初中物理运动观念的内涵分析及培养策略研究*

胡家光

(文山学院信息科学学院 云南 文山 663099)

马显留

(文山市第一初级中学 云南 文山 663099)

1 研究背景

运动观念是中学物理核心素养之物理观念的重要组成部分[1]．关于高中物理运动观念的研究，理论体系已经趋于成熟[2～5],但对于初中物理核心素养问题的研究还处于探索阶段．很多初中物理教师不能透彻理解初中物理运动观念的内涵，在教学中很难落实核心素养的要求．基于以上背景，本文对初中物理运动观念的内涵进行分析，并提出构建教师及学生运动观念的新思想．

2 从运动概念到运动观念

运动的概念首先属于哲学范畴，定义为：宇宙中一切事物的变化和过程[6]．古人提出运动这个概念，是对生活中看得见、感受得到的各种事物位置变化的抽象，从心理学上讲，这是一个重要的进步，因为可以抓住共同特征来对事物进行归纳和抽象．从宇宙的膨胀，遍布到日常生活，再小到微观世界，运动无处不在．运动遵循着特定的规律，时间和空间是运动的存在形式，而对运动规律的辨析以及对时间和空间的讨论又回到了许多物理问题研究的起点．这些概念或理论自己构成了一个纯人工的、巧妙的圈套，层层嵌套，相互关联，对现实生活现象准确无误地描述和计算成了它们应当继续发展下去的理由[5]．最终，物理学和生活中的很多问题，都可以用与运动有关的守恒思想来统一描述，并得出了“运动是绝对的”结论，大大刷新了人类对运动的认识，对运动的理解也从概念上升到了观念层次．

可以借鉴物理观念的定义[1]，将运动观念定义为对运动相关概念及规律等在头脑中的提炼与升华，是关于运动的研究对象、过程、方法和结果在学生头脑中整体的、概括的反映．初中物理运动观念可以从运动的属性、运动的描述、运动的形式和运动的规律4个层面进行构建．

3 运动观念的内涵及培养策略

3.1 运动的属性观

内涵：(1)运动是物质的固有属性(与质量、硬度、弹性等属性相似)，运动是绝对的，但机械运动可以是相对的，运动与物质不可分割；(2)静止是物质运动的特殊状态，是相对的，有两种形式；(3)静止是认识区分事物的基础，运动打破静止使事物向前发展，运动与静止在一定条件下可以转变．

培养策略：运动的属性观极为抽象，在教学中，应结合大量鲜活生动的生活案例，将诗歌、神话、成语、谚语、科学历史等趣味元素融入课堂，并以小组讨论及活动为主进行教学，在轻松快乐的环境中让学生感受和思考运动属性观的内涵．同时，在中考第一轮复习阶段，通过创设“本原性综合问题情境”的方式帮助学生构建观念，如表1所示．

表1 基于运动的属性观念构建的本原性综合问题情境

3.2 运动的形式观

内涵：(1)初中物理学领域的运动形式主要有机械运动和微观运动两种形式，轻度涉及电磁运动；(2)初中物理中机械运动的形式有平动和振动，根据运动路线可以分为直线运动和曲线运动，在不同形式的运动中，匀速及变速直线运动是类别最简单的机械运动；(3)微观运动的形式以分子热运动为主，轻度涉及原子运动以及其他粒子的运动．

培养策略：教学中引入大量的生活案例和微观运动的视频．教学的难点在于辨析机械运动与分子热运动的异同，分子热运动除了具有机械运动的属性成份外，还有自身的特点．对匀速及变速直线运动的教学，关键是要让学生自己探究并掌握运动的特征，理解“变速”的物理意义．此外，结合本原性综合问题情境进行探究教学，如表2所示．

表2 基于运动的形式观念构建的本原性综合问题情境

3.3 运动的描述观

内涵：(1)机械运动中描述运动的基本量有长度(路程)、时刻、时间间隔及位置等，物体是运动还是静止需要通过参照物来确定，直线运动的快慢和方向通过(平均)速度来描述；(2)分子热运动的激烈程度用温度来描述；(3)声音是机械振动的传播，用声速、频率、振幅、分贝来描述，电荷的运动用电流来描述，光的运动用光线和光速来描述，磁场用磁感线描述．

培养策略：对于运动描述的教学，重点在于核心概念的辨析．对于长度及时间的测量重在讲授与训练，并学会误差的分析和处理方法；对于参照物重在联系生活实际；对于速度重在呈现速度概念的引入背景，通过生活实例解释物理意义；对于温度的概念则建议通过视频展示温度与分子热运动的关系，讲授温度计的原理，强化训练温度的测量技术；声音振动的教学，需要结合生活实际，利用比较法、类比法、归纳法、理想化思维方法、实验探究、阅读以及丰富的实践等方式进行；电流的概念要利用类比法及铭牌观察法进行教学；光线与磁感线都是假想出来的，对于光线概念建议结合光学发展史，通过游戏以及实验探究的方式与光的直线传播定律一同引入；对于光速需要与其测量史结合教学；对于磁感线的概念需要与磁体周围铁屑的分布实验结合，并在教学中渗透类比法、转化法、理想模型法等科学思维方法．此外，创设本原性综合问题情境进行理论探究教学，如表3所示．

表3 基于运动的描述观念构建的本原性综合问题情境

3.4 运动的规律观

物质的运动都遵循着相应的规律，表现为：(1)匀速直线运动规律、变速直线运动规律、牛顿第一定律、声的振动与传播规律、分子的热运动规律；(2)光的直线传播定律、反射定律、折射定律、色散规律、平面镜及薄透镜成像规律、电荷及电流的运动规律、磁场的规律．

培养策略：此部分规律较多，对于规律教学，已经有比较成熟的理论及方法，在此仅介绍创设的本原性综合问题情境，如表4所示．

表4 基于运动的规律观念构建的本原性综合问题情境

4 结束语

运动观念是初中物理观念构建的重点与难点，教师必须超越对具体知识的教学，首先从本文分析的4个层面构建起基于教师主体的运动观念，打通物理知识与运动观念之间的关系，才能在教学中以知识为载体，在不同的阶段通过创设本原性综合问题情境，引导学生通过高水平的思维和学习活动，学会从运动的视角来分析相关的物理现象与问题，从而落实核心素养的要求．