提能减负的教学新思路，物理概念结构化教学三步法

曹淑娟

摘要：针对如何在物理概念教学过程中落实物理学科核心素养，提升学生的关键能力和减轻学生学业负担的教学问题，笔者通过认真研究教材和物理概念形成规律，提出了关于物理概念结构化教学的新思路。第一步明确概念来源，化抽象为具体，第二步分析概念建立过程，化复杂为简单;第三步知晓概念拓展延申，化单一为系统。利用物理概念结构化教学三步法可以让学生在进行物理概念学生过程中形成科学思维，提升概念理解能力、运用能力以及创造力。

关键词：物理概念;核心素养;提能减负

一、背景分析

1.物理学科核心素养的提出。2017年版《新课程标准》对物理学科教学目标提出了新的要求，要在物理课堂中落实学生核心素养的培养，全面提升学生物理的学科能力。包括提高学生的物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任。如何理解物理学科核心素养及怎样落实物理学科核心素养的培养是青年教师面临的困难之一。2.新的高考模式实行及新的物理教材的使用。2018年开始湖南省开始全面实行新高考改革，展开了3+1+2的教学模式，2020年全省各个高中正式开始使用物理学科新教材，如何理解新高考改革的背后意图以及更高效的应用物理教材完成教学目标也是青年教师面临的一个急需解决的困难之二。3.双减政策的正式出台。双减政策的正式出台对于物理教师在物理课堂的高效教学提出了新的要求，怎样高效的完成教学内容以落实核心素养和减轻学生的学业负担是青年教师面临的困难之三。针对这样三个现实背景，笔者撰写了本篇论文研讨物理概念教学的新思路。

二、物理概念结构化教学三步法

2.1物概念形成特点分析

物理概念往往给人这种印象，它的产生似乎不是来自于现实生活中的实物，而是直接产生于思维。通过认真分析我们会发现物理概念的产生实际上是经历了这样的一个流程。它是由物理学家们通过观察生活中的物理现象，基于大量物理事实，抓住了物理现象中的一些本质规律、一些普适的特性或者共性后抽象成物理概念或者概括成物理规律，最终形成物理理论。科学家建立这些概念、总结这些规律的最终目的是为了应用相应的物理概念或者物理规律去描述问题、分析问题和解决问题。在物理概念的整个形成过程中要时时刻刻经历现实的检验与修正。所以普朗克曾说过物理定律不能单靠思维来获得，还应致力于观察和实验。

基于物理概念这样的形成流程，我们要想在物理教学过程中培养学生的核心素养，提升学生利用物理解决问题的关键能力以及形成物理结构化的知识体系远离题海战术，减轻他们的学习负担，就应该在物理概念教学过程中渗透来源，分析过程，加深拓展，也就是进行物理概念结构化教学三步法。

2.2物理概念结构化教学三步法具体步骤

2.2.1明概念来源背景，化抽象为具体

第一步明确概念来源，化抽象概念为具体实例。为什么要在教学过程明确概念来源。1.明确概念来源背景就能够让学生将抽象的概念与现实的具体问题建立联系，缩短学生与物理概念之间的心理距离。2.明确概念来源有利于学生形成概念建立的科学思维，知道知识都不是凭空产生的，而是基于现实问题的需要而产生的，能够让学生形成解决问题的关键能力。3.学生只有知道概念建立的背景，也就是知道为什么建立相应的物理概念，才能明确物理概念应该怎么建立以及怎么应用。

以速度概念建立的背景分析为例。正是由于生活中有这样的现象，同样跑100米，有人跑得快，有人跑得慢。由此引出问题，如何比较这种运动快慢呢？通过观察我们知道如果运动的位移相同，我们直接比较运动时间长短即可，运动时间越短说明运动越快。如果是运动时间相同，就只需比较运动位移即可，位移越大，运动越快。这两种情况下我们都是只需看一个参量即可。问题是现实生活中的实际运动情况往往是运动的位移与时间都不相同，这种情况下如何用一个参量大小情况来分析运动快慢呢？为了简化这种运动描述的复杂性，就需要定义一个新的物理概念速度来描述运动的快慢，这样我们就可以只需看速度这一个参量的大小就可以描述出运动的快慢了。这就是速度概念建立的背景。

这样分析速度概念有什么好处呢？1.学生能够很清楚的明白速度概念是在位移和时间概念的基础上建立的，他们就能够初步意识到物理概念体系的建立是需要一个过程和一定的知识储备的。2.通过分析概念建立的背景能够让学生了解物理概念不是凭空产生的，它是有现实情景需要的。这样可以将抽象的概念与现实情景建立联系，一方面化抽象为具体，另一方面有利于学生形成科学的物理观念、物理思维以及科学的探究方法，提升学生的物理学科核心素养。

2.2.2析概念建立过程，化复杂为简单

第二步分析物理概念的定义过程，化复杂为简单。只有对物理概念的定义过程中细细体味，分析出概念定义过程中每一步的缘由，学生才能够将复杂概念理解透彻，进而化复杂为简单。而在分析物理概念建立的思维过程中学生就能够逐渐形成概念定义的科学思维，形成科学的探究方法进而提升关键能力。

还是以速度概念的定义过程为例进行分析。通过前面的分析我们已经了解到了速度概念定义的背景。那么如何定义速度，这里就需要用到数学方式将时间化为统一，比较单位时间内发生的位移大小，或者将位移化为統一，比较单位位移内所用时间的长短。而我们物理里面速度的定义就是物体发生的位移与时间的比值即为速度。由此引出速度定义式，速度的一切特点都包含在速度的定义式里。包括它的大小、方向、单位、以及速度的两种类型平均速度与瞬时速度都可以在定义式里有所体现。与数学表达式不同的是物理表达式需联系实际情况分析问题，速度并不由位移和时间决定。通过分析速度概念建立的背景，学生能够快速理解并记住速度定义的方式及速度定义式。通过分析速度定义过程就可以分析出速度的性质及特点，化复杂为简单，也可以培养学生定义概念的科学思维与科学探究方法。

2.2.3知概念拓展延申，化单一为系统

第三步知概念拓展延伸、化单一为系统，所谓知概念拓展延伸就是了解概念背后更深层次的内涵，包括了解概念建立过程中涉及了哪些其他概念，他们彼此之间有什么内在联系，又是怎样联系起来构成结构化的的物理知识体系的。这样将单一的概念通过拓展延伸建立内在联系，层层递进，形成系统的知识网络，加强学生对于概念的深度学习，提升学生的知识迁移能力，打开学生的物理思维，形成科学的物理观念，提升创造能力。

以运动学、力学、能量学知识体系简单说明如何拓展延伸。运动学最初是位移概念的建立，位移描述物体位置变化情况，位移概念联系时间由此引出物体位置变化有快有慢，由此建立速度概念;速度变化联系时间，由此引出速度变化有快有慢，由此建立物理概念加速度。由为什么速度会发生变化，即加速度产生的原因，由此联系力，即力是改变物体运动状态的的原因。通过力做功与否就将运动学、力学与能量学建立了联系，整个经典力学都是围绕这三者之间的关系展开。通过拓展延伸将三者的关系逐步深化可以让学生形成扎实的物理知识网络体系，形成结构化的物理思维方式，提升学习能力。

三、总结

我相信如果以明确概念来源，分析概念定义过程以及知道概念的拓展延伸三步法来进行物理概念的教学，不仅可以提升学生利用已有物理概念去解决现实问题的能力，在一定程度上也能够激发学生尝试着去建立新的物理概念解释和解决他们遇见的新的物理现象和物理问题。从而达到提高学生分析、评价和创造的关键能力，落实核心素养。