淺談中學物理核心概念教學發展學生的核心素養

■天津市西青區付村中學劉玉俠

淺談中學物理核心概念教學發展學生的核心素養

■天津市西青區付村中學劉玉俠

隨著新課程改革的不斷深入，傳統意義上的重視學習知識和技能的教育已不符合時代的要求，促使教學工作者對學科教學及教學觀念的再思考。人們已經認識到在學科教學中有意識、有目的、有計劃的促進學生的科學素養是實施素質教育的主要方面。但是仍然有老師為提高學生的應試成績每天盯著學生背物理筆記，默寫物理概念，在教學中過多的注重學生對概念的記憶，而忽略課堂教學中物理概念知識的生成過程。而在概念的生成過程恰恰是促進學生科學素養的最佳時機。試想如果課堂學生能高效的理解領會物理概念和物理規律的來龍去脈，深入領會概念的內涵和外延，我們不必每天把重點放在課下，造成學生的被迫學習。那樣做既加重了學生的學習心理負擔，甚至造成厭學，更不利于培養學生的科學素養。這里所說的“素養”是指人們通過學習而得到的知識、能力和態度等的綜合體。近來，核心素養這個詞在學科教學教學中被人們常常提起。

核心素養是從人、工具、社會三大方面提出的對受教育者進入社會所必須的品質方面的要求，但是這些整體的要求又必須通過學校教育中必要的課程及社會中的相關教育來實現。

查閱資料，關于“核心素養”多數解釋，公眾的認為是指對受教育者來說，每人都必須要達到、共同的關鍵素養，是學生在接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格與關鍵能力。我們知道，中學階段教育是為學生終身的發展服務，為學生更好地適應社會發展打下基礎。物理課程中的核心素養要根據這些核心素養的要求及物理學科自身的特點來確定物理核心素養。

一直以來筆者發現，物理概念能否學好，是決定學生能否學好物理的關鍵，概念吃得透物理成績自然高，學生物理概念的形成、理解、掌握又是一個復雜的認知過程。物理概念的教學需要以感知、表象為基礎，經歷分析、綜合、再到抽象、概括，形成物理模型應用于分析問題的實踐。具體說來是一個學習不斷內化的過程。時下人們常提的物理核心概念筆者認為是指物理教材中具有組織和整合結構的關鍵性概念。當前國際科學教育領域非常注重科學概念體系的合理建構。初中物理基本概念包括：物質、運動和能量，初中物理研究物質最基本的性質、基本結構和運動規律的基礎科學。人教版初中教材在章節順序上按照力學、聲學、熱學、光學、電磁學、能源學五大領域的內容和邏輯順序由淺入深逐漸展開，在闡述重要概念的基礎上，更加強調學科核心概念，引導學生形成對物理學科的整體認識。閻金鐸先生很早以前就對物理核心概念的教學要達到以下要求：

1.為什么要引入某個物理概念和研究物理規律（包括為什么要研究這個問題、問題是怎么提出來的等）？

2.怎樣進行研究的（包括有哪些注意的物理現象、事實、運用了怎樣的手段和方法——觀察實驗方法、理論分析方法和數學方法等）？

3.通過研究得到什么樣的結論（包括概念的定義內容、規律的敘述，及數學表達式）？

4.某個概念、規律的物理意義是什么（包括概念和規律反應了怎樣的本質屬性及其聯系，物理量的量值是多少，量度單位是什么，適用條件、適用范圍怎樣等）？

當前初中階段物理核心概念的教學中還存在這樣的現象：“給出物理概念的定義，解釋說明，明確適用條件，緊跟著例題分析”，所以會有出現教師每天盯著學生背物理筆記，默寫物理概念，在教學中過多的注重學生對概念的記憶，而忽略課堂教學中物理概念知識的生成過程，把核心概念的產生過程忽視了。這種注重表面，注重物理概念的死記硬背，忽視對核心概念本質理解的課堂教學，無疑是對教學的浪費，更是對學生核心素養培養的掣肘。這樣的教學過程會因為沒有學生主動積極的思維參與，更談不上建構真正的物理意義。所以，針對核心概念的教學，教師要具有多樣的教學策略，發掘不同的媒體資源，有針對性的采取教學方法和教學媒介。要能將很多理論知識生活化、情境化，多方創造易于感知的教學情境；有時復雜核心概念簡單化。下面結合教學實踐就核心概念教學談談自己的做法：

利用物理實驗探究，夯實概念，培養中學核心學素養

正如建構主義學習理論認為：學習過程是受教育者積極主動的知識建構過程，建構主義強調教學必須以學生的學為中心，強調學生對知識的主動探究、主動發現，特別注重學生對所學知識在原有經驗基礎上的意義生成。教師轉變為學生主動建構知識的促進者、幫助者、合作者、引導者。

物理學以觀察和實驗為特點，所以借助實驗的基礎上，引入大量的物理概念、規律。所以利用物理實驗探究是夯實核心概念的有效方法，并在實驗的探究中培養學生的科學素養，培養實驗探究能力。不由得使我們細想經典力學的的發展史，如牛頓定律、自由落體規律、焦耳定律等等，每一步的發展都和大量的實驗是分不開的。教師可以利用實驗探究教學來作為有效導入，這常常收獲預想不到良好教學效果。如果教師有意識的將概念教學與實驗教學相結合，通過有效的探究實驗來幫助學生形成更為直觀的理解與感受，搭建一個臺階便于理解概念。而且，很多時候實驗探究的過程中也能夠實現概念的生成。學生能夠直觀的看到概念的體現方式。

例如：再講“力”這一核心概念時，許多老師都喜歡通過列舉大量生活實例，手提水桶，手推車，推土機推土等，幫助學生逐漸力是物體對物體的作用。但對于“作用”則一詞的理解，往往不會很深刻。可以通過雙手拉彈簧實驗，觀察到彈簧變長，是因為拉的作用；雙手壓縮彈簧，彈簧變短，理解是因為壓的作用。通過分組實驗，把放有磁鐵的小車相互靠近時觀察兩小車的運動狀態，在實驗過程中體會物體間力的作用是相互的。而且學生通過感受磁鐵之間不接觸也能產生力的作用，深入理解“兩個物體不接觸也能有力的作用”這一深層外延。進一步提煉出力的作用效果。通過相鄰兩個同學掰手腕實驗來體驗力的深層內涵：說到力就涉及同時存在的兩個物體。即施力物體和受力物體，同時也能體驗到物體間的相互作用同時產生，同時消失這一深層內涵。

物理實驗探究是物理概念教學的一種常見的教學方式，其實質也是學習內容，或說學習目標。實驗探究能力和素養在學生科學素養中的占有重要的地位，更是學習后形成物理核心科學素養的有效途徑。學生經歷猜想假設、設計實驗、收集和分析實驗數據、交流等自主活動來提高實驗探究能力，使學生在實驗中認識到尊重客觀數據的重要性，養成實事求是的科學態度，形成嚴謹的治學觀念。同時在實驗中通過組員間的相互配習得合作精神，在認真收集、處理實驗數據及信息中培養嚴謹的科學探究品質。

易混淆概念采取小組討論比較教學法，發展學生思辨能力

眾所周知，從本質來說概念形成、規律掌握的過程是一種認識過程。由于客觀事物的復雜性，還有學生認知水平不同，在物理核心概念的形成掌握過程中容易出現概念混淆現象。例如：相互作用力，和二力平衡一直以來，都是學生易錯點，經常反復強化學生還是經常出錯。再如壓力和重力，教學中學生往往會認為壓力大小等于重力大小，在探究壓力作用效果與哪些因素有關的結論中，學生經常會錯誤的寫成“重力的大小”，而忽視二者相等的物理情境。針對這樣的核心概念，教師可以采取比較教學法，而且盡量讓學生通過小組討論的方式，找相同點和不同點，結合教學實例反復強化，學生課堂討論5分鐘，勝過老師講三遍，因為學生在討論中自己去發現的不同點，印象深刻，經過思考內化而來，而不是老師強加的。既發展學生思辨能力，也鍛煉了學生的小組互助，培養了學生交流討論的語言表達能力。這是一種很好的教學方法，不僅深化了學生對于核心概念的理解與認知，也能夠利于避免學生對于概念的混淆。更促使學生對于很多知識點有深入的掌握。

同時，在進行比較教學法時創設教學情境非常重要，這也是更好的發揮比較教學法的好處的一個前提。例如：“機械效率”和“功率”就是學生常易混淆的概念。在做完“探究滑輪組的機械效率”實驗過程中，請同學注意分析是否“機械效率越高，越省力”，請學生分析“機械效率”和“功率”是否有關。學生分組討論發言比較二者區別。

以上是自己在教學中的一些體會和嘗試，對于核心概念的教學方式方法在以后的教學實踐中還需要不斷探索，在促進課堂高效的同時，更好的促進學生的學科核心素養。