初中物理運動觀念的內涵分析及培養策略研究*

胡家光

(文山學院信息科學學院 云南 文山 663099)

馬顯留

(文山市第一初級中學 云南 文山 663099)

1 研究背景

運動觀念是中學物理核心素養之物理觀念的重要組成部分[1]．關于高中物理運動觀念的研究，理論體系已經趨于成熟[2～5],但對于初中物理核心素養問題的研究還處于探索階段．很多初中物理教師不能透徹理解初中物理運動觀念的內涵，在教學中很難落實核心素養的要求．基于以上背景，本文對初中物理運動觀念的內涵進行分析，并提出構建教師及學生運動觀念的新思想．

2 從運動概念到運動觀念

運動的概念首先屬于哲學范疇，定義為：宇宙中一切事物的變化和過程[6]．古人提出運動這個概念，是對生活中看得見、感受得到的各種事物位置變化的抽象，從心理學上講，這是一個重要的進步，因為可以抓住共同特征來對事物進行歸納和抽象．從宇宙的膨脹，遍布到日常生活，再小到微觀世界，運動無處不在．運動遵循著特定的規律，時間和空間是運動的存在形式，而對運動規律的辨析以及對時間和空間的討論又回到了許多物理問題研究的起點．這些概念或理論自己構成了一個純人工的、巧妙的圈套，層層嵌套，相互關聯，對現實生活現象準確無誤地描述和計算成了它們應當繼續發展下去的理由[5]．最終，物理學和生活中的很多問題，都可以用與運動有關的守恒思想來統一描述，并得出了“運動是絕對的”結論，大大刷新了人類對運動的認識，對運動的理解也從概念上升到了觀念層次．

可以借鑒物理觀念的定義[1]，將運動觀念定義為對運動相關概念及規律等在頭腦中的提煉與升華，是關于運動的研究對象、過程、方法和結果在學生頭腦中整體的、概括的反映．初中物理運動觀念可以從運動的屬性、運動的描述、運動的形式和運動的規律4個層面進行構建．

3 運動觀念的內涵及培養策略

3.1 運動的屬性觀

內涵：(1)運動是物質的固有屬性(與質量、硬度、彈性等屬性相似)，運動是絕對的，但機械運動可以是相對的，運動與物質不可分割；(2)靜止是物質運動的特殊狀態，是相對的，有兩種形式；(3)靜止是認識區分事物的基礎，運動打破靜止使事物向前發展，運動與靜止在一定條件下可以轉變．

培養策略：運動的屬性觀極為抽象，在教學中，應結合大量鮮活生動的生活案例，將詩歌、神話、成語、諺語、科學歷史等趣味元素融入課堂，并以小組討論及活動為主進行教學，在輕松快樂的環境中讓學生感受和思考運動屬性觀的內涵．同時，在中考第一輪復習階段，通過創設“本原性綜合問題情境”的方式幫助學生構建觀念，如表1所示．

表1 基于運動的屬性觀念構建的本原性綜合問題情境

3.2 運動的形式觀

內涵：(1)初中物理學領域的運動形式主要有機械運動和微觀運動兩種形式，輕度涉及電磁運動；(2)初中物理中機械運動的形式有平動和振動，根據運動路線可以分為直線運動和曲線運動，在不同形式的運動中，勻速及變速直線運動是類別最簡單的機械運動；(3)微觀運動的形式以分子熱運動為主，輕度涉及原子運動以及其他粒子的運動．

培養策略：教學中引入大量的生活案例和微觀運動的視頻．教學的難點在于辨析機械運動與分子熱運動的異同，分子熱運動除了具有機械運動的屬性成份外，還有自身的特點．對勻速及變速直線運動的教學，關鍵是要讓學生自己探究并掌握運動的特征，理解“變速”的物理意義．此外，結合本原性綜合問題情境進行探究教學，如表2所示．

表2 基于運動的形式觀念構建的本原性綜合問題情境

3.3 運動的描述觀

內涵：(1)機械運動中描述運動的基本量有長度(路程)、時刻、時間間隔及位置等，物體是運動還是靜止需要通過參照物來確定，直線運動的快慢和方向通過(平均)速度來描述；(2)分子熱運動的激烈程度用溫度來描述；(3)聲音是機械振動的傳播，用聲速、頻率、振幅、分貝來描述，電荷的運動用電流來描述，光的運動用光線和光速來描述，磁場用磁感線描述．

培養策略：對于運動描述的教學，重點在于核心概念的辨析．對于長度及時間的測量重在講授與訓練，并學會誤差的分析和處理方法；對于參照物重在聯系生活實際；對于速度重在呈現速度概念的引入背景，通過生活實例解釋物理意義；對于溫度的概念則建議通過視頻展示溫度與分子熱運動的關系，講授溫度計的原理，強化訓練溫度的測量技術；聲音振動的教學，需要結合生活實際，利用比較法、類比法、歸納法、理想化思維方法、實驗探究、閱讀以及豐富的實踐等方式進行；電流的概念要利用類比法及銘牌觀察法進行教學；光線與磁感線都是假想出來的，對于光線概念建議結合光學發展史，通過游戲以及實驗探究的方式與光的直線傳播定律一同引入；對于光速需要與其測量史結合教學；對于磁感線的概念需要與磁體周圍鐵屑的分布實驗結合，并在教學中滲透類比法、轉化法、理想模型法等科學思維方法．此外，創設本原性綜合問題情境進行理論探究教學，如表3所示．

表3 基于運動的描述觀念構建的本原性綜合問題情境

3.4 運動的規律觀

物質的運動都遵循著相應的規律，表現為：(1)勻速直線運動規律、變速直線運動規律、牛頓第一定律、聲的振動與傳播規律、分子的熱運動規律；(2)光的直線傳播定律、反射定律、折射定律、色散規律、平面鏡及薄透鏡成像規律、電荷及電流的運動規律、磁場的規律．

培養策略：此部分規律較多，對于規律教學，已經有比較成熟的理論及方法，在此僅介紹創設的本原性綜合問題情境，如表4所示．

表4 基于運動的規律觀念構建的本原性綜合問題情境

4 結束語

運動觀念是初中物理觀念構建的重點與難點，教師必須超越對具體知識的教學，首先從本文分析的4個層面構建起基于教師主體的運動觀念，打通物理知識與運動觀念之間的關系，才能在教學中以知識為載體，在不同的階段通過創設本原性綜合問題情境，引導學生通過高水平的思維和學習活動，學會從運動的視角來分析相關的物理現象與問題，從而落實核心素養的要求．