物理学科核心素养下公式的研究进展

□韩星瑶 李祖君

物理学与许多学科有着或多或少的联系，它包含了渊博的哲学思想和科学方法，体现出科学思维和科学态度。学生在对物理学习探究过程中培养了科学精神，养成了良好的道德品质和正确的思想态度，拥有了健康的心理。学生在运用公式时，需要有严谨的学习态度，严格按照公式进行解题并进行验证，有利于提高学生的创新质疑精神，明白实践与理论的关系。教师带领学生总结学过的公式，进行规律性的记忆，深度把握物理公式，培养学生的论证能力，推理能力，建模能力，应用能力。教师将公式的复习和物理概念的复习结合起来，提高了学生复习物理的积极性，最终增加了物理复习的效率。

一、对物理公式的特性分析

物理公式是具有一定物理意义的数学表达式。根据人教版教材，从来源上分，公式主要分为三大类。即实验公式、定义公式、诱导公式[1]。

(一)实验公式。用公式展现出实验得到的规律性结论。在2012年黑龙江省初中物理教材中，共有16个物理公式，实验类公式共有7个，因此实验类公式占44%，说明近一半的公式都属于实验类公式，非常重要。根据实验公式的表达式、物理内容、单位等进行总结,如表1所示。

(三)诱导公式。由已知的物理公式经过一系列的推导而得出新的公式，诱导类公式在初中物理公式中占比25%。

二、提高物理公式记忆效率的方法

(二)概念记忆法。学生可以通过明确物理公式的意义，记忆公式的概念，注意公式的使用条件来记忆物理公式。定义公式常用概念记忆法进行记忆。例如：在记忆功的表达式时，学生可以通过记忆功的概念，功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积记忆W=Fs。

(三)实验记忆法。学生通过实验了解了物理公式各个物理量的意义，明白了物理公式的来源，在实验中记忆公式。实验公式适合实验记忆法来记忆。学生在实验中利用公式得出平均速度，在这一过程中理解和掌握了公式。

(四)公式推导法。学生在已知的公式上进行变形进而推导出新的公式，利用两个公式的联系进行记忆。公式推导法适合诱导公式的记忆。

(五)例题解题法。学生在记忆定义公式、实验公式、诱导公式时，都可以用例题解题法来记忆公式。学生在自主练习例题时，教师对学生的想法进行追问，对学生的解题方法进行追问，在做例题的过程中明确公式[1]。

三、物理公式应用障碍分析

(一)理解不透、记忆不牢。每个物理公式都有适用条件，如果不在这个前提下使用，学生在利用公式进行物理解题时，必定得出错误的答案。在利用公式进行物理解题的过程中，必须使用正确的单位和物理量。学生机械的背诵物理公式，不理解每个物理公式使用时的前提条件和应用范围，没有清楚的理解物理公式的概念，不明白公式中各个物理量表示的意义及单位的使用。由于学生生硬的套用公式，不会正确的进行单位换算，不明白每个物理量的内涵，不能灵活的进行物理公式的变形和物理公式应用的特殊性。这些都造成物理公式的错误运用。

(二)知识面狭窄。物理是与生活密切联系的学科，学生在进行物理学习的过程中需要联系实际[2]。物理与各个学科都有着重要的联系，在运用物理公式时需要运用到数学知识，空间想象能力，这些都需要学生具备必要的生活知识和宽阔的知识面。学生需要将生活常识与物理理论相结合，具备一定的科学思维。学生在日常生活中要细心的观察，由于没有丰富的知识面，无法具备应用物理知识解释生活现象的能力，学生错误的使用了公式。

四、培养学生灵活运用物理公式解题的有效方法

(一)加深对物理公式的正确理解。初中生要清晰地了解公式的分类及明白每个公式中字母和符号所代表的物理量和含义[3]。同一个字母可以出现在不同的物理公式中，同一个物理公式会出现不同的符号。因此学生要掌握每个字母和符号在不同场景应用下不同的含义和规律。公式中的每个物理量都是有单位的，学生在运用公式时，要掌握公式中物理量的数量关系和单位关系，进行正确的单位换算，将物理题中的物理量换成统一单位，进而利用公式进行计算。教师要重视物理公式分类的教学，学生在解题过程中，不能熟练的使用公式，知识点模糊，不能正确判断使用哪一公式。这一现象的产生就是因为学生对物理公式的分类不清楚造成的。

学生要正确地理解物理公式的推导过程，比如是如何运用数学式推导出公式的以及这个物理公式在什么条件下运用。学生可以通过实验的方法，自己在实验的过程中掌握物理公式。通过实验，学生更能明白公式的概念和含义。教师应给学生讲解这个由数学式推导后的公式的物理意义。物理公式中的各个物理量以及各个物理式之间有着内在联系。所以，学生熟悉其中的内在联系十分必要。根据艾宾浩斯遗忘曲线，在学习一个知识点后，要进行一定程度的复习，因此学生在学习了一个公式后，要进行一定程度的复习和练习，学生可以通过做练习题的方法巩固公式的记忆。随着基础教育的改革，物理题越来越灵活，考察学生的运用能力，学生不能简单的通过代入公式解答出答案。因此学生应该具备良好的应变能力。

(二)提高学习物理的积极性。物理是与生活紧密联系的学科。教师在教物理公式时。可以将这个物理公式与日常生活进行联系，赋予物理公式生活意义[4]。教师要告诉学生物理公式并不是数学公式，它不是一个工具，学生可以用学过的物理公式解决生活方面的难题。随着网络技术的发展，物理学科的学习应紧跟时代的步伐，传统的物理公式教学会使学生产生厌学的心理。教师可以利用多媒体，视频演示，音频，实验，科学电影，与生活息息相关的物品来教导学生。学生在轻松愉快的氛围中明白物理的有趣性，提高了学习物理的积极性，最终对学习物理公式产生浓厚的兴趣。

不同时期的学生有不同的发展特点，教师要根据学生的发展特点设计练习题。每个班级的学生的物理水平是不同的，教师应根据不同学生的物理水平和物理需求来设计物理题，有针对性地开展教学工作，提高教学效率。不同学生有不同的关于公式的难点，学生在利用公式解对了这个物理题时，会获得成就感，增加了学习物理的兴趣[5]。

综上所述，掌握物理公式是学好物理的前提，学生要学会科学的学习策略，在理解的基础上进行记忆。教师要引导学生深化物理公式的应用条件，理解物理公式的内涵，提高学生的科学思维素质，养成勇于探究的精神，实现物理核心素养的培养目标。