普通高中物理觀念核心素養(yǎng)的思考

黃維德

摘 ?要：《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》，凝練了學(xué)科核心素養(yǎng)、更新了教學(xué)內(nèi)容、研制了學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、增強(qiáng)了指導(dǎo)性。本文在物理觀念核心素養(yǎng)方面有一些自己的思考，就物理觀念及其評(píng)價(jià)、物理觀念的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、物理觀念的形成、有效構(gòu)建物理觀念等方面，提出了自己見(jiàn)解。

關(guān)鍵詞：高中;核心素養(yǎng);思考

物理學(xué)科核心素養(yǎng)明確了學(xué)生學(xué)習(xí)該學(xué)科課程后應(yīng)達(dá)成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力，對(duì)知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀三維目標(biāo)進(jìn)行了整合，主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“實(shí)驗(yàn)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”等四個(gè)方面的要素構(gòu)成，其中“物理觀念”的形成是核心素養(yǎng)最基本的組成部分。以下是從物理觀念及其評(píng)價(jià)、物理觀念的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、物理觀念的形成、有效構(gòu)建物理觀念等方面的一些思考。

一、物理觀念及其評(píng)價(jià)

新課標(biāo)對(duì)物理觀念核心素養(yǎng)的描述是：“物理觀念”是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)與相互作用、能量等的基本認(rèn)識(shí);是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華;是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題的基礎(chǔ)。“物理觀念”主要包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀念、能量觀念等要素。

對(duì)學(xué)生物理觀念形成的評(píng)價(jià)，從學(xué)業(yè)水平評(píng)價(jià)和核心素養(yǎng)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的5級(jí)水平做了規(guī)范，使教師對(duì)學(xué)生物理觀念形成水平的評(píng)價(jià)更加具有可操作性。學(xué)生學(xué)完普通高中物理課程后，達(dá)到的物理觀念學(xué)業(yè)水平和素養(yǎng)水平可以從5級(jí)水平加以評(píng)價(jià)，1級(jí)為最低水平，5級(jí)為最高水平。以1級(jí)和5級(jí)水平為例，1級(jí)學(xué)生達(dá)到的學(xué)業(yè)水平為“初步了解所學(xué)的物理概念和規(guī)律，能將其與相關(guān)的自然現(xiàn)象和問(wèn)題解決聯(lián)系起來(lái)”;素養(yǎng)水平為“能從物理學(xué)的視角觀察自然現(xiàn)象，具有將物理學(xué)與實(shí)際相聯(lián)系的意識(shí)”。5級(jí)學(xué)生達(dá)到的學(xué)業(yè)水平為“能清晰、系統(tǒng)地理解物理概念和規(guī)律，能正確解釋自然現(xiàn)象，能綜合應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)靈活解決實(shí)際問(wèn)題”;素養(yǎng)水平為“具有清晰、系統(tǒng)的物理觀念，能從物理學(xué)的視角正確描述和解釋自然現(xiàn)象，能靈活應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，能有效指導(dǎo)工作和生活實(shí)踐”。可以看出，學(xué)業(yè)質(zhì)量水平主要從物理知識(shí)和技能學(xué)生應(yīng)達(dá)到的水平加以描述，重在物理學(xué)科本身的知識(shí)與技能水平評(píng)價(jià)，而核心素養(yǎng)水平則側(cè)重于從學(xué)生作為“社會(huì)人”應(yīng)達(dá)到的物理學(xué)素養(yǎng)加以描述和評(píng)價(jià)。

二、物理觀念的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

教師在教學(xué)時(shí)，應(yīng)該首先把握高中物理在物理觀念方面的空間結(jié)構(gòu)，才能在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)有明確的目標(biāo)指向，通過(guò)教學(xué)讓學(xué)生完成物理觀念的空間網(wǎng)絡(luò)建構(gòu)。

高中核心素養(yǎng)的物理觀念主要包含物質(zhì)觀、運(yùn)動(dòng)與相互作用觀、能量觀。物質(zhì)觀念又包含粒子物質(zhì)觀、原子物質(zhì)觀、分子物質(zhì)觀、宏觀物質(zhì)觀、宇宙物質(zhì)觀、非實(shí)物物質(zhì)觀等;運(yùn)動(dòng)與相互作用觀又包含運(yùn)動(dòng)觀、相互作用觀、時(shí)空觀等;能量觀又包含有能量普適觀、多樣觀、轉(zhuǎn)化觀、量度觀、守恒觀、環(huán)保觀等。教師在頭腦中首先要形成這樣的整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，理解各方面觀念在物理教學(xué)內(nèi)容中的分布，才能從整體上明確方向，在教學(xué)中自覺(jué)踐行物理觀的培養(yǎng)目標(biāo)，避免無(wú)目的開(kāi)展教學(xué)。

三、物理觀念的形成

根據(jù)梁旭老師的觀點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)物理，一般是從具體的事實(shí)為背景，以掌握必要的物理知識(shí)和技能為前提，在物理知識(shí)和觀點(diǎn)的支撐下，通過(guò)內(nèi)化、提煉形成物理觀念。

比如，物質(zhì)觀中的粒子物質(zhì)觀和原子物質(zhì)觀形成過(guò)程如下表所示：

最后這些亞觀念結(jié)構(gòu)化和系統(tǒng)化后，就形成物質(zhì)觀網(wǎng)絡(luò)。物理觀念的構(gòu)建，必須是學(xué)生通過(guò)自身學(xué)習(xí)內(nèi)化后形成，而并非能通過(guò)教師給予。

四、有效構(gòu)建物理觀念

根據(jù)美國(guó)國(guó)家訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)室研究，不同的學(xué)習(xí)方式，學(xué)習(xí)者平均效率是完全不同的，這就是著名的“學(xué)習(xí)金字塔”理論。

根據(jù)“學(xué)習(xí)金字塔”理論，學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)與被動(dòng)學(xué)習(xí)的效率有非常巨大的差異，講最多只能使學(xué)生習(xí)得知識(shí)，通過(guò)講解最多只能使學(xué)生“懂”;“懂”僅僅是學(xué)習(xí)的開(kāi)始，“會(huì)”才更高一個(gè)層次，“熟練”又上一個(gè)層次，“巧妙應(yīng)用”才是最高層次。因此，教師的教學(xué)行為必須由教師講為中心向?qū)W生學(xué)為中心轉(zhuǎn)變，教師在教學(xué)中要善于設(shè)計(jì)出讓學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)過(guò)程，盡量避免講授式的教學(xué)設(shè)計(jì)，要將傳統(tǒng)的講給學(xué)生聽(tīng)的教學(xué)變?yōu)榻M織學(xué)生學(xué)習(xí)的各種學(xué)習(xí)活動(dòng)。在設(shè)計(jì)教學(xué)時(shí)思考情景怎么設(shè)計(jì)、任務(wù)怎么設(shè)計(jì)、問(wèn)題怎么設(shè)計(jì)、學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)怎么設(shè)計(jì)。教學(xué)中要有恰到好處的問(wèn)題，設(shè)計(jì)出好的問(wèn)題，啟發(fā)學(xué)生思考，讓學(xué)生經(jīng)歷解決問(wèn)題的過(guò)程。只有學(xué)生不斷主動(dòng)學(xué)習(xí)，才能在頭腦中有效構(gòu)建出自己的物理觀念網(wǎng)絡(luò)，形成一定水平的物理觀念素養(yǎng)。

實(shí)際教學(xué)實(shí)踐中，要有效落實(shí)以學(xué)生學(xué)為中心，教師要做到了解學(xué)生、有結(jié)構(gòu)性規(guī)劃、有有效的方法。了解學(xué)生，就是教師對(duì)學(xué)生的已有知識(shí)、思維發(fā)展、困惑與典型錯(cuò)誤等要有非常深入的了解。教師要多跟學(xué)生交流對(duì)話(huà)，課堂上要允許學(xué)生交流質(zhì)疑，才能充分地了解學(xué)生出現(xiàn)的問(wèn)題，明確學(xué)生的學(xué)習(xí)起點(diǎn)在哪里，才能做好有針對(duì)性的教學(xué)設(shè)計(jì)。只有教師具有上述全局視野，才能通過(guò)不斷地有效教學(xué)，讓學(xué)生形成屬于自己的物理觀念素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）.

[2]梁旭：學(xué)生視野學(xué)為中心與核心素養(yǎng).