实现物理核心素养的一种途径

徐兆芮

摘 要：核心素养的提出给传统的物理教学注入了新的活力，而原始物理问题也越来越受到重视。本文主要将原始物理问题与核心素养中的“科学素养”、“科学态度与责任”相结合，借助理论和实例，论述两者的关系，论证原始物理问题对核心素养实现的重要性。

关键词：核心素养; 原始物理问题; 教育意义

中图分类号：G633.7             文献标识码：A       文章编号：1006-3315（2019）06-030-001

1.原始物理问题的特征

原始物理问题是指自然界及社会生活、生产中客观存在，能够反映物理概念、规律本质且未被加工的典型物理现象和事实。它来源于真实的生活情境，是“活”的物理问题，正如科学的进步是大多科学家们通过对生活中现象的思考而产生的。与之相反的物理习题，是指从原始问题中经人为加工出来的问题。

因此原始物理问题具有不同于物理习题的特征：

（1）无法通过简单的解题，“套路化”的解题步骤和公式套用解决;（2）多为文字描述，学生需要自己思考抽象出类似物理习题的模型，甚至问题都不是明确提出的;（3）来自于生活，相较于“生硬”的物理习题，能使学生耳目一新，能引起学生的兴趣和求知欲;（4）答案不一定唯一确定。

以上特征也反映出解决原始物理问题的过程是探索和创造的过程，能获得更多的真实体验，其中所受到的科学态度与责任的熏陶，体验的探究过程是一般的习题不能给予的。

2..解决原始物理问题的过程就是实现核心素养的过程

原始物理问题对核心素养的实现主要体现在两个方面：

“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。要真正将科学思维内化，基于证据大胆质疑，从不同的角度思考问题。

“科学态度与责任”主要包括科学本质、科学态度、科学伦理、STSE等要素。这是一个渐进的过程，需要“润物细无声”。

如图1所示，要想解决问题，首先要知道包含哪些已知量或自己需要假设哪些条件，需要用哪些知识和方法，有些甚至连问题都不明显，因此需要建立模型，明确已知量、待求量。再通过论证、推理、计算得出最终结果。

（2）过程是抽象概括过程，借助模型建构的科学思维，建立习题模型，明确已知量和待求量;再通过过程（3）从定性和定量两个方面形成解题思路，得出结论。这两个过程既是对科学思维的运用，也是科学思维的形成和巩固。

这一过程不仅是对科学素养的检验和培养，也是对科学态度与责任的渗透。学生拿到的不是现成的习题，若不知如何进行抽象、建立模型，就无法解题。学生在这一过程中能从现象看本质，培养学生研究物理的好奇心与求知欲，基于证据和逻辑发表自己的见解，而非一味套用公式。

最终的计算结果并不意味着终点，学生要能赋予数据以实际意义，解释原始问题，知道解决了什么问题，解释相应自然现象，理解科学·技术·社会·环境的关系。

除了问题的解决，更多的是一种实在的收获感。首先，这是学生从原始的问题“抽丝剥茧”出物理模型;其次，得到的结果被赋予了实际意义，与生活、生产相呼应;最后，有普通习题所没有的科学态度与责任，这对学生是一种潜移默化的影响。

3.原始物理问题实例分析

底面积为6cm2的烧杯中注有一定量的水，其中放一个木块，将一铁球置于木块之上，木块有一部分浸入水中。m木=1kg，m铁=0.5kg，将铁球沉入水中后，浸到木块的液面下降了多少？

对这道物理习题进行改编：在一个小水池里有一条船，船上载满了石塊。如果把石头全部扔到水池里，分析水面的变化情况。

首先，要明白问题是什么？水面的变化就是排开水的体积的变化，即浮力的变化，将生活与物理联系起来。其次，明确已知条件，将石块从船上扔到水里，引起了哪些物理量的变化？只有石头由漂浮变为了下沉，浮力减小，排开水的体积就减小了，液面也就降低了。学生从一层层的分析得出结论，增强学生的学习信心，感受学以致用的乐趣。

可在课堂中适当地将习题改为原始物理问题，在引入中激发学生的认知冲突，在巩固中培养学生的科学思维和科学态度与责任，在课下练习中打开学生的思路，潜移默化地影响学生。既能达到目的，也不占用过多的时间。

4.原始物理问题的教育价值及启示

近几年原始物理问题越发受到重视，经常在中考高考中出现。2018年的物理高考大纲中提出了主要考察的能力——理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力以及实验能力，但是缺少了抽象与概括能力。高考就是教师们教学的风向标，是指导实践的理论，会直接影响日常的教学重心，因此鲜有教师会重视原始物理问题的教学。

但我们也不可全盘否定我们的传统教育，传统教育使学生建立系统的知识体系，有利于学生继续深造，符合学生的认知发展。除了理论的支持，也需要我们教师有正确的教学理念，不只为了高考而教，要培养各类人才，而非考试机器，教育应是将所学知识忘记后所剩下的本领。教师不仅要“传道授业解惑”，更要授以学生生存、生活、发展的本领，将所学运用到实践中去。

参考文献：

[1]宁平治，唐贤民，张庆华.杨振宁演讲集[M]天津：南开大学出版社，1989. 143

[2]孙铁斌.高考物理试题中的原始问题探析[J]物理教学，2016，38（04）：68-72