高中学生物理阅读素养培养策略*

夏季云

《普通高中物理课程标准（2017 年版2020年修订）》中指出：高中物理课程在义务教育的基础上，帮助学生从物理学的视角认识自然，理解自然，建构关于自然界的物理图景；引导学生经历科学探究过程，体会科学研究方法，养成科学思维习惯，增强创新意识和实践能力；引领学生认识科学的本质以及“科学·技术·社会·环境”（STSE）的关系，形成科学态度、科学世界观和正确的价值观，为做有社会责任感的公民奠定基础。［1］

基于这样的课程定位，再结合对核心素养的相关界定，笔者以为物理学科阅读素养是学生顺利完成物理知识学习的基础，是运用物理知识解决问题所必备的对文本、数学表达式、图表、图象、情境的理解、应用、迁移、反思、批判的能力和品格。从物理学科的角度来看，物理图景的建构、科学研究方法的掌握、科学思维的养成等物理素养的培养都离不开学生阅读能力的支撑。笔者从自己的实践出发，提出如下培养策略。

一、注重生活用语与学科用语的比对

进入高中物理学习后，学生能很直接感受到高中物理与初中物理之间存在显著差异，语言表达上更加严谨，研究的问题从简单理想情况变得更接近于实际，生活经验时常与所学的规律存在冲突，这也是让部分学生感到物理难学的重要因素之一。基于这一认识，笔者认为物理现象的生活化语言的描述对学生的物理学习起了“倒摄抑制”的作用，因此既要让学生学会识别生活化语言与物理学科用语的区别，同时又要能用物理的学科表达来描述物理现象。举例如下。

情境一（生活表达）：格布雷西拉西耶被称为历史上最伟大的长跑运动员，在他的职业生涯中参加过400 多次比赛，并且多次打破世界纪录。他曾是马拉松、10 公里马拉松、20000 米赛跑、半程马拉松和1 小时限时跑世界纪录的保持者，因而他也被认为是跑得最快的人。

情境二（高中物理学科表达）：图1 是三个质点A、B、C 的运动轨迹，三个质点同时从N点出发，同时到达M 点，三个质点从N 到M 运动一样快。

初学高中物理的学生容易对上述两种表达产生认知冲突，觉得难以把握其正确性。为更好地帮助学生理解问题的本质，教师此时要让学生明白语境的重要性，教会学生联系前后的内容来整体把握语言表达的真实意思，学会从学科表达的角度来描述并且领会语义的内涵。情境一中“跑得最快”的物理学科表达是指运动轨迹长度与时间比值大的意思，即平时说的路程与时间的比值大，在高中物理学科表达中的简单说法是“速率”；情境二中“运动一样快”是指运动位移与时间比值一样大的意思，在高中物理学科表达中的简单说法是“速度”。在生活中表示运动快慢的用语还有如蹓、滑、奔、甩等，它们通常指速率；描述物体运动快慢的物理学科表达是速度、速率。此外，诸如缓慢运动、光滑、绝热膨胀、恰好通过最高点等均是物理学科用语。

二、注重从现象描述到学科本质表达的训练

我们在教学中要引导学生从文本表达中以物理学科特有的视角去发现规律，建立物理量间的关联，寻找共性的规律，提炼出最简洁的学科表达。

例如：人教版高中物理选修3-2 第四章“探究感应电流的产生条件”一节中有如下3 个实验。（1）如图2 所示，导体AB 做切割磁感线运动时，线路中有电流产生，而导体AB 顺着磁感线运动时，线路中无电流产生。

（2）如图3 所示，当条形磁铁插入或拔出线圈时，线圈中有电流产生；但条形磁铁在线圈中静止不动时，线圈中无电流产生。

（3）如图4 所示，将小螺线管A 插入大螺线管B 中不动，当开关S 闭合或断开时，电流表中有电流通过；若开关S 一直闭合，当改变滑动变阻器的阻值时，电流表中有电流通过；而开关一直闭合，滑动变阻器的滑动触头不动时，电流表中无电流通过。

教师引导学生从上述实验描述中总结本质特征。

实验（1）的本质特征：导体棒切割磁感线运动，引起闭合回路面积发生变化，产生了感应电流。实验（2）的本质特征：磁铁插入或拔出线圈时，引起线圈中的磁场变化，产生了感应电流。实验（3）的本质特征：开关闭合、断开、滑动变阻器的滑动触头移动时，A 线圈中电流变化，从而引起穿过B线圈的磁场变化，产生了感应电流。

之后教师再引导学生用一个物理量来描述三个实验的本质特征。学生不难发现，产生感应电流时有效面积与磁场强弱发生变化，与这两个量都相关的物理量是磁通量，最后就得出结论——闭合回路的磁通量发生了变化会产生感应电流。

从上述探究不难发现，我们对物理现象的描述多是形象化的，为了更好地从物理学科深刻认识物理规律，需要在理解现象的基础上进行概括性表达，突出物理学科的本质特征。通过这一训练可以培养学生的反思、批判等方面的阅读素养，加深对规律认识的深刻性。

三、注重对图象（形）的识别、转化、推断等训练

数形结合的实质是将抽象的数学语言与直观的图形结合起来，使抽象思维和形象思维结合起来。这一思想在高中物理学习中具有重要意义，高中物理概念、物理规律更加抽象、难懂，概念和规律之间的联系更加复杂多变，借助数学图象、几何图形，往往能使复杂的问题简单化，抽象的问题具体化，解题思路直观化，解题过程简单化。

为更好应用图象的功能，必须要认识图象中点、线、面、截距的意义。［2］例如“面”的意义：一是图线与坐标轴所围的“面积”，它表示相关的过程，如a-t 图象中，图线与坐标轴所围“面积”表示速度；F-L 图象中，图线与坐标轴所围“面积”表示力F 做的功；v-t 图象中，图线与坐标轴所围“面积”表示位移；I-t 图象中，图线与坐标轴所围“面积”表示流过导体的电荷量等。二是图线上某一点的坐标与坐标轴所围的“面积”，它表示相关的状态量，如U-I 图象中，图线上任一点到坐标轴的垂线与坐标轴所围的“面积”等于对应状态的电功率。通过上述训练能培养学生对图象（形）语言的识别、转化的阅读素养，让学生学会物理现象的数学表达。

情境三：高一学习运动学后常常遇到如下问题。如图5 所示为甲、乙、丙三个物体的“位移-时间”图象，那么，三个物体的位移大小关系是____，路程关系是______，平均速度的关系是______。

学生极易误认为丙的路程大于乙的位移，理由是丙是曲线，轨迹长度大。事实上错误的根源是学生对x-t图象的意义没有弄清楚，把图象与图形混为一谈，丙实际上做的是单方向直线运动，只不过是变速运动而已，因而位移的大小等于路程，因而乙、丙二个物体的路程一样。学生出现错误的根源是图象与图形的混淆，本质上是对图象和图形呈现的意义不清，体现了学生图象和图形阅读素养的不足。

四、对数学方程式（结论）在物理应用中的工具性解读训练

现实中有的学生数学学得很好，物理成绩却很一般，原因是学生不能很好地建立起物理与数学的关联，不能自觉运用数学的工具性，没能理解数学结论与物理实际的差异性。

情境四：同一水平面上有A、B 两辆玩具汽车，相距s＝7m，A 在后B 在前，A 以vA＝4m/s 向右做匀速直线运动，此时B 的瞬时速度为vB＝10m/s，方向也向右，同时启动刹车装置，以大小为2m/s2的加速度做匀减速直线运动。从此位置开始计时，A追上B所需时间为______。

很多学生不假思索，直接应用匀变速运动规律，从数学的角度想当然地认为，当两者位移相同时就会相遇，事实上该情景是不会真实发生的。因为在实际操作中，B 不可能出现反向运动。通过这种训练能培养学生的阅读批判素养，彰显对物理学科的本质特征的理解。

综上，根据新版课标的精神，物理高考必将发生相应变革，即从知识、能力考查向学科素养考查的转变。为落实阅读理解能力的考查要求，在教学过程中要顺应时代潮流，强化学生获取信息、处理信息、信息应用能力的培养，提升学生物理阅读素养。我们坚信好的物理阅读素养一定会在高考中及未来成长中发挥积极的作用。