初中物理教學中核心素養的理解與培育

章 維

(江蘇省如皋經濟技術開發區實驗初中 226500)

應試形態下的初中物理教學，往往只關心學生對物理知識的解題應用，對物理學科核心素養的重視，遠不及理想中的水平.既然核心素養已經成為國家教育明確的戰略，作為初中物理教師，自然要思考核心素養如何落地的問題.教學研究是以教育科學理論為基礎,以教學領域中發生的現象為現象,以探索教育規律為目的的創造性的認識活動.教學研究的首要目的是為了學生的發展,通過實踐和理論的結合,找到更合適的方法,激發和引導學生的自我發展之路.物理學科核心素養由物理觀念、科學思維、科學探究以及科學態度與責任等組成，其中物理觀念的培養是物理學科核心素養落地的重要基礎，這也是初中物理教學中常常忽視的一個環節.本文就以北師大版初中物理“二力平衡”為例，談談如何培養學生的物理觀念.

一、物理學科核心素養下的物理觀念

物理學和核心素養中的物理觀念，包括時空觀念、物質觀念、相互作用觀念、運動觀念和能量觀念等五大物理觀念.對于物理觀念的理解，相應的也就從這五個方面去進行.當然需要指出的是，并不是每一個物理知識的學習過程中，這五個觀念都能得到培養，結合具體的物理知識，分析其中可以用來培養物理觀念的因素，是物理觀念教學理解以及實施的前提.

談到物理觀念，可能不少物理教師都覺得是一個空洞的概念.事實顯然并非如此，觀念是行動的先導，有什么樣的觀念就有什么樣的物理教學過程，因此正確的物理觀念實際上是科學物理設計與教學過程的前提.“二力平衡”這一知識的教學中，如何結合物理觀念進行理解呢？

通常物理教材是這樣設計的：首先給出一個“觀察與思考”，讓學生去判斷物體如放在水平桌面上靜止的蘋果、空中勻速下降的跳傘運動員(這里只是筆者的表述，在實際教學過程中這樣的描述不會出現)，分別處于什么樣的狀態，并思考為什么會處于這樣的狀態.這個問題之所以這樣設計，實際上就是讓學生在研究處于靜止或者勻速直線運動的物體的狀態，然后再去思考這種狀態下的受力情況，這樣也就將運動狀態與受力情況結合在一起，于是也就可以培養學生基于運動狀態進行受力分析，或者基于受力分析判斷運動狀態的物理觀念.

教學實踐表明，學生能夠比較輕易的判斷出蘋果處于靜止狀態，而跳傘運動員處于勻速下落的狀態.學生隨后會去分析他們的梳理情況，幾乎所有的學生都能判斷出兩個物體受到的力都是大小相等、方向相反的.其后隨著教師的引導，還可以進一步得出作用在同一物體上、力的作用線在同一條直線上的結論.從物理觀念的角度來看，這里最明顯的觀念就是相互作用觀念，體現在處于平衡狀態的物體受到的是平衡力；其次也有時空觀念和運動觀念，比如受平衡力的物體，無論在什么時間與空間里都是處于平衡狀態的；當然也有物質觀念，因為力的產生原本就是物體對物體的作用.因此通過本課的學習，其實是可以加強學生在這些方面的觀念形成的.

二、初中物理教學中物理觀念的培養

那么在具體的教學過程中，如何培養學生的這些觀念呢？這一方面需要認識到初中物理教學是將物理知識建構或問題解決設計成一個完整的過程，如果各種物理觀念能夠在這樣的過程中得到培養，就實現了物理觀念乃至于核心素養的培育.同時進一步的研究表明，物理觀念的培養策略有：融入物理學史以感知物理觀念作用，加強知識學習以促進物理觀念形成，親歷探究體驗以實現物理觀念內化，強化問題解決以完成物理觀念提升等.

基于這些思考，在“二力平衡”的教學中，教師可以這樣設計教學：

一是基于生活素材，研究物體的平衡狀態，生成物質觀念和相互作用觀念.

讓學生去尋找生活中處于平衡狀態或近似處于平衡狀態的物體，這是一個學生結合物理定義尋找物理實例的過程，學生每發現一個例子，都會分析它的受力，從而也就會一次次強化歷史物體對物體的作用、物體間力的作用是相互的、物體的受力情況決定著物體的運動狀態等認識，而這些認識就是物質觀念與相互作用觀念的體現.

二是探究二力平衡，研究二力平衡的條件，生成時空觀念和相互作用觀念.

物體為什么會處于平衡狀態？學生自然會想到去分析他們的受力情況，并尋找平衡物體受二力作用時兩個力的關系；這個時候時空觀念的強化，可以由教師提出問題來實現，比如教師可以問學生“一個受平衡力的物體是永遠保持靜止或者勻速直線運動嗎？”這個問題就可以將學生的思維引向時間與空間，學生會發現二力平衡以及相應的處于平衡狀態的物體，并不受時空的限制，而這也正是二力平衡的時空特征.

實踐表明，有了上述設計，物理觀念是可以得到相應的培養的，而且可以在學生的大腦中得到顯性體現.具體說就是，當學生在自己的生活中尋找處于平衡狀態或者近似平衡狀態的物體時，學生就要將自己學得的物理知識與這些例子進行比較，看這些例子是否符合二力平衡的定義.然后在研究二力平衡條件的過程中，進一步強化了平衡狀態與平衡力的對應關系，強化了受什么樣的力就有什么樣的運動的理解，這實際上就是相互作用觀念的一種充分體現.

三、物理觀念的培養須注重學生因素

核心素養是學生應具備的必備品格與關鍵能力，其強調適應學生的社會發展與終身發展.物理學科核心素養中的物理觀念，自然也要注重學生主體這個要求，只有面向學生，去思考物理觀念培養的途徑、評價物理觀念培養的結果，才是有積極意義的.

筆者在“二力平衡”的教學中，除了上述兩個環節的努力之外，還重視問題解決這一環節，因為筆者發現基于問題解決，讓學生用二力平衡的知識去分析實例，是可以強化學生的物理觀念的.事實上教材上給出的“做一做”，也就是讓學生通過懸掛的方法去找出不規則板狀物體的重心，就是一個很重要的問題解決的素材.學生通過體驗，借助于二力平衡的知識，尋找到了物體的重心之后，會有一種強烈的成就感，在這種成就感的驅動之下，讓學生去反思其中的特質、相互作用以及時空特點，對于物理觀念的培養是極為有益的.

物理觀念的培養，歸根到底實際上就是培養學生的物理意識與物理認識，只有當學生看到生活中的情景，能夠用物理知識去進行分析時，才能認為物理意識得到了培養，而學生有沒有這樣的能力去分析，又與物理認識有關.所以物理觀念的培養實際上也不困難，堅持以學生為研究對象，研究他們在物理知識學習的前后有什么樣的變化，就可以判斷學生的物理觀念有沒有養成.中國傳統教育中強調學以致用，這里實際上就是用“用”來評價學生的“學”，因此是一種較好的物理觀念培養的評價方式.

綜上所述，物理學科的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,是學生科學素養的關鍵成分.初中物理教學中培養學生的物理觀念，應當是一個重要的環節，就算從應試的角度來看，其實也是有價值的.