以思維能力培養為導向的初中物理核心概念教學

摘 要：教師堅持以學生思維能力培養為基本導向，優化概念的建構、理解及應用，有利于提升學生的物理思維能力、發展學生的物理核心素養。本文基于教學實踐，探討了以思維能力培養為導向的初中物理核心概念教學策略。

關鍵詞：初中物理;核心概念;思維能力

中圖分類號：G427?? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2095-624X（2020）24-0021-02

引 言

作為物理學習思維過程的核心，物理核心概念是學生學習物理的理論基礎。在初中物理教學過程中，教師只有重視優化初中物理核心概念教學，堅持以學生思維能力培養為基本導向，優化概念的建構、理解及應用，引領學生在核心概念學習中去思考、辨別、判斷、推理，才能促進學生思維能力的發展，培養和提升學生的物理素養[1]。

一、創設概念情境，培養學生思維張力

情境教學法的優點是直觀形象，是化解物理核心概念難題的有效方法之一。教師可以利用生活中與物理核心概念相關的現象，創設概念學習情境，從而引領學生在物理情境的幫助下，從形象思維走向抽象思維。

以“液化”核心概念教學為例。在傳統概念教學模式下，多數教師常常采用“灌輸式”教學方法，導致學生在概念建構的過程中，缺乏深度思考，不能促進自身思維能力的發展。因此，教師可以利用生活中的液化現象創設情境。例如，在教學這一課時，筆者在課件中設置一些生活中的液化現象照片。比如，冬天洗澡時，浴室內的鏡子會變模糊;做飯時，廚房內會出現“白氣”。

除課件中的與液化概念密切相關的照片外，筆者還準備了液化實驗。如圖1所示，先在玻璃瓶中倒入少量溫度合適的水（瓶內最好不要出現白氣），然后蓋上干燥的玻璃板，過一會兒，玻璃板的下表面會出現水珠。這時，筆者會為學生講解水珠形成的原因，由此加深學生對汽化和液化的理解。學生在課堂上親眼看到從汽化到液化的動態過程，比靜態的照片印象更深刻。實驗結束后，筆者總結了液化的概念，并讓學生結合自己的生活經驗，列舉出生活中的液化現象，同時說一說什么是液化，旨在幫助學生形象理解抽象思維，使其思維在理解并掌握液化概念的過程中得到有效開發和培養。

這個環節，由于是利用學生熟悉的生活中的液化現象創設的情境，能使學生借助概念情境獲得直觀的感受，進而調動學生的生活經驗，引領學生對生活中的液化現象進行歸納，從而完成對液化概念的自主建構。這樣形成的物理核心概念不僅深刻，還能促進學生物理思維能力的發展。

二、關注前概念，為思維能力培養做鋪墊

學生在學習物理核心概念之前，已經在生活中形成了對世界、物質等一些看法。這些已經形成的認識和了解就是前概念[2]。在初中物理核心概念教學過程中，我們要關注學生的前概念，并根據學生形成的前概念，優化核心概念教學設計，在學生前概念和核心概念之間建立聯通的渠道，為學生思維能力的培養做鋪墊。

以“熔化”這一核心概念的教學為例。在學習這一概念之前，學生在語文學習中已經知道“融化”這一名詞——春回大地，冰雪消融，可以說，學生對“熔化”有了感性化的認識。但是，學生從語文中獲得的前概念不科學、不完整、不嚴密。好多學生在學完“熔化”后，還總是把物態變化的“熔化”寫成“融化”。這表明前概念對核心概念教學存在不可忽視的負面干擾。另外，初中物理“熔化”概念還要讓學生理解熔化不僅是固態向液態的轉變，還必須吸熱。這就需要教師基于學生形成的前概念，引導學生對“熔化”概念進行抽象概括，讓學生認識到在熔化的過程中還進行著內能的轉移，需要吸收熱量。

因此，在實際教學中，教師應利用學生對“熔化”前概念的理解，從學生熟悉的生活中的熔化現象入手，引領學生不斷抵達概念本質，從形態變化、熱量變化兩個層面建構概念，最后再借助學生既有的認識，深化學生對熔化的理解，從而有效促進學生思維能力的發展。

三、注重實驗探究，讓思維落地生根

物理是以實驗為基礎的自然科學。因此，物理教師在核心概念教學過程中應重視實驗教學，利用實驗的優勢，引導學生借助實驗自主進行概念的建構，從而使學生親歷概念形成的過程。這樣，學生對概念的印象就會更加深刻，不僅能掌握概念的內涵，還能夠利用物理概念去解決生活中的實際問題，進而促進思維能力的發展。

以“摩擦力”概念教學為例。在板書課題時，筆者有意識加大粉筆和黑板之間的摩擦，讓其發出聲音，然后提出問題：“為什么寫字時會發出聲音？”學生齊聲說是因為粉筆和黑板之間形成了摩擦。然后，筆者讓學生利用身邊的學習用品，自主演示摩擦現象，如用橡皮與桌面摩擦、左手和右手相搓形成摩擦等。在學生動手實踐的基礎上，筆者引導學生思考摩擦需要具備什么條件，進而讓學生了解摩擦需要“相對運動或相對運動趨勢”。

這種教學模式不僅能加深學生的印象，還能為學生運用概念解決生活中的實際問題進行鋪墊，引領學生去探究影響摩擦力大小的因素，使其學會利用這些因素加大或者減小摩擦力。例如，在下雪的路面撒沙子、鹽顆粒等，可以加大摩擦力，預防雪天交通事件的發生。

四、滲透方法指導，為思維能力架設支點

教師應注重在概念教學中滲透方法指導，讓學生轉變概念建構和思維能力培養過程中的一些盲目行為，在方法的指導下提高概念建構有效性，進而促使學生形成物理系統性思維，為學生物理思維能力的發展架設支點，引領學生學會自主建構的物理概念。物理概念建構的方法很多，包括利用實驗進行歸納、通過比較進行建構、從形象中進行抽象概括及利用思維導圖進行培養等。教師可以根據物理概念教學內容靈活地進行滲透。

第一，概念之間的比較法思維教學。例如，在教學“升華和凝華”這一概念時，在導入環節，筆者利用學生已經學過的液化、汽化概念，從固態、液態、氣態等不同的物態能夠發生變化，引出新的問題：“固態、氣態不同形態之間能不能發生變化”;并用多媒體演示固態二氧化碳和冰塊在空氣中的變化實驗視頻，讓學生進行比較觀察，并寫出實驗的結果。學生通過模擬演示實驗，發現：固態二氧化碳揮發快速，很快就沒有了;冰塊則融化化相對較慢，在融化的過程中有液態水漸漸地流出來。最后，筆者讓學生比較兩者的不同之處，并對“升華”概念進行自主建構，讓學生認識到升華是物質從固態直接轉變為氣態的現象，并在此基礎上，讓學生比較升華和汽化。

這個環節的概念教學設計，有機滲透了比較方法，首先，利用學生已知的物理概念引出新概念話題，引發學生思考，并促使學生將新舊概念進行比較;其次，利用實驗視頻，借助直觀的演示，引導學生從具體形象的物理現象中進行歸納，借助學生形象思維的優勢，促進其抽象思維能力的發展。

第二，概念之間的類比法思維教學。例如，電阻是一種非常抽象的概念，看不見、摸不著。教科書上常把電流比作水流。如圖2所示，在教學電阻概念時，筆者把導體比作公路，將導體對電流的阻礙作用的大小類比道路對車輛通行的阻礙，因為車輛在道路上的通行是學生能看得見、感受到的，比較好理解。導體的材料影響導體的電阻，就像道路有坑坑洼洼的泥濘土路，有平整的瀝青高速路一樣;導體的橫截面積影響導體的電阻，就像道路的寬窄影響車流一樣;導體的長度影響導體電阻，就像道路的路程遠近對車輛的阻礙一樣。有了這樣的類比法思維，學生對電阻概念的構建將輕松得多。

第三，核心概念教學中等效替代法思維的培養。例如，在教學“浮力”這一概念時，為了讓學生理解浮力就是液體對浸在其中的物體豎直向上的托力，筆者就運用了等效替代法的思維。實驗過程如下：先把物體掛在彈簧測力計下，如圖3所示，讀出物體的重力;然后把物體浸在液體中，如圖4所示，彈簧測力計的示數減小了;再把物體拿出來，引導學生思考如何再次讓彈簧測力計的示數減小。很多學生想到用手把物體向上托起，如圖5所示。這時，筆者乘機解釋，手向上托起物體的效果就是剛才把物體浸在水中時，水對物體的作用效果，從而順理成章地引出浮力的定義，完成對新的核心概念“浮力”的構建。

第四，轉換法思維在核心概念教學中的運用。例如，在動能教學中，筆者就運用了轉換法思維。動能是能量，為什么說運動的物體具有能量呢？筆者帶領學生做了實驗（見圖6）。實驗中，我們發現運動的小球可以把木塊向前推動一段距離，所以說運動的物體具有能量。筆者還引導學生根據小球把木塊推動的距離長短來比較小球的動能大小。小球對木塊做功及做功多少，就表明小球具有動能及動能的大小。

結 語

綜上所述，在初中物理核心概念教學中，教師要確立思維能力培養導向，使學生參與物理核心概念教學。只有這樣，才能真正實現提升學生物理思維和發展學生物理核心素養的目標。

[參考文獻]

陳峻.基于科學思維素養的初中科學概念構建的教學策略[J].中學物理（初中版）2018，36（11）：22.

王長江，胡衛平.中學物理“思維型”課堂中概念的教學探討[J].物理教師，2015，36（07）：2-6+12.

作者簡介：施海霞（1978.11—），女，江蘇鹽城人，中學一級教師，從事初中物理教學與研究。