建構物理知識體系對提升學科核心素養的意義

甘肅省平涼市靜寧縣第一中學 鐘 寧

隨著發展中國學生核心素養理念不斷在課程改革和教育實踐中的滲透，深入落實好高中各學科核心素養、完善學校課程、實現學科育人價值成為今天高中教育最重要的課題。高中物理課程作為自然科學的基礎，有著嚴密的理論體系和科學系統的研究方法，所蘊含的育人功能和學科素養，直接影響著每個學生的終身發展。然而在目前的高中物理教學中，不少師生忽略了物理知識體系的構建，只見樹木不見森林，缺乏對高中物理知識體系的整體認識，難以形成完整的物理觀念和科學思維，不利于提升學生的物理學科核心素養。在日常高中物理教學中，做好單元教學設計，幫助學生從宏觀上把握物理知識體系，建構物理學全景圖，是提升學生物理學科核心素養的重要途徑。

一、建構物理知識體系，有利于形成物理觀念

物理是一門實踐性和應用性極強的自然科學，所有物理概念和規律之間存在著很強的邏輯關系，每個概念的建立都是研究物質結構、相互作用和運動規律的實踐需要，教師和學生只有在教學過程中理解這些概念建立的必然性和相互關聯性，才能更深刻地領會概念的內涵和外延。

例如在高中物理選修3-1 靜電場的描述中，先后建立了靜電力、電場強度、電場力做功、電勢能、電勢、電勢差等物理概念，教學過程中如果不搞清楚這些概念的來龍去脈，學生就會在學習中很迷茫，就會覺得這些概念瑣碎繁雜，識記困難，更談不上靈活應用。而如果我們按照下圖思路，聯系學生現有的有關力、做功、能量的知識展開這些概念教學，厘清楚為什么定義了電場強度還要定義電勢和電勢差，電場力的大小和電勢能的高低為什么不能直接用來描述電場力的性質和能的性質，筆者相信學生從宏觀上建立知識體系，會更容易接受這些概念，也一定會對這些概念產生不一樣的理解。

在每一部分知識的教學過程中，教師如果能夠堅持從物理概念規律的本質上引導學生建立知識體系，在概念規律之間多做橫向和縱向的聯系，學生耳濡目染，能更好地描繪物理全景，形成物理觀念，提升學生的物理學科核心素養。

二、建構知識體系，有利于形成科學思維

在高中物理學習過程中，總有一些同學覺得物理難學，上課完全能聽懂，但總是不會獨立解決問題，做題的時候困難重重。初中物理記記背背就能取得不錯的成績，進入高中，這種方法不再適用了，在物理學習上耗了很長時間但往往效果不理想，遇到問題缺乏思路，不知道用什么方法來解決。筆者認為這種情況在很大程度上是學生缺乏宏觀的知識體系，沒有形成完整的思維方式，不會分析，不會做出正確選擇所造成的。建構完整的知識體系，形成科學的思維方式，能有效解決一聽就會、一做就錯，甚至遇見問題無處下手的問題。

例如在解決力學問題的方法上，教學過程中教師可以不斷滲透三大觀點：力和運動的觀點、能量的觀點、動量的觀點，而且要細化這些觀點的內涵，讓學生遇見問題后能用科學的思維做出正確的分析和選擇。

在教學中建立了以上知識體系，掌握了基本物體運動模型后，學生遇見力學問題的時候，自然就會從三大觀點出發做出分析，分析物體的運動類型，分析物理量的已知情況，選擇最簡潔的方法，在這種模型構建、推理論證、分析綜合的過程中形成科學思維，實現學科核心素養的提升。

三、建構知識體系，有利于提高解決問題的能力

核心素養從本質上是培養學生解決問題的能力和品質，這完全與基礎知識基本方法的教學是相互融合的，學生只有在探究實踐活動中，綜合運用所學知識，批判性思考，才能實現由知識到能力的過程。開展單元主題教學是提升學生核心素養的重要途徑，單元主題教學設計的核心是知識整合，重視教學活動設計，鏈接生活實際，建構知識體系。建構知識體系是一個知識儲備從無序到有序的過程，是一個從知識到能力的升華過程，我們學習的大量物理概念、規律就像一把散亂的珠子，這些散亂的知識往往容易被遺忘，并且很難在應用中有效輸出。建構知識體系就是用一條規整的線索將這些散亂的珠子串聯起來，讓它們變得有序化。只有按照物理知識體系有序儲存的知識才能轉變成解決問題的能力，才有使用的價值。所以教學就像建設一座華麗的知識寶庫，既離不開一磚一瓦，更離不開堅實的框架。

四、建構知識體系，有利于認識本質形成態度

科學的本質是探究，學習物理就是探究物質結構、物體相互作用和運動規律的過程。建構知識體系是在教師高度把握學科特點、深入解析教材理念和思路的基礎上，引導學生參與知識思維共建的過程，絕不是教師將教材知識簡單地傳授給學生的過程。這一過程的落實既是對學生教育培養的目標，也是對教師專業素養的要求。所以建構知識體系的主體一定是學生，在理解知識內涵、挖掘科學規律、縱橫對比中建立知識和思維體系，在學習和實踐探究活動中培養學生嚴謹求實的科學態度和探究求真的科學精神，促進人類認識自然、改造自然的過程，認識科學的本質，形成科學態度。

在高中物理教學中，建構知識體系能夠優化教學內容，整合教學資源，突出知識之間的聯系，能幫助學生做有效的知識輸入，提高學生學習和應用知識的能力，能培養學生良好的思維習慣和學習品質，是學生從獲得知識到提升能力的重要途徑，也是有效提升學生物理學科核心素養的重要方法。