落實核心素養的高中物理概念、規律教學策略研究

王添華

摘 要：提升物理核心素養是當今高中物理教學的主要任務。物理概念和物理規律為基本教學內容，在學生形成清晰的物理概念和準確掌握物理規律的教學活動中，探索有效教學方法，形成不同概念和規律教學的模式，形成提升學生的物理核心素養的有效教學策略。

關鍵詞：核心素養;物理概念;物理規律;建構物理模型;創新實驗;物理學史

物理核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質。高中物理核心素養以“物理觀念”、“科學思維”、“科學探究”和“科學態度與責任”為四個基本要素。物理概念和物理規律為基本教學內容，使學生形成清晰的物理概念和準確掌握物理規律是教學的首要任務，探索物理教學過程如何落實物理核心素養提升，是當今物理教師研究的重要課題。本人對物理概念和教學過程提升物理核心素養的有效教學策略進行研究。

列寧說過：“認識是人們對自然界的反映，但并不是簡單的、直接的、完全的反映，而是一系列的抽象過程，即概念、規律等等的構成、形成的過程?！笔箤W生利用比較、分類、類比、歸納和演繹、分析和綜合等抽象思維的方法，對感性材料進行“去粗存精、去偽存真、由此及彼、由表及里”的整理加工，將非本質的東西摒棄掉，從而把握其本質屬性的過程，就是形成概念和掌握規律的過程，這過程也是科學素養養成的過程。

一、反映物質現象類概念建立過程是物理觀念培養的重要過程

物理觀念是人們利用物理概念和規律來解釋自然現象和解決實際問題的看法。要讓學生在高中物理的學習形成初步的物理觀念，必須使學生形成清晰的物理概念和熟練掌握物理規律。

質點、時間、位移、重力、彈力、摩擦力、電荷等，這類物理概念是為了描述物理現象而引入的，教學過程可以先以物理現象歸類引入，然后進行總結共同的特征，然后用最簡單的物理語言進行描述，最后進行解釋前面的現象。可以采用“歸類—總結—描述—解釋”的教學模式。

比如，摩擦力的教學中，可以提出手握水杯不往下掉，推粗糙水平面上的箱子推不動，提出問題為什么不動呢？從力學的觀點來分析，可知受到了力的作用，從而總結現象中共同的特征歸納為，相互擠壓，粗糙面，相對運動趨勢，在接觸面上產生的力叫摩擦力。

通過這個過程，學生對自然現象養成利用物理知識去分析現象的意識，就是物理觀念形成的過程。

二、反映物質屬性類概念建立過程是科學思維培養的有效路徑

科學思維是在對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識過程中，形成抽象思維的方式。對客觀事物的研究必須經歷由具體到抽象概括，再由抽象到具體的反復結合的過程，才能屏除復雜現象帶來的干擾，透過現象看到本質。物理模型是認識客觀現象與本質屬性、內在規律的橋梁，教學過程引導學生經歷構建物理模型來分析客觀事實的過程，是培養學生科學思維最重要的路徑。

速度，加速度，功，沖量，力矩，電場強度，磁感應強度，線速度，角速度，向心加速度，功率等這些物理量的都是通過科學家研究過程中，為了準確描述物理規律而定義，有的用比值法、乘積法等物理思想方法?？梢圆捎谩皩Ρ取治觥獨w納—定義—理解—應用”的教學模式。

通過這類概念的教學，學生經歷了抽象、建模、等思維能力的過程，科學思維能力得到了培養，也是科學思維養成重要的過程。

三、反映物質間相互聯系和自然規律類掌握過程是科學探究能力培養的途徑

實驗探究和創新能力是指學生能提出物理問題，形成猜想和假設，獲取和處理信息，基于證據得出結論并做出解釋，以及對實驗探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力。

平行四邊形定則、牛頓第一定律、牛頓第二定律、自由落體運動、動態平衡，動能定理、機械能守恒定律、動量定理、動量守恒定律、安培定則、左手定則、法拉第電磁感應定律、理想氣體三大實驗定律等。這些規律是科學家在總結大量實驗和物理規律總結出來的，教學過程務必讓學生重演經歷實驗探究的過程?？刹捎谩把菔緦嶒灐^察現象—設問—分析—總結—應用”的教學模式。

比如，在平拋運動的教學過程，通過演示平拋一類運動，可以讓學生進行猜想，水平方向不受力應該做勻速直線運動，豎直方向只受到重力，應該做自由落體運動，是不是呢？通過實驗進行驗證，進而讓學生通過設計實驗，通過數據的收集，總結歸納證明。

這個過程也是科學探究與交流素養的養成過程，學生在動手做實驗的過程中，通過交流分享實驗的結果，增加了他們的興趣和科學意識。

四、描述推論類的概念，是樹立科學態度與責任素養的教育良方

“科學態度與責任”是在認識科學本質，理解科學·技術·社會·環境（STSE）的關系基礎上逐漸形成的對科學和技術應有的正確態度以及責任感?！翱茖W態度與責任”主要包括科學本質、科學態度、科學倫理、STSE等要素。

物理學史孕育著大量的科學思維和科學態度責任教學資源，其中不乏有些感人的故事。如自由落體運動的認識過程，牛頓第一定律的形成過程，萬有引力定律建立過程，法拉第電磁感應定律的發現過程，近代物理規律的發現過程等等?？刹捎谩拔锢韺W史—演繹—歸納—總結—應用”的教學模式。

比如，牛肚第一定律教學中，通過亞里士多德、伽利略、笛卡爾、牛頓幾位科學家是思考過程，讓學生經歷思維的過程，也體會物理規律的發展道路是曲折漫長的，增加學生的科學意識和責任。又比如，在講核物理部分的時候，可以介紹普蘭克、愛恩斯坦的故事，通過故事讓學生意識到，科學可以推進人類社會文明的發展，但是有些方面也會造成不可挽回的歷史危害，從而增加他們利用科學知識的態度和責任。

其實高中物理的內容大部分是經典物理的部分，而整個經典物理理論的形成其實也是物理學史的發展過程，在教學過程中不失時機的利用物理學史，滲透科學思維和科學態度與責任的教學，可以培養學生的增強名族科學情感。

總之，學生是否形成清晰概念、理解概念的本質，是否能利用概念準確描述規律并利用規律解決生活中遇到的物理問題，通過教學是否形成物理思維能力，是否提升了物理核心素養，都是判斷教學是否有效的重要指標。教師在概念和規律教學中，一定要讓學生能夠認識概念的來龍去脈，為什么引入，怎么引入，如何利用簡單語言描述，最終要到應用解決問題中檢驗是否理解和掌握，而高中階段的應用主要是理論應用和實際探究應用。

基金項目：福建省中青年教師科研項目， 項目編號：JZ170423（福建教育學院資助）

參考文獻

[1]普通高中物理課程標準（2017年版），人名教育出版社

[2]許國梁主編，束炳如等改編，中學物理教學法，高等教育出版社，1993年5月