基于核心素养导向下的物理概念教学

杨晓彤

摘 要： 核心素养是当代教育界的热门话题，物理概念教学也是我国物理教育理论与实践中的一个重要的课题。但是在应试教育的环境影响下，教学方式陷入了误区， 在教学中存在着在学生并未真正了解概念意义的情况下采用“题海战术”来让学生掌握“套路”的现象。究其原因，有教师认识上的问题，也有学生学习方法上问题。核心素养导向下的物理概念教学，应重视物理概念本质的教学，加强实验教学，关注学生的情感体验，还要求教师们在观念上的转变。

关键词： 物理核心素养； 物理概念；教学

近年来“核心素养”成为学者们关注的焦点问题。物理核心素养是学生在學习物理这一学科的过程当中逐步形成的、带有物理学科特点的、适应个人终身发展和社会发展的知识理论、科学思维、解决物理问题能力的集合体；当代学生最需要培养科学素养；物理核心素养主要由“物理观念”、“科学思维”、“科学探究”、“科学态度与责任”四个方面的要素构成。物理核心素养的提出从发展学生核心素养的角度集中体现了物理学科的育人价值。在物理教学中如何将核心素养融入到物理概念教学是教学第一线教师们亟待解决的问题，为此作些探讨。

1 物理概念教学当前存在的问题

物理概念是物理基础知识的重要组成部分，也是形成物理规律，建立物理理论必不可少的元素。但在物理概念的学习过程当中，仍然存在着很多的问题。

首先从教师的层面上来说，部分教师没有将“物理概念”教学放在一个应该存在的高度上，教师的教学观念没能得到及时的更新，物理核心素养对于部分教师的影响还不是很大，部分教师仍旧采取旧的教学观念，延续“填鸭式”的教学方法。在这样一部分教师的课堂上，物理概念仅仅是一些枯燥的字符组成的、古板且不变的定义，教师的脑中缺少将物理核心素养中的物理观念、科学思维、科学探究、科学责任与态度渗透在物理概念教学过程当中的意识。此外，现如今大多数老师往往只注重物理概念的“传播”，却忽略了物理概念的“内化”。这样的教学模式只会让学生对于所学的物理概念仍然停留在文字表述层面，并未渗透到学生的思维中，使学生在脑海中真正建立起物理观念。这样的教学效果可能就会导致学生跟不上老师的思路，不清楚所学概念的内在含义，这就大大的违背了物理概念教学的初衷，物理概念教学的目的是在于使学生通过物理概念在脑中构建的过程，形成物理观念，能够学会从物理的角度去看待问题，有科学探究的思维、意识，并且能够拥有严谨的科学态度、科学责任。所以我们应该将物理概念教学从单纯的学科知识教学提升到物理素养的培养层面上去。

其次从学生角度来说，学生往往缺少物理观念，对于某些生涩难懂的物理概念，往往采取了死记硬背的方法，学生的脑海中并没有形成物理观念，仅仅是将一串枯燥的文字记在脑中。尽管我们都知道物理来源于生活，但是有些物理概念着实抽象，学生很难在脑海中形成感性的认知，比如“加速度”、“磁场”、“电场”等等概念，都是一些看不到，摸不着的东西，不像“质量”等物理概念学生在脑海中早有一个大致的模型，可以促进学生对新知识的构建。而且，在物理概念的教学过程当中，对于某些物理概念学生有着错误的前概念，并且前概念在其脑海中根深蒂固，不易改变，因而影响了学生对于知识的理解，往往不能深入的理解物理概念的本质。比如学生脑海中往往会存在“速度越大惯性越大”的错误前概念，这往往是学生根据生活经验得到的。除此之外，还有一些物理概念之间十分相近，不易辨析。比如“作用力和反作用力”与“平衡力”这两个物理概念。大部分学生往往不能清楚的区分二者，因而没能够理解这两个概念的本质。尽管物理概念教学还存在着如此多的问题以及困难，但在应试教育环境的影响下教师并没有将物理核心素养的培养重视起来，在教学过程当中，甚至有的学生都不理解所学物理概念的含义，教师就列举出与其相关的典型例题进行讲解，给出解题“套路”意在让学生记住“套路”即可，试图用“题海战术”来填补学生的思维空缺，不太重视培养学生对于物理核心概念的理解与应用，也不能让学生通过学习认识到自然界的构成、现象与规律，对于培养学生“物理观念与应用”的核心素养的方法上仍有欠缺。

2 物理核心素养导向下的教学策略

2.1 培养学生的物理观念，理解物理概念的本质

物理基本观念源于物理基础知识，又有别于物理知识，它是具体物理知识在学生大脑中的提炼与升华 [1 ]。物理观念是一个大的概念，它是物理思想、物理知识的集合体。只有建立了物理观念才能称得上是掌握了物理的本质。因此，在物理概念教学的过程当中必须要重视物理观念的建立。

2.1.1 创设情境，帮助物理概念内化，为物理观念的构建打下基石

我们都知道学好物理概念是学好物理这一学科的基础，而创设情境，帮助学生建立感性认识则是学习物理概念的有力推手。教师若能在物理概念教学之前设置一个“境”，就有可能激发学生的“情”，从而化解难点 [2 ]。因此，教师在物理概念的教学过程当中首先应当创设一个合理且适当的物理情景，通过这个物理情境，进而来激发学生的学习动机，引导学生的思维方向，同时帮助学生理解学习这个物理概念的原因，只有让学生了解了引入这个概念的缘由，才能深化学生对物理概念的理解，增强学生的物理观念，为培养学生的物理核心素养打下坚实的基础。与此同时也要培养学生关注社会、科技、生活的物理核心素养。例如，讲解“磁场”这一概念时，由于它是看不见也摸不到的，而且学生也没有关于它的前概念，所以我们可以用“风扇吹布条”的例子来让学生通过感受风这种看不见抓不到的东西，进一步联想到“磁场”这种看不见也摸不到的东西上去。这样学生可以通过“迁移”得到一个关于“磁场”的感性认识，这对于“磁场”这一概念的学习是相当有帮助的。又如，学习“加速度”的知识时，首先要让学生感受到“速度的变化也是有快有慢的”而“加速度是用来描述速度变化的快慢的物理量”。此外，也要让学生了解到“超速驾驶”的危害以及安全带的作用原理等等。由此加深学生对于所学概念的理解，不再单纯的停留在记忆、套用的阶段。

2.1.2 抓住核心概念，构建物理观念的大框架

北师大的郭玉英老师曾经提出：“核心概念的学习不是一蹴而就的，需要大量具体的科学概念作为支撑，逐步深化理解 [3 ]。”近来越来越多的学者赞同将概念层次化，对于物理学科而言，居于塔尖的“学科核心概念”只有“运动与相互作用”、“功和能”等少数几个，但却统摄着数量众多的抽象概括水平依次降低的“主题核心概念”、“重要概念”和“基础概念”。这样，要构建学科核心概念的学习进阶，必须对“主题核心概念”、“重要概念”等下位概念的学习序列进行合理地规划 [4 ]。

以“运动和相互作用”为例，就可划分为机械运动、运动与力、动量及其守恒定律三个核心概念 [5 ]。笔者认为，我们在物理教学过程当中首先应当将这些大的核心的概念为学生建构好框架，然后再进行知识点的细化，将核心概念下的基本概念逐一为学生讲明道清，这样一来学生脑海中建立起来的就是物理观念的大框架，而不仅仅是零碎的、知识化的物理概念。

2.2 帮助学生辨析概念，理解物理概念本质

在物理概念教学过程当中对于一些易混淆的概念要把这些相近但不同的概念单独提炼出来，从相同点和不同的两个层面来进行对比分析，只有这样才能让学生真正理解和掌握。比如“速度”、“速度变化量”、“速度变化率”三个个相近的概念，教师一定要将这几个概念逐一分析，并结合某一典型情境，将这三个物理量分别求出来帮助学生辨析。讲解“作用力与反作用力”及“平衡力”的时候通过分别辨析二者的相同点、不同点的办法深化学生对于物理概念本质的理解。只有这样才能培养学生严谨的科学态度，以及运用物理知识解决生活中问题的能力，锻炼了学生的思维，使学生了解事物的内在本质。

2.3 加强实验教学，破除学生错误“前概念”

在现代物理教学过程中，对于学生存在错误的前概念的這种情况就要采取概念转变策略，可采用的方法是进行实验演示，激发学生的认知冲突，切不可采用传统式的“填鸭式”教学方法，应在教师的适当引导下，首先让学生暴露自己错误的前概念，接着设计适当的实验，通过实验的操作让学生通过亲身体验得到正确知识。这样才能帮助学生打破错误前概念，接受正确的知识，形成新的认知，进而真正的掌握知识。与此同时给与了学生成功的体验，培养学生的自信心，消除学生对于物理的畏难心理。

例如讲解“自由落体”知识的时候，学生往往会认为质量越大的物体下落的越快，教师可以带领学生用同样质量的两张纸，一张揉成团一张平铺从同一高度下落，明显纸团下落的快。用这样一个小小的实验使学生产生认知冲突，意识到自己的观点存在错误，这时候再进行进一步的教学。这样才能加深学生的理解，使学生印象深刻。同时也培养了学生辩证的去看待问题的科学思维，培养学生理性、严谨的科学态度，为培养学生的物理核心素养打下坚实的基础。

2.4 注重学生情感体验，培养学生的科学探究精神

当代教育所追求的不仅仅满足在学科知识的层面上了，俗话说：“授之以鱼不如授之以渔”。在物理概念教学过程中我们更要注重的是培养学生获取知识的能力。所以让学生成为课堂真正的主人，注重学生动手能力的培养，让学生通过探究去发现事实，并收集证据思考问题，领会知识的内涵也成为了当前必不可少的任务之一。物理课堂的教学模式不应该是单调乏味的“教师主动教，学生被动学”教学，学生有自己的思维方式以及知识框架，并且在学生实践和探索的过程中与同学互帮互助，增强与他人的合作意识。进而养成良好的思维，真正提高学生的物理核心素养。让学生达到“做中学、学中做”，学生应该在理解知识的基础上在教师的引导与帮助下，积极主动地进行科学探索与实践，探索的过程正是培养学生克服困难、获得成功体验的重要机会，让他们从学生时代就培养出评判的眼界，为学生的未来打下坚实的基础。在物理教学过程中应多设置让学生亲身体验的环节，这样不仅可以让学生通过自身的体验与实践，可以获得大胆猜想的勇气、积极探索的信念，也可以培养学生用科学的眼光看待身边事物的科学的思维方式。

例如在进行“平行四边形法则”的教学时，对于合力与分力之间究竟存在怎样的关系这一疑问，教师应着手让学生首先在教师的引导下画出代表合力的力的作用线，之后在相同作用效果下做出两分力的作用线，教师不应直接给出二者之间的联系，应让学生自己思考，猜想，亲自动手去尝试，最终由学生自身的探究成果得出合力与分力之间的关系即“平行四边形定则”。只有这样学生的思维才能得到拓展，学生对于科学的探究精神才能得到培养，让学生自身产生探究科学的欲望才是教育最应该做的事情。教学的同时也要提醒学生关注社会、关注科技发展，让学生了解科技是一把双刃剑，科学技术可以造福人类也可以毁灭人类（如核能发电站和核武器），一定要以科学的理性的视角去看待问题，并且有运用所学科学知识为社会做贡献的责任态度。这样才能在物理教学过程当中逐步提高学生的物理核心素养。

2.5 教师转变观念，加强教学研究，提高自身的核心素养

如若想将物理核心素养深入贯彻到物理概念教学当中，更新教师的教学思想，加强教师对核心素养的重视程度是我们当前务必要做的事情之一。试问如果连教师都没有对于核心素养的认知，又怎么能将物理核心素养融入到物理教学当中呢。在当前的教育形势下，我们不仅要重视对于学生核心素养的培养，更应该重视教师教育理论的提升，重视教研室活动，加强教师间的交流讨论、共同进步，让教师之间有一个可以探讨沟通的平台，使教师的教学理念、教育思想能够相互交换。另外也可以定期为教师做一个教育理论知识的培训，让教师能够了解当前的教育方向，及时的更新教师的教学思想，了解核心素养对于学生培养的重要性。这样可以使教师在教学过程中更能有一个清晰的教学方向，有更加适合当今教学形式的教学方法。

“核心素养”所要求的境界已经从“知识技能”提升到培养人的层面上了。培养什么样的人，怎样培养人才是当代教育更应该注重的。 物理概念教学不应该只有简单的知识灌输，重要的是要让学生掌握物理概念的内在意义，并且能使学生在学习的过程中逐步提高物理核心素养。

参考文献：

[1]骆士珍.基于核心素养的物理教学初探[J].物理通报，2016（12）：67-69.

[2]薛义荣.创新 迁移 辨析：物理概念教学的有效策略[J].教育理论与实践，2012，32（17）：56-58.

[3]郭玉英，姚建欣.整合与发展-科学课程中概念体系的建构及其学习进阶[J].课程·教材·教法，2013（2）：44-49.

[4]周栋梁，时春华.基于主题核心概念的高中物理教材重构实践与思考-以人教版必修1“运动的描述”为例[J].物理教师，2016，37（11）：6-11.

[5]张玉峰，郭玉英.科学概念层次分析-价值、变量与模型[J].物理通报，2015，36（11）：2-10.