核心素养视角下的物理思维教育之我见

左亚琴

(江苏省如皋市下原初级中学 226500)

当前，关于物理学科核心素养的讨论，主要集中在物理观念、物理思想方法、物理思维以及科学态度等四个方面.考虑到物理学科本身的特质，考虑到物理学科教学的传统，认为物理思维是物理学科核心素养的重要组成部分，应当说是一个准确的界定.而在这一界定当中，核心素养、物理学科核心素养以及物理思维之间，就形成了一种相互依存、相互支撑的关系，或者说物理学科核心素养的培育，离不开物理思维教育这一基础.本文试结合初中物理教学，并在核心素养视角下讨论如何更好地实施物理思维教育.

一、物理思维教育支撑核心素养培育

著名物理教育前辈阎金铎曾经提出，物理思维教育的三个主要着力点是：物理抽象与概括、物理判断、物理推理(阎金铎先生本身是从“科学”的范畴进行阐述的，本文为了明确指向，将“科学”缩小为“物理”，本质上并不影响三点的内涵与外延).初中物理教中，抽象与概括主要存在于物理概念的建立过程中，如从音叉的振动、声带的振动等例子中，通过对物理事例的分析与概括，得出“声音是由于物体的振动产生的”这样的阐述；物理判断主要存在于基于物理事实以及必要的抽象与概括方法，对物理规律进行精确阐述，如著名的牛顿第一运动定律的初中阶段描述即是“当物体不受外力作用时，总保持静止或者匀速直线运动状态”，这样的物理语言运用，即符合初中阶段学生的认知水平，同时又能够对物理不受力时的状态进行一个准确的描述，属于精准的判断；物理推理则主要是以思想方法的形式存在，譬如上面提到的牛顿第一运动定律，在初中阶段就被认为是“实验加推理”的产物，因为斜面实验中只能得到“摩擦力越小，小车(球)运动距离越远”的事实，只有在经过逻辑推理之后，才能得到“如果物体不受力(实际上是水平方向不受摩擦力)，那物体就将保持静止或者匀速直线运动状态”.这样的推理有事实支撑，又符合逻辑，因而我们认为其结果是可靠的.

很显然，基于这三点培养学生的物理思维能力，实际上就是在帮学生形成“关键能力”，因为离开了初中阶段具体的物理知识，这些能力在生活中还有广泛的应用，其指向学生的“终身发展和社会发展”，是“应当具备”的关键能力.

二、核心素养视角下的物理思维培养

在核心素养培育的背景下，一个重要的问题是：物理思维能力应当如何培养？这种培养范式与传统教学又有什么不同？对此问题，笔者思考有二：

第一，因为核心素养是学生的核心素养，因此物理思维的培养应当在学生思维过程中进行.

核心素养是“学生应具备的”，是属于学生的，物理思维的培养一直遵从着“在游泳过程中学会游泳”的隐喻，因此物理思维的培养必须在思维的过程中进行.比如说上面“声音的产生”这一内容的教学中，重点之一就是让学生认识到所有声音的产生都是由于振动产生的，而很多声源的振动是不易见的，这种情况下“转换法”的使用就成为必然.当然，这个时候学生对转换法的名称还不熟悉，于是教师可以直接提出问题“如何证明发声的桌面或鼓面是在振动的呢？”学生根据经验，他们会提出在桌面或鼓面上放一些粉笔头或纸屑，这个时候，教师最好的教学策略就是根据学生的“指挥”去“做”(或者让学生自己到前面来操作，但要求必须有相应的语言说明).这样的一个过程中，学生有思考，有操作，有语言组织，可以说物理思维的要素都是全的，因而这个物理思维过程是属于学生自己的，当学生能够用准确的语言描述转换法的思路时，学生的物理思维就是成熟的，而在教师明确提出“转换法”的名称并进行概述之后，我们认为学生的物理思维与物理思想方法之间就形成了良好的对应关系，学生的物理思维能力自然也就得到了培养.

第二，因为核心素养具有一定的前瞻性，因此物理思维的培养应当具有一定的超前性.

笔者以为初中物理教学中，物理思维的培养需要站在物理史发展的角度去认识，这样就会发现物理思维能力是推动物理学科发展的重要的、关键的力量.应当说在初中物理教学中，这样的机会并不稀缺.比如说在学习了“控制变量法”之后，教师可以让学生去探究影响单摆周期的因素有哪些？虽然说单摆的内容是属于高中物理的，但方法却是初中生所熟悉的，基于已知的方法去探究未知的内容，原本就是物理发展的一个基本途径.所以对于这一类探究，笔者在教学中从不回避，事实上这样的探究也确实能够激发学生的兴趣，提升学生的思维品质.

三、核心素养下思维教育的变与不变

核心素养对教育带来的影响是显而易见的，且这种影响还会进一步放大.如果说核心素养给初中物理教学带来了新的变革的话，那这种变化给物理思维教育又会带来哪些思考呢？笔者以为在此过程中要把握好变与不变的辩证关系.

说变，是指核心素养提供了全新的教学视角与教学目标，无论是宏观的必备品格与关键能力，还是其下的文化基础、自主发展与社会参与，都为包括物理教学在内的学科教学带来了新的思考.在教学的时候思考知识生成的文化基础可能就成为必须，如“声”的教学中可介绍中国古代对声的探究，力的教学中可重现笛卡尔、牛顿的探究史等；在教物理的时候思考社会参与，可能要更多地思考以物理思维引导学生思考、判断社会事物，有人提出社会诈骗整合频发与人的物理素养低下有关，笔者是比较认同这一观点的.

说不变，是指物理思维的发展本质上是依靠物理知识的发生进行的，而初中物理知识的发生是有其必然的逻辑主线的，我们可以改变物理素材，但却不可以改变学生的思维方式，因此基于实验去研究规律，用物理语言去描述规律(规律其实是思维的语言描述)，这些都是物理思维教育中不变的内容.

总之，核心素养必将为物理教育带来新的范式，在这个范式中物理思维的培养须遵循规律，明确核心素养培育的目标，这样才可以在核心素养与物理思维之间形成良好的衔接关系，从而可以实现经由物理思维培养达到核心素养培育的目标.

参考文献：

[1]胡卫平.物理学科核心素养的建构[J].中学物理教学参考,2017(7):1-3.

[2]张晓红,张静.以培养物理核心素养为导向的“电压”教学设计[J].中学物理教学参考,2016(12):50-51.