核心素養視角下的物理思維教育之我見

左亞琴

(江蘇省如皋市下原初級中學 226500)

當前，關于物理學科核心素養的討論，主要集中在物理觀念、物理思想方法、物理思維以及科學態度等四個方面.考慮到物理學科本身的特質，考慮到物理學科教學的傳統，認為物理思維是物理學科核心素養的重要組成部分，應當說是一個準確的界定.而在這一界定當中，核心素養、物理學科核心素養以及物理思維之間，就形成了一種相互依存、相互支撐的關系，或者說物理學科核心素養的培育，離不開物理思維教育這一基礎.本文試結合初中物理教學，并在核心素養視角下討論如何更好地實施物理思維教育.

一、物理思維教育支撐核心素養培育

著名物理教育前輩閻金鐸曾經提出，物理思維教育的三個主要著力點是：物理抽象與概括、物理判斷、物理推理(閻金鐸先生本身是從“科學”的范疇進行闡述的，本文為了明確指向，將“科學”縮小為“物理”，本質上并不影響三點的內涵與外延).初中物理教中，抽象與概括主要存在于物理概念的建立過程中，如從音叉的振動、聲帶的振動等例子中，通過對物理事例的分析與概括，得出“聲音是由于物體的振動產生的”這樣的闡述；物理判斷主要存在于基于物理事實以及必要的抽象與概括方法，對物理規律進行精確闡述，如著名的牛頓第一運動定律的初中階段描述即是“當物體不受外力作用時，總保持靜止或者勻速直線運動狀態”，這樣的物理語言運用，即符合初中階段學生的認知水平，同時又能夠對物理不受力時的狀態進行一個準確的描述，屬于精準的判斷；物理推理則主要是以思想方法的形式存在，譬如上面提到的牛頓第一運動定律，在初中階段就被認為是“實驗加推理”的產物，因為斜面實驗中只能得到“摩擦力越小，小車(球)運動距離越遠”的事實，只有在經過邏輯推理之后，才能得到“如果物體不受力(實際上是水平方向不受摩擦力)，那物體就將保持靜止或者勻速直線運動狀態”.這樣的推理有事實支撐，又符合邏輯，因而我們認為其結果是可靠的.

很顯然，基于這三點培養學生的物理思維能力，實際上就是在幫學生形成“關鍵能力”，因為離開了初中階段具體的物理知識，這些能力在生活中還有廣泛的應用，其指向學生的“終身發展和社會發展”，是“應當具備”的關鍵能力.

二、核心素養視角下的物理思維培養

在核心素養培育的背景下，一個重要的問題是：物理思維能力應當如何培養？這種培養范式與傳統教學又有什么不同？對此問題，筆者思考有二：

第一，因為核心素養是學生的核心素養，因此物理思維的培養應當在學生思維過程中進行.

核心素養是“學生應具備的”，是屬于學生的，物理思維的培養一直遵從著“在游泳過程中學會游泳”的隱喻，因此物理思維的培養必須在思維的過程中進行.比如說上面“聲音的產生”這一內容的教學中，重點之一就是讓學生認識到所有聲音的產生都是由于振動產生的，而很多聲源的振動是不易見的，這種情況下“轉換法”的使用就成為必然.當然，這個時候學生對轉換法的名稱還不熟悉，于是教師可以直接提出問題“如何證明發聲的桌面或鼓面是在振動的呢？”學生根據經驗，他們會提出在桌面或鼓面上放一些粉筆頭或紙屑，這個時候，教師最好的教學策略就是根據學生的“指揮”去“做”(或者讓學生自己到前面來操作，但要求必須有相應的語言說明).這樣的一個過程中，學生有思考，有操作，有語言組織，可以說物理思維的要素都是全的，因而這個物理思維過程是屬于學生自己的，當學生能夠用準確的語言描述轉換法的思路時，學生的物理思維就是成熟的，而在教師明確提出“轉換法”的名稱并進行概述之后，我們認為學生的物理思維與物理思想方法之間就形成了良好的對應關系，學生的物理思維能力自然也就得到了培養.

第二，因為核心素養具有一定的前瞻性，因此物理思維的培養應當具有一定的超前性.

筆者以為初中物理教學中，物理思維的培養需要站在物理史發展的角度去認識，這樣就會發現物理思維能力是推動物理學科發展的重要的、關鍵的力量.應當說在初中物理教學中，這樣的機會并不稀缺.比如說在學習了“控制變量法”之后，教師可以讓學生去探究影響單擺周期的因素有哪些？雖然說單擺的內容是屬于高中物理的，但方法卻是初中生所熟悉的，基于已知的方法去探究未知的內容，原本就是物理發展的一個基本途徑.所以對于這一類探究，筆者在教學中從不回避，事實上這樣的探究也確實能夠激發學生的興趣，提升學生的思維品質.

三、核心素養下思維教育的變與不變

核心素養對教育帶來的影響是顯而易見的，且這種影響還會進一步放大.如果說核心素養給初中物理教學帶來了新的變革的話，那這種變化給物理思維教育又會帶來哪些思考呢？筆者以為在此過程中要把握好變與不變的辯證關系.

說變，是指核心素養提供了全新的教學視角與教學目標，無論是宏觀的必備品格與關鍵能力，還是其下的文化基礎、自主發展與社會參與，都為包括物理教學在內的學科教學帶來了新的思考.在教學的時候思考知識生成的文化基礎可能就成為必須，如“聲”的教學中可介紹中國古代對聲的探究，力的教學中可重現笛卡爾、牛頓的探究史等；在教物理的時候思考社會參與，可能要更多地思考以物理思維引導學生思考、判斷社會事物，有人提出社會詐騙整合頻發與人的物理素養低下有關，筆者是比較認同這一觀點的.

說不變，是指物理思維的發展本質上是依靠物理知識的發生進行的，而初中物理知識的發生是有其必然的邏輯主線的，我們可以改變物理素材，但卻不可以改變學生的思維方式，因此基于實驗去研究規律，用物理語言去描述規律(規律其實是思維的語言描述)，這些都是物理思維教育中不變的內容.

總之，核心素養必將為物理教育帶來新的范式，在這個范式中物理思維的培養須遵循規律，明確核心素養培育的目標，這樣才可以在核心素養與物理思維之間形成良好的銜接關系，從而可以實現經由物理思維培養達到核心素養培育的目標.

參考文獻：

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[2]張曉紅,張靜.以培養物理核心素養為導向的“電壓”教學設計[J].中學物理教學參考,2016(12):50-51.