核心素养下物理概念教学的实践

储闰莲

【摘要】2022年的新课标强调了物理学科的核心素养，提出教师应注重发展学生的科学能力和品格.概念教学是物理教学的基础，对初中物理教学的质量有着决定性的影响.在展示事物共性和本质属性的概念教学中，一些教师过于侧重知识的讲解，忽视了概念形成的过程.以核心素养为导向，创新物理概念教学策略，以丰富初中学生的物理知识，提高其能力和素养，是广大物理教师需要面对的挑战.

【关键词】核心素养；初中物理；物理课堂

物理概念是物理知识的重要组成部分，是物理学的基础，概念教学在初中物理教学中占据重要地位.2022年的课程设置标准提出，义务教育物理课程的目标是提高学生的物理学科素养，使他们掌握终身发展所需的物理基础知识和方法，让他们体验科学探究的过程，培养独立思考和敢于質疑的能力.为此，教师应以核心素养为指导，注重教学理念，顺应时代发展，优化和创新教学方法，为学生将来走向社会、促进终身学习、实现全面发展奠定基础.

1 对中学物理概念教学现状的思考

1.1 教师的教学方法过时，与时代脱节

在物理概念教学中，教师往往注重知识的传授，一味地追求教学效果，忽视了概念的形成过程.在物理概念教学中，说教式、填鸭式的教学是许多教师熟悉的教学方法，他们往往把知识装进无形的注射器，毫不犹豫地直接植入学生体内.例如，在初中物理的磁感线概念教学中，大多数教师在不知道引入磁感线的目的和何时引入磁感线的情况下，直接引入磁感线，这导致教学中只是一味地传授知识，学生接受知识的过程难免囫囵吞枣，浅尝辄止，同时他们的思维能力没有得到有效培养.这种教学方法虽然直截了当，但大大限制了在构建“磁场感应”概念时物理思维能力的发展，也缺乏对“磁场感应”概念的本质和内涵的深刻理解.这也影响到学生对物理学的进一步学习.此外，传统的物理概念学习和教学都很枯燥.殊不知，教师如果不注重概念的教学方法，学生就很难培养和保持学习物理的兴趣.新课程标准引入了核心素养，要求教学不仅是传授知识，而且要培养能力，把知识作为一种事业，激活思维，培养人形成良好的价值观.因此，从学科教育的角度来看，概念教学不仅是知识的传授，也需要培养学生的能力.如何在概念教学过程中落实好核心素养的培养，是物理教师必须面对的问题.

1.2 学生对物理概念的刻板印象和偏颇理解

就认知能力而言，今天的许多中学生对感知的理解很差.在学习物理概念之前，他们已经从生活中积累了许多与物理有关的感性经验，形成了一定的思维定势，这往往成为他们学习物理概念时的思维障碍.如“摩擦力总是阻碍物体的运动”或“只有漂在液体表面的物体才有力，在液体中下沉的物体没有力”这样的想法都是出于思维定式.他们无法做出独立判断或独立认知，他们对物理概念的理解依赖于外部信息.在思维能力方面，义务教育阶段的学生思维正处于从具体向抽象过渡阶段，容易出现认知偏差，对物理概念的思考比较片面，容易受到信息节点和外部因素的干扰.在学习物理概念时，这些认知上的局限性常常导致他们不知所措.例如“平衡”和“相互作用力”等概念往往难以理解和判断.许多中学生通常不假思索地盲目记忆物理概念，导致对物理概念的认识较肤浅，对概念的内涵缺乏了解，也没有整合的能力.例如在电阻的教学中，教材中说：“电阻是指导体对电流的阻碍作用的大小.”从这个抽象的概念，很难理解电阻的真正物理意义，使学习变得困难.作为教师，我们要充分关注学生在物理概念学习方面存在的困惑，以核心素养为指导优化物理概念教学.

2 基于核心素养的中学物理概念教学的实践

2.1 引入有趣的课程，培养学习的兴趣

随着中学物理学习的深入，概念变得更加抽象，学生学习和理解起来也更加困难.我们的物理概念教学不仅要激发学生的学习兴趣，而且要促进他们对概念的深入理解. 教师应善于观察学生在课堂上的表现，充分了解他们的想法，有的放矢，从而有效地改变学生的观念，加深他们对概念的理解.基于核心素养培养要求的理念设计课堂教学，合理设计趣味性的课堂导入，对于学生的学习是大有帮助的.教师在导入新的课堂教学过程中，要诱发学生的认知冲突，让学生在学习中不断完善自己的知识结构从而形成较完整的知识系统.例如在学习密度的概念时，我们经常听到“铁比棉花重”的说法.当然，为了让学生深刻理解“密度”这一物理概念，有必要让全体学生动起来，动手做实验.教师要引导学生对实验数据进行分析、综合、比较、抽象、概括、类比等，对感性材料进行思维加工，并总结和加深对“密度”这一物理概念含义的理解.在物理概念教学时，引发学生的认知冲突可以采用以下几种方法：在教学中，教师可以提出一些与物理概念相矛盾的问题，让学生思考并讨论.例如在讲解力的概念时，可以提出“力能否离开物体而单独存在？”这样的问题，引发学生的认知冲突.也可设计一些具有启发性的演示实验，让学生观察到与物理概念相矛盾的现象.例如在讲解惯性的概念时，可以设计一个实验，让学生看到一个静止的物体在不受外力的情况下会保持静止，而一个运动的物体在没有受到外力的情况下会保持匀速直线运动.还可以创设一些与物理概念相矛盾的情境，让学生在解决实际问题的过程中产生认知冲突.例如在讲解摩擦力的概念时，可以设计一个情境，让学生在推一个物体时感受到推力，但在没有推动物体时却感受到摩擦力.另外教师可以引导学生对不同的物理概念进行对比分析，让学生发现它们之间的矛盾之处.例如在讲解力的概念时，可以让学生对比分析引力、弹力、摩擦力等不同类型的力，寻找它们之间的共同点和不同点，可组织学生进行小组讨论或辩论，让学生在讨论中产生认知冲突，促使他们深入理解和掌握物理概念.

教师应引导学生正确处理认知冲突，将其转化为学习动力，促进学生的认知发展.在中学物理概念教学过程中，教师应充分利用认知冲突这一特点，既能激发学生的学习兴趣，提高他们的认知水平，培养他们的学习思维能力，又能营造轻松有趣的课堂氛围，促进他们对物理概念的深入学习和探索.

2.2 建立物理學模型，培养学生的核心素养

由于中学生年龄小，心智不成熟，对物理有强烈的“好奇”，而物理概念不明确，难以理解，因此，教师要采用合理的教学方法引导学生学习，将不明确、抽象的文字变成生动有趣的物理模型，使学生加深对物理概念的理解和构建，这也是物理概念学习的一个关键因素.因此，在物理概念教学中可以非常有效地培养学生的物理学科素养，尤其是物理概念的建模过程.例如在谈论“光线”时，教师指出光线本身并不存在，只是构建了一个物理模型来表示光的路径和方向.新课标背景下的“光线”概念教学建模，主要是以学生为主体，以教师的引导为辅助，通过生活实例、实验探究、概念讲解、应用实践等环节，帮助学生理解和掌握光线的概念、特点和应用.具体的教学建模可以分为以下几个步骤：

（1）引入生活实例，激发学生兴趣.通过讲解日常生活中的光线现象，如激光准直、日食等，引起学生对光线的好奇心和探究欲望.

（2）实验探究，直观感受光线.设计简单的光学实验，如用镜子反射光线、用透镜折射光线等，让学生亲自动手操作，直观地感受光线的传播和变化.

（3）讲解光线概念及特点.在学生对光线有一定感性认识后，介绍光线的定义，如光线是一种用来描述光传播方向的虚拟线，它反映了光的传播路径和方向.

（4）进行光线绘制的练习，学习光线绘制的规则和方法.如从光源出发，按照光线的传播规律描绘光线.然后让学生进行实际操作，绘制不同光学器件中的光线，以加深对光线的理解.

（5）讲解光线的应用.通过讲解光线在照明、成像等实际应用中的作用，让学生了解光线的重要性，并培养学生的实际操作能力.

（6）课堂小结，巩固所学知识.在教学的最后，教师可以带领学生进行课堂小结，回顾光线的概念、特点、绘制方法及应用等方面的知识，以巩固学生所学.

（7）反馈与评价.教师根据学生的表现，给予及时反馈与评价，指导学生改进学习方法，增强概念教学效果.

通过以上步骤，新课标背景下的“光线”概念教学建模可以更加有效地帮助学生理解和掌握光线的知识，培养科学素养和实际操作能力.

同样，在新课标背景下进行“磁感线”概念的教学时，在开始教学前，可以通过观看生活中的磁铁吸引铁钉、磁悬列车等视频，引导学生关注磁场，为学习磁感线打下基础.接着让学生亲自动手进行实验，如用细线悬挂小磁针，观察其在磁场中的运动轨迹.通过实验，让学生直观地感受到磁场的存在，并认识到磁感线是用来描述磁场的一种方法.在学生对磁感线有一定感性认识后，教师可以介绍磁感线的定义，如磁感线是一种用来描述磁场方向和强度分布的虚拟线，它从磁体的北极出发，回到南极.同时，讲解磁感线的疏密表示磁场强度的相对大小，以及磁感线的切线方向表示磁场方向等特性.教授磁感线的绘制方法，如根据磁体的形状和磁场分布，从北极出发，按照磁场线的规律描绘磁感线.然后让学生进行实际操作，绘制不同形状磁体的磁感线，以加深对磁感线的理解.结合生活实例，讲解磁感线的应用：通过讲解磁感线在磁力线圈、电磁感应等实际应用中的作用，让学生了解磁感线的重要性，并培养学生的实际操作能力.在教学的最后，教师可以带领学生进行课堂小结，回顾磁感线的概念、特点、绘制方法及应用等方面的知识，以巩固学生所学.

这种在实践中的学习，不但能突破教学难点，自然顺畅，符合学生的认知规律，还能够有效地提高学生的学习兴趣和实际操作能力，培养学生的科学素养.通过这种建模方式，学生们了解到磁场是客观存在的，并了解了引入磁场模型来描述和研究磁场.目前，概念教育需要重视核心素养的培养，尤其是一些抽象的概念，很多教师发现，建立物理模型可以将抽象的物理概念转化得更为直观，易于学生学习和接受.初中生从小学开始接触数学，有一定的数学思维，构建物理模型应该是最容易引起学生思考的，有利于学生形成科学思维的过程.科学思维是核心素养的重要组成部分，发展学生的科学思维对于提高物理学的核心素养至关重要.例如在液体压强，连通器原理教学中构建物理模型（小液柱、小液片）.这种教学方式不仅能让学生掌握知识，而且还能发展他们的核心素养.

2.3 应用概念解决物理问题，提高物理学核心素养

“学以致用”要求学生在不同的情境下利用概念解决实际问题，暴露出他们对概念的理解不足.例如为什么在冬天可以听到寒风吹动电线的声音，而在夏天却听不到大风吹动电线的声音？考查学生对音调概念和人耳感知声音的频率范围的理解.教师可以给出问题，引导学生思考答案，在发言中有针对性地修改、完善和加深学生对概念的理解.比如提出问题：运动员1s能跑10m，汽车1h可行驶36km，自行车每分钟能通过0.6km的路程，谁运动得最快呢？速度是描述物体运动快慢的物理量，可以利用速度的概念计算物体速度，比较运动快慢以及判断物体运动速度的变化情况.在运用物理知识解决问题的过程中，学生体验到了克服困难和获得成功的喜悦，进一步提高了他们学习物理的兴趣和热情.同时，教师应逐步引导学生正确使用概念分析理解和解决物理问题，学生从而敢于提出问题，勤于思考，勇于拓展.教师教导学生用概念来解决物理问题，提出问题，善于思考，扩大认知范围，从典型性、灵活性和启发性方面逐步提高分析和解决问题的实际能力.在教学过程中，教师应引导学生独立思考，增进对物理概念的领悟，并优化他们的知识体系.

3 结语

总而言之，教师在物理概念教学中应把提升学生自身的核心素养作为开展教学工作的最终目的，抓住问题的本质，引导学生从生活中走向物理，经历探究的过程来内化概念的意义，在概念的建立过程中，提高学生的思维能力，培养学生运用物理知识解决问题的能力，并有效地实施物理核心素养的培养.

参考文献：

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