突破概念難點：高中物理概念教學方法

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂版）》明確指出，物理學科旨在培養具備科學精神和創新意識的未來公民。新課標強調，學生通過物理學習，能夠提出問題并展開研究，理解并應用物理原理，建立物理學視角來認識世界，培養科學思維和創新意識。因此，教師應著眼新課標要求，從創新教學理念入手，在教學全流程系統探索優化物理概念教學的有效策略，力求突破物理概念教學難點，著力提升學生的物理學科核心素養。

一、高中物理概念教學的難點

(一)物理概念抽象，學生理解難度大

物理學是一門高度抽象的學科，其概念大多來源于科學家對客觀世界的理性思考，具有很強的理論性和邏輯性。例如，費米子、玻色子等粒子概念，場、勢等狀態描述，熵、焓等熱學函數，都需要較強的抽象思維。而高中生的抽象邏輯思維尚在發展中，理解這些概念存在一定的困難。

（二)物理概念交叉關聯多，學生融會貫通難

物理概念錯綜復雜，相互交叉影響，很多概念需要在前期概念的基礎上建立新的聯系，但學生掌握的知識往往呈碎片化，前后貫通不暢。比如，電場強度概念的理解需要建立在庫侖定律基礎之上，理解安培力概念需要聯系洛倫茲力等。學生若缺乏概念間的聯結，容易導致隔離記憶，不利于融會貫通。

（三)物理概念聯系實際不足，學生興趣缺乏

部分教師在物理概念教學中過于注重概念本身的講解，較少聯系實際生活，導致學生感到枯燥乏味，學習興趣不高。尤其對一些現代物理概念，如量子態、自旋、簡并態等，由于學生缺乏感性認識，學習積極性不高，掌握難度較大。

（四)部分教師重講授灌輸，忽視學生主動構建

面對高考壓力，部分教師采用滿堂灌式的講授方法，力求短時高效，卻忽視了學生的概念建構規律。這種“一言堂”式的教學限制了學生獨立思考和動手探究的空間，不利于其主動加工和內化概念，容易產生“學了就忘”的后果。

二、高中物理概念教學的方法

（一)備課：夯實教學基礎的“十環法'

備課是教學的起點，是教師全面了解教材和學生學情，制定教學方案的重要環節。然而，部分教師備課流于形式，缺乏針對性，未能為高效教學奠定基礎。為此，筆者提出“十環備課法”，從研讀課標到反思總結十個環節入手，為有效教學提供有力抓手。

1.研讀課標，把握導向：高考對教學具有指揮棒的作用。備課首先要認真研讀教材和新課標，明確課程目標和考試要求，把握教學導向，這是備課的邏輯起點。

2.調查學情，因材施教：授課對象是學生，教學必須立足學情。教師可以通過問卷、訪談、測評等方式全面調查學生知識基礎、認知特點、學習需求等，以便因材施教。

3.比較教材，博采眾長：比較不同版本教材的編排特點、重難點等，取長補短，優化教學內容，是備課的重要任務。

4.研究考題，了解方向：對近年高考題進行系統研究，了解命題方向和考查重點，進而優化教學內容，科學設計考題，對提高教學的針對性大有裨益。

5.細化目標，明確導向：在研讀課標、調查學情、比較教材、研究考題的基礎上，細化教學目標，明確學習目標，為教學實施提供明確導向。

6.設計評價，助力達標：依據教學目標和學習目標，設計發展性、多元化的評價方案，助力學生達成目標。

7.選擇方法，優化過程：根據教學內容和目標要求，遴選恰當的教學方法，優化教學過程，為實現預期目標創設良好條件。

8.策劃環節，精細組織：圍繞教學目標，對教學環節進行細致策劃，包括導人新課、知識講解、鞏固練習、課堂小結等，力求環環相扣、精細有序。

9.課堂實施，目標達成：根據備課方案，組織課 堂教學，引導學生積極參與，實現知識傳授、能力培 養、素質提升的有機統一，從而達成預設教學目標

10.反思總結，改進提高：及時對課堂教學進行全面反思總結，查漏補缺，持續改進教學，不斷提高備課和教學水平。

例如，“萬有引力定律”是高中物理的一個重要概念，對學生理解天體運動、認識宇宙十分關鍵。在備課時，教師可以從以下幾個方面開展：第一，通過播放萬有引力現象的視頻、動畫等，引導學生思考方有引力與哪些因素有關，鼓勵學生大膽猜想、自主設計探究方案，通過動手實驗、小組討論等方式驗證猜想，歸納總結出萬有引力定律的內涵，并用自己的語言科學表述。第二，引導學生回顧“力”的概念，理清“萬有引力”與之前學習的“重力”概念的聯系與區別。通過類比推理、分組討論，引導學生探究萬有引力的大小與哪些因素有關，推導出萬有引力公式，并熟練地進行天體間萬有引力的計算。第三，講解牛頓發現萬有引力定律的科學故事，引導學生體會科學發現的艱辛歷程，感悟科學家的創新精神與求知態度。通過情景再現、角色扮演等，使學生身臨其境地體驗科學探究的過程，提升科學探究能力。第四，通過講述萬有引力定律在天體運動、人造衛星發射等方面的應用，拓寬學生視野，幫助學生建立物理學習與生活、科技的聯系，激發學習興趣。通過小組合作完成應用探究任務，提升學生的團隊協作和問題解決能力。第五，引導學生反思萬有引力定律產生的科學價值和意義，通過討論交流，使學生感悟科學理論對人類文明進步的重大作用，樹立“科學改變生活”的信念，形成理性思維、崇尚科學的態度。

（二)課上：增強互動體驗的“四線法”

課堂教學直接關系著學生物理學習的效果，但部分課堂存在重講授、輕實踐、師生互動不足等問題。對此，筆者提出“四線融合法”，即在教學中融合知識線、情景線、問題線、活動線，提升學生的參與度和獲得感。

1.突出知識線，夯實基礎。教師需要圍繞物理概念的內涵與外延，運用講解、示范等方式，使學生準確把握概念的核心要義。在“知識線”的設計上，教師應基于學生的認知基礎，合理把控教學節奏和難度，循序漸進、由淺入深地引導學生理解概念。同時，注重概念間的內在聯系，幫助學生構建系統的知識體系。教師還要關注學生的認知規律，根據學生的接受能力和學習特點，適時調整教學策略，避免滿堂灌的現象，讓學生在自主探究和交流互動中內化概念，真正實現知識的深度理解和融會貫通。以“機械能守恒定律”這一物理概念為例，知識內容可以總結為以下幾點，如表1所示。

表1

一方面，通過公式推導和講解，幫助學生理解機械能守恒定律的數學表達式，即在只有保守力做功的系統中，動能和勢能之和保持不變。另一方面，利用彈簧振子、單擺等演示實驗，直觀展示機械能守恒現象，加深學生對定律的感性認識。教師還要特別強調機械能守恒定律的適用條件，即只有在無外力做功或外力做功總和為零的情況下，機械能才守恒。例如，分析彈簧振子在自由振動過程中動能和彈性勢能的轉化過程，揭示能量守恒的內在機制；探究單擺運動中動能與重力勢能的周期性轉化，加深學生對機械能守恒的理解。在引導學生理解機械能守恒定律的同時，教師還要幫助他們梳理機械能守恒定律與動能定理、動量定理等物理規律的內在聯系，以培養學生物理學科的系統思維和綜合分析能力，并引導學生將零散的物理知識整合為系統的知識網絡。

2.生成情景線，創設語境。物理概念大多比較抽象，學生理解起來有一定的難度。為了將抽象概念具象化，教師應注重創設貼近學生生活實際的問題情景，通過演示實驗、視頻動畫等方式，將枯燥的物理概念與生動的情境相結合，引導學生在具體的語境中感知和理解概念。例如，在講解“壓強”概念時，教師可以演示用細棒和粗棒推動木塊的實驗，引導學生探究壓強與接觸面積的關系。通過精心創設問題情景，激發學生的學習興趣，拉近物理學習與生活實際的距離，促使學生在情景體驗中突破概念障礙，實現物理學習的情景化和生活化。

3.設計問題線，引發思考。發問是引導學生深入思考、突破概念難點的重要方式。教師應圍繞教學重難點，精心設計層次分明、環環相扣的問題，循序漸進地引導學生探究概念的內在聯系和應用，從學生的“最近發展區”出發，設計難度適宜、富于啟發性的問題，鼓勵學生獨立思考、自主探究。精心設計“問題線”，能夠充分調動學生的思維，突破學生思維的“瓶頸區”，引導學生在主動思考和探究中突破概念難點，提升分析問題和解決問題的能力。例如，在“曲線運動”的概念教學中，教師可以運用“問題線”的設計理念，精心設計一系列的問題，引導學生在探究的過程中深入理解曲線運動的特點和規律。如：什么是曲線運動？與直線運動有何不同？在曲線運動過程中，物體的速度和加速度有什么特點？它們之間存在什么關系？在日常生活中，哪些事例體現了曲線運動的特點？這些曲線運動有什么共同點和不同點？如何利用曲線運動原理設計一條最快下山的滑道？通過層層遞進的問題設計，學生能夠在探究問題的過程中不斷深化對曲線運動概念的理解，提高知識的綜合應用能力。同時，開放性問題的設計為學生提供了自主探究與合作交流的平臺，促進學生在協作探究中相互啟發，共同提升。

4.創新活動線，主動參與。學生是學習的主體，課堂教學要突出學生的主體地位，讓學生在主動參與中構建物理概念。為此，教師應精心設計個性化的學習活動，引導學生通過動手實踐、小組合作等方式，在親身體驗中探索物理概念的來龍去脈。例如，在教學“力的合成與分解”時，教師可以指導學生利用力學演示儀搭建力的平行四邊形模型，通過實際操作探究合力與分力的關系；在教學“光的色散”時，教師可以引導學生利用三棱鏡、光源等器材，動手探究白光色散的成因和規律。創新的學習活動促使學生在動手動腦中主動建構概念，不僅能夠提高學生的參與度和獲得感，還能幫助學生將物理概念內化為自身的知識和能力，從而提升運用知識解決實際問題的綜合素養。

（三）課后：查缺補漏的“多元反思法”

反思是教師專業成長的助推器。為了持續優化物理概念教學，教師應采取“多元反思法”，即從不同的維度對教學進行全面反思，查缺補漏，優化完善，不斷提升專業水平。

1.教師自我反思。教師自我反思是教學的基礎，是教師專業成長的內在動力。教師要養成課后及時回顧反思的習慣，全面審視自己的教學過程，圍繞教學設計、課堂組織、教學互動、教學評價等環節，系統梳理教學得失。一方面，教師要總結教學亮點，如教學設計的獨到之處、課堂氣氛的活躍程度、學生參與的積極性等，為優秀教學經驗的提煉與推廣提供依據。另一方面，教師要勇于正視教學的不足之處，反思在備課深度、重難點把握、問題設置、課堂節奏控制等方面存在的問題，深入剖析原因，尋找改進的策略和方法。

2.學生反饋反思。學生是課堂學習的主體，學生的反饋是檢驗教學效果的直接依據。教師要重視學生反饋，全面了解學生的學習感受和訴求，作為優化教學的重要參考。一方面，教師要通過課堂觀察、提問、練習等方式，及時了解學生對所學知識的掌握程度，分析學生在學習過程中遇到的困難，并有針對性地進行課后輔導和鞏固訓練。另一方面，教師要設計恰當的教學反饋渠道，如課后訪談、問卷調查、學習筆記分享等，鼓勵學生暢所欲言，表達真實感受并給出建議，同時全面收集學生對教學內容選擇、教學方式方法、學習活動設計等方面的反饋，以學生的視角審視教學得失，揚長避短。

3.同行互評反思。教學反思要求教師具有開放包容的心態，虛心接受同行的評課建議，以開闊的視野審視自身教學。教師要主動邀請骨干教師、教研員等行內專家走進課堂，聽課評課，從第三方視角對教學設計的科學性、教學過程的規范性、學生學習的有效性等方面提出意見和建議。教師要以平和開放的心態，虛心聽取專家點評，對專家指出的問題不回避、不推諉，而是要勇于接受、認真反思。通過互評互學，教師能夠站在更專業的高度審視自身教學，有助于突破思維的局限性，發現自身存在的問題，從而拓寬教學反思的視野。

三、結語

面對“雙減”背景下高中物理教學改革的新形勢、新挑戰，廣大物理教師要立足教學一線，站在推動學生終身發展的高度，圍繞物理學科核心素養，持續深化教學改革，創新教學模式，優化教學評價，為學生物理學習創設良好環境和有利條件。唯有如此，才能切實提高物理教學質量，培養出德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人。

注：本文系玉林市教育科學規劃專項課題“人工智能驅動的高中物理個性化學習路徑與動態反饋評價系統研究”（課題編號：2025YZ156)的研究成果。

(焦佳)