借助物理思想方法提升學生核心素養

顧仁權

[摘? ?要]物理教學的目標是培養學生的物理核心素養。物理核心素養是學生在學習物理的過程中形成的適應終身發展及社會發展需要的素養和能力，是學生科學素養的關鍵成分。物理核心素養主要包括物理觀念、科學思維、學科探究、科學態度與責任，它們是相互聯系、共同發展的。而學生學習物理，不僅要掌握基礎知識，還要學習掌握這些知識的方法，特別是要掌握科學的物理思想方法。學好物理思想方法，可以提升學生的物理核心素養。

[關鍵詞]物理思想;物理方法;物理核心素養

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）17-0055-02

物理教師經常會有這樣的疑慮：物理現象就在我們身邊，但為什么這些現象不能引起學生足夠重視呢？導致這些殘缺不全的現象、經驗很難成為學生學習物理知識的素材，究其原因是很多學生沒有很好地觀察、思考。偉大的物理學家牛頓曾經說過：“思索，繼續不斷地思索，以待天曙，漸近乃見光明。”可見物理思想方法的重要性。物理學習的思想方法有很多，比如觀察法阿、類比法、控制變量法、等效替代法、轉換法、圖像法、理想化實驗法等。當今社會對人才的要求是多方位的，因而在教學中提升學生的核心素養迫在眉睫，那么在物理教學中如何提升學生的物理核心素養呢？本文就如何借助物理思想方法，提升學生物理學科核心素養談談自己的粗淺見解。

一、借助物理思想方法，樹立正確的物理觀念

“物理觀念”居物理學科核心素養之首，物理觀念的形成，是物理學科的核心所在，物理觀念包括時空觀念、物質觀念、相互作用觀念、運動觀念、能量觀念。通過物理思想方法的應用學習，可以讓學生樹立正確的物理觀念。

比如長度的測量，首先它的基本單位是什么？不同國家、不同地區的叫法是不一樣的，有的叫英里、英尺、英寸，有的叫丈、尺、寸等，后來大家為了溝通或兌換方便，統一使用國際單位制——米。為了具體明確標準單位“米”有多長，人們用一種特殊的材料制作了一個度量物體作為標準，在特殊的環境中珍藏起來，防止它的長度發生變化。后來，由于光速得以確認，且有保持不變的性質，人們就用它1秒運動距離的299792458分之一來表示一個標準米，在測量時我們就用這個標準與待測的量進行比較得出物體的長度，在這里我們就用到了“比較”這種物理思想方法，認識了時空觀念。再比如在建立物質原子結構模型時，就用了“建立模型”這種物理思想方法，從湯姆生的棗糕式模型到盧瑟福的行星結構模型，最終使學生建立了物質觀念，等等。

二、借助物理思想方法，發展學生的科學思維

時代在進步，科技在發展，科技的掌握者是人，而人的智力的核心內容，不再是知識儲量的多少，而是思維能力的強弱。在這樣的背景下，傳統的“為知識而教”的模式已經不符合時代的發展。因此，“新課標”提出了最大限度地促進每個學生發展的目標，培養學生的自主學習能力，培養、發展學生的科學思維品質。科學思維品質反映了學生個體智力或思維水平的差異，主要包含模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素。

在物理教學中強化思想方法的教學，可以使學生科學思維品質的培養、發展做到有的放矢，是促進學生形成科學思維品質的重要方式。例如，控制變量法在初中物理中的應用非常廣泛，如研究蒸發快慢的影響因素，研究滑動摩擦力大小的影響因素，研究電流與電壓、電阻的關系，研究電功大小的影響因素，等等。利用控制變量這種物理思想方法，可以使學生清晰地理解實驗原理、設計方法，掌握實驗操作要領，從而理解物理知識的深刻含義。再如，研究二力平衡條件時，可以將其與相互作用力進行比較，使學生清晰地認識二力平衡的條件是作用在同一物體上的兩個力，大小相等、方向相反，且作用在同一條線上。通過這些物理思想方法的教學，可以大力發展學生的科學思維品質，符合新課標的基本理念，也符合“終身教育，終身學習”的教育思想。

三、借助物理思想方法，提升學生的科學探究能力

物理學科從本質上說是一門實驗科學，物理規律的發現、物理理論的建立都是以實驗為基礎的，因此在物理實驗教學中，提升學生的實驗探究能力就顯得尤為重要。正如玻亞利所說：“學習任何知識的最佳途徑是由學生自己去發現，因為這種發現，理解最深，也最容易掌握其中的規律、性質和聯系。”在實驗探究過程中，學生處于主體地位，學生需要思考、感受、體驗，使自己的身心與實驗探究過程充分交融，最后轉化為解決實際問題的能力，從而在根本上提升自己的實驗探究能力。

而要提升學生的實驗探究能力，掌握物理思想方法是基礎，沒有合適的思想方法的應用，在實驗探究過程中就像“無頭蒼蠅”似的，不知從何想起、從何做起，從而導致實驗過程“一盤散沙”，而利用合適的思想方法，可以使學生清晰地知道實驗探究的思路，該怎么想、怎么做“一目了然”，從而激發學生的學習興趣，提升學生的實驗探究能力。比如利用轉換這種思想方法研究動能的大小，將動能的大小轉換為對物體做功;研究電流通過導體產生的熱量的多少，將電流通過導體產生的熱量的多少轉換為液體吸收熱量的多少。又如利用圖像法研究液體沸騰和固體熔化時的溫度規律，根據數據畫出圖像進行分析，可以使學生深刻理解液體沸騰和固體熔化時的溫度特點，等等。

四、借助物理思想方法，培養學生的科學態度與責任

科學態度與責任主要包括科學本質、科學態度、科學倫理、STSE（科學·技術·社會·環境）等要素，是培養學生物理學科核心素養的重要組成部分，是一個民族、國家科技發展和創新的重要因素。當前，物理教學中存在“重知識教育，輕科學態度與責任培養”的現象，而借助物理思想方法的教學，可以培養學生正確的科學態度與責任。

比如牛頓第一定律的教學，運用科學探究的物理思想，讓學生經歷提出問題、進行猜想、設計實驗、進行實驗、分析和總結實驗結論等過程，可以將科學探究思想與物理知識有機地結合起來，促進學生學習方式的轉變，促進學生全面發展，培養學生嚴謹的科學態度與責任。另外，在本節課教學中，還可以讓學生先了解歷史上各位科學家對力與運動關系的探索過程，了解亞里士多德、伽利略以及牛頓的觀點，這樣，不僅可以加深學生對知識的理解，還可以培養學生不盲目聽從權威，不輕信自圓其說的推論，培養學生敢于質疑、敢于創新、敢于擔當的科學態度與責任。又如教學過程中滲透物理學家的貢獻及其物理思想方法，如“《墨經》中小孔成像的介紹”“牛頓第一定律的創立”“電磁場理論的建立”“愛因斯坦創立相對論”等，同時適當向學生介紹新中國成立以來，我國在各個高科技領域中取得的巨大成就。通過這樣的教學，不僅使學生了解物理發展的歷史和物理學家的典型事跡，從而掌握物理知識，更重要的是使學生了解科學家們對科學的態度，以及他們熱愛科學、獻身科學的精神，從而培養學生實事求是、勇于創新的科學態度與責任，樹立學生的民族自尊心和自信心。

當今社會，科技發展水平是國家綜合實力體現的一個重要方面，公民科學素養的水平高低直接關系到國家和民族的科技發展水平，提高公民的科學素養是一項長期而緊迫的任務。而要提高公民的科學素養，基礎教育是關鍵，特別是理科教育，作為一名物理教師，應以物理思想方法統領物理教學，提升學生的物理學科核心素養，并不斷探索提升學生科學素養的有效途徑和方法。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 任建英.談物理觀念[J].物理教學，2017（2）：49-52+39.

[2]? 代曉峰. 物理實驗教學中培養學生科學素養的策略[J].中學課程輔導（教學研究），2016（31）：126.

（責任編輯 易志毅）