增強物理觀念，培養核心素養

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(浙江省天臺平橋二中)

學校教育很重要的功能，就是立足學生的終身發展和社會需要，培養學生良好的素養。當今世界各國教育都在聚焦對于人的核心素養的培養。教育部在2014年首次提出了培養學生“核心素養”的教育目標，由此，新課程改革開啟了新的時代，發展學生個性特長，促進學生自主學習，培養學生的核心素養成了教學的主要目標。下面就結合高中物理學科特點，就在高中教學中如何培養學生的物理觀念與大家進行探討。

一、創設教學情境，培養學生物理觀念的意識

物理觀念主要包括物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念等，側重三維目標中的知識與技能方面。主要是讓學生通過物理的學習，形成正確的物理觀念，并能運用物理觀念進行具體問題的分析和實際物理現象的探究，從而運用科學的物理觀念進行自然界物理現象的分析和解決。然而，物理知識概念具有比較高的抽象性，學生理解起來不是很容易，這就要求教師要給學生進行具體教學情境的創設，讓學生從具體的現象中進行物理知識的理解，從而增強學生的物理觀念，提高學生的學習效率。

比如，在進行有關運動學知識學習的時候，由于初中物理為了便于學生的理解，將運動中的速度概念進行了簡化，對速度的概念、公式和單位進行了闡述，并設置了比較多的體驗活動，理論分析相對要少的多；學生進入高中以后，關于運動學知識有了全新的體系，更注重學生的理解過程，在初中的基礎上加入了加速度概念，并且速度也從變化量上進行探討，具有大小和方向，這就給學生的學習和理解帶來了一定的困難，因此教師可以結合教學內容給學生進行具體情境的創設，比如，物體的平拋運動，在豎直方向上物體受重力的作用做自由落體運動，在水平的方向上，物體做勻速運動，那么平拋運動就是二者運動軌跡的矢量合成，教師可以通過多媒體給學生進行運動的演示，讓學生通過直觀的觀察，從而掌握物體運動的本質，讓學生通過具體的事物進行知識的理解，從而幫助學生建立科學的物理觀念。學生的物理觀念來源于物理知識，但是并不等同于簡單的進行知識的記憶，而是在知識積累的基礎上，對物理知識進行的提升和概括，可以讓學生透過事物的表現看本質，進行物理知識的遷移。

二、運用物理觀念，提升學生的問題解決能力

面向學生未來的發展，中學物理教學必須要以具體知識為載體，引導學生通過高水平的思維活動，形成物理基本觀念，即從“知識為本”轉向“觀念建構”。也就是說，物理觀念是從物理學的角度進行問題的發現，分析和解決的思想，物理觀念是一個學生物理綜合水平以及物理知識運用能力的具體體現，以學生的物理基礎知識和物理思想方法為基礎，存在于學生的意識中，是學生物理核心素養的重要組成部分。因此，高中物理教師要引導學生進行物理觀念的運用，將物理觀念有機的融入到學生知識的學習，問題的解決過程中，將物理概念、公式、定理有機的統一起來，幫助學生形成正確的物理思想方法，活躍學生的思維，培養學生的創造能力。

教師在教學的過程中，要給學生進行物理觀念的滲透，讓學生運用物理觀念進行問題的分析和解決，從而提升學生的實際問題解決能力。比如，2018年全國1卷18題：如圖，abc是垂直面內的光滑固定軌道，ab水平，長度為2r，bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ac相切于b點。一質量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點從靜止開始向右運動，重力加速度大小為g。小球從a點開始運動到其他軌跡最高點，機械能的增量為( )。

A.2mgR B.4mgR

C.5mgR D.6mgR

本題涉及到運動學和功和能知識，如果學生運用運動學知識進行問題分析和解答的話，會比較復雜，學生需要先算出從a到b時物體的速度，然后在算出從b到c的運動速度，最后求出物體最高點時候的高度和速度，從而得出物體的機械能，這樣顯然比較復雜。因此，教師可以引導學生從能量觀念進行問題的分析，在ab段，物體機械能增加2mgR，在bc段，重力勢能增加mgR，水平力做功轉化為物體重力勢能，物體速度不增加，方向變為豎直向上，做上拋運動，速度為零的時候上升2R，豎直方向動能轉化為重力勢能，同時物體也做向右的勻加速運動，水平方向動能增加2mgR，因此答案為5mgR。通過物理觀念的實際運用，學生更能從復雜的物理問題中抓住本質規律，選擇適合的物理觀念進行問題的解決，往往能力起到事半功倍的效果，有效的提升學生的物理觀念運用能力。

三、開展教學活動，踐行物理觀念

物理學習的主要目的就是讓學生學以致用，能夠運用所學的知識去實踐中進行生活和自然現象的闡述與解釋，能夠在實踐中進行知識的靈活運用，將知識轉化為實踐能力。高中物理教師要結合教學內容，注重學生開展各種教學活動，讓學生在活動中感悟物理的思想，體驗物理知識發現的過程，從而增強學生的實踐能力，讓學生親身的感受物理學的魅力，提高學生的創新能力，踐行物理觀念，促進學生核心素養的發展。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。”教師引導學生在實踐中進行物理知識的構建，物理規律的探究和總結，才能不斷的提升學生的思維能力，讓學生掌握物理的思想。現行的高中物理教材中有很多學生活動的內容，這就是要引導學生進行體驗性活動，讓學生在活動中進行物理知識和思想的感受，體驗物理知識與生活實際的聯系，不斷的提升學生的各項能力，培養學生的物理核心素養。

比如，在學習了“牛頓第三定律”以后，教師可以組織學生在生活中進行知識的實踐，諸如，拔河、行駛的玩具車、螺旋槳直升飛機空中盤旋等。有的學生用兩個彈簧秤進行牛頓第三定律的探究，將兩個彈簧秤連接在一起放置在水平的桌面上，首先是一個同學用力拉A彈簧秤，再是另一個同學用力拉B彈簧秤，最后是兩個同學一起拉，學生發現，無論是那種情況兩個彈簧秤的讀數是一致的。還有的學生從多角度進行兩個彈簧秤作用力的探究，斜向、豎直擺放，結果兩個彈簧秤的讀數也是一致的。這就讓學生得出在靜止的狀態下，一對相互作用力的方向相反，大小相同。那么，在不同的運動狀態下，彈簧秤的讀數還會一致嗎？學生又在汽車加速起步階段，運動行駛階段進行兩只彈簧秤對拉情況的探究，最后發現讀數是一致的，通過學生的親手實踐，讓學生更容易的理解牛頓第三定律。

總之，在素質教育的前提下，高中物理教師在教學中，要轉變教學理念，以學生的核心素養發展為教學目標，讓學生通過物理知識的學習，幫助學生掌握物理的探究思想方法，從“物理觀念”“實驗探究”“科學思維”“科學態度與責任”四個維度培養學生的學科核心素養。幫助學生掌握物理學習的關鍵能力和優秀品格，為學生進行終身學習奠定基礎。