變化的快慢的物理量”。此外，也要讓學生了解到“超速駕駛”的危害以及安全帶的作用原理等等。由此加深學生對于所學概念的理解，不再單純的停留在記憶、套用的階段。

2.1.2 抓住核心概念，構建物理觀念的大框架

北師大的郭玉英老師曾經提出：“核心概念的學習不是一蹴而就的，需要大量具體的科學概念作為支撐，逐步深化理解 [3 ]。”近來越來越多的學者贊同將概念層次化，對于物理學科而言，居于塔尖的“學科核心概念”只有“運動與相互作用”、“功和能”等少數幾個，但卻統攝著數量眾多的抽象概括水平依次降低的“主題核心概念”、“重要概念”和“基礎概念”。這樣，要構建學科核心概念的學習進階，必須對“主題核心概念”、“重要概念”等下位概念的學習序列進行合理地規劃 [4 ]。

以“運動和相互作用”為例，就可劃分為機械運動、運動與力、動量及其守恒定律三個核心概念 [5 ]。筆者認為，我們在物理教學過程當中首先應當將這些大的核心的概念為學生建構好框架，然后再進行知識點的細化，將核心概念下的基本概念逐一為學生講明道清，這樣一來學生腦海中建立起來的就是物理觀念的大框架，而不僅僅是零碎的、知識化的物理概念。

2.2 幫助學生辨析概念，理解物理概念本質

在物理概念教學過程當中對于一些易混淆的概念要把這些相近但不同的概念單獨提煉出來，從相同點和不同的兩個層面來進行對比分析，只有這樣才能讓學生真正理解和掌握。比如“速度”、“速度變化量”、“速度變化率”三個個相近的概念，教師一定要將這幾個概念逐一分析，并結合某一典型情境，將這三個物理量分別求出來幫助學生辨析。講解“作用力與反作用力”及“平衡力”的時候通過分別辨析二者的相同點、不同點的辦法深化學生對于物理概念本質的理解。只有這樣才能培養學生嚴謹的科學態度，以及運用物理知識解決生活中問題的能力，鍛煉了學生的思維，使學生了解事物的內在本質。

2.3 加強實驗教學，破除學生錯誤“前概念”

在現代物理教學過程中，對于學生存在錯誤的前概念的這種情況就要采取概念轉變策略，可采用的方法是進行實驗演示，激發學生的認知沖突，切不可采用傳統式的“填鴨式”教學方法，應在教師的適當引導下，首先讓學生暴露自己錯誤的前概念，接著設計適當的實驗，通過實驗的操作讓學生通過親身體驗得到正確知識。這樣才能幫助學生打破錯誤前概念，接受正確的知識，形成新的認知，進而真正的掌握知識。與此同時給與了學生成功的體驗，培養學生的自信心，消除學生對于物理的畏難心理。

例如講解“自由落體”知識的時候，學生往往會認為質量越大的物體下落的越快，教師可以帶領學生用同樣質量的兩張紙，一張揉成團一張平鋪從同一高度下落，明顯紙團下落的快。用這樣一個小小的實驗使學生產生認知沖突，意識到自己的觀點存在錯誤，這時候再進行進一步的教學。這樣才能加深學生的理解，使學生印象深刻。同時也培養了學生辯證的去看待問題的科學思維，培養學生理性、嚴謹的科學態度，為培養學生的物理核心素養打下堅實的基礎。

2.4 注重學生情感體驗，培養學生的科學探究精神

當代教育所追求的不僅僅滿足在學科知識的層面上了，俗話說：“授之以魚不如授之以漁”。在物理概念教學過程中我們更要注重的是培養學生獲取知識的能力。所以讓學生成為課堂真正的主人，注重學生動手能力的培養，讓學生通過探究去發現事實，并收集證據思考問題，領會知識的內涵也成為了當前必不可少的任務之一。物理課堂的教學模式不應該是單調乏味的“教師主動教，學生被動學”教學，學生有自己的思維方式以及知識框架，并且在學生實踐和探索的過程中與同學互幫互助，增強與他人的合作意識。進而養成良好的思維，真正提高學生的物理核心素養。讓學生達到“做中學、學中做”，學生應該在理解知識的基礎上在教師的引導與幫助下，積極主動地進行科學探索與實踐，探索的過程正是培養學生克服困難、獲得成功體驗的重要機會，讓他們從學生時代就培養出評判的眼界，為學生的未來打下堅實的基礎。在物理教學過程中應多設置讓學生親身體驗的環節，這樣不僅可以讓學生通過自身的體驗與實踐，可以獲得大膽猜想的勇氣、積極探索的信念，也可以培養學生用科學的眼光看待身邊事物的科學的思維方式。

例如在進行“平行四邊形法則”的教學時，對于合力與分力之間究竟存在怎樣的關系這一疑問，教師應著手讓學生首先在教師的引導下畫出代表合力的力的作用線，之后在相同作用效果下做出兩分力的作用線，教師不應直接給出二者之間的聯系，應讓學生自己思考，猜想，親自動手去嘗試，最終由學生自身的探究成果得出合力與分力之間的關系即“平行四邊形定則”。只有這樣學生的思維才能得到拓展，學生對于科學的探究精神才能得到培養，讓學生自身產生探究科學的欲望才是教育最應該做的事情。教學的同時也要提醒學生關注社會、關注科技發展，讓學生了解科技是一把雙刃劍，科學技術可以造福人類也可以毀滅人類（如核能發電站和核武器），一定要以科學的理性的視角去看待問題，并且有運用所學科學知識為社會做貢獻的責任態度。這樣才能在物理教學過程當中逐步提高學生的物理核心素養。

2.5 教師轉變觀念，加強教學研究，提高自身的核心素養

如若想將物理核心素養深入貫徹到物理概念教學當中，更新教師的教學思想，加強教師對核心素養的重視程度是我們當前務必要做的事情之一。試問如果連教師都沒有對于核心素養的認知，又怎么能將物理核心素養融入到物理教學當中呢。在當前的教育形勢下，我們不僅要重視對于學生核心素養的培養，更應該重視教師教育理論的提升，重視教研室活動，加強教師間的交流討論、共同進步，讓教師之間有一個可以探討溝通的平臺，使教師的教學理念、教育思想能夠相互交換。另外也可以定期為教師做一個教育理論知識的培訓，讓教師能夠了解當前的教育方向，及時的更新教師的教學思想，了解核心素養對于學生培養的重要性。這樣可以使教師在教學過程中更能有一個清晰的教學方向，有更加適合當今教學形式的教學方法。

“核心素養”所要求的境界已經從“知識技能”提升到培養人的層面上了。培養什么樣的人，怎樣培養人才是當代教育更應該注重的。 物理概念教學不應該只有簡單的知識灌輸，重要的是要讓學生掌握物理概念的內在意義，并且能使學生在學習的過程中逐步提高物理核心素養。

參考文獻：

[1]駱士珍.基于核心素養的物理教學初探[J].物理通報，2016（12）：67-69.

[2]薛義榮.創新 遷移 辨析：物理概念教學的有效策略[J].教育理論與實踐，2012，32（17）：56-58.

[3]郭玉英，姚建欣.整合與發展-科學課程中概念體系的建構及其學習進階[J].課程·教材·教法，2013（2）：44-49.

[4]周棟梁，時春華.基于主題核心概念的高中物理教材重構實踐與思考-以人教版必修1“運動的描述”為例[J].物理教師，2016，37（11）：6-11.

[5]張玉峰，郭玉英.科學概念層次分析-價值、變量與模型[J].物理通報，2015，36（11）：2-10.