基于核心素養淺談初中物理中“物態變化”的教學研究

倪佳燕

摘 要：物理核心素養提出明確了學生的學習的方向，有利于提升學生的物理學習效率和質量，有助于教師培養全面發展的新時代人才。因此教師要把握住物理核心素養的基本內容，以此為根本開展教學工作。文章以蘇科版初中物理“物態變化”的教學為例，分析教材內容和知識特點，從核心素養在“物態變化”中的體現入手，結合多種高效的教學方式，探究了“物態變化”課堂滲透物理核心素養的教學方法。

關鍵詞：核心素養；物態變化；教學研究；初中物理

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 收稿日期：2019-11-19 文章編號：1674-120X（2020）13-0098-02

要想學好物理、理解物理，勢必要提高科學思維、探究能力以及增強社會責任感，而掌握物理學科的理論知識也有助于學生提高這幾種維度的素養。因此，從長遠發展來看，物理核心素養與學生的學習成長是彼此關聯、相互促進的。初中物理教師在“物態變化”課堂中滲透核心素養，是把握教學方向、開展高效課堂的基礎，能夠充分發展學生的各項素質。

一、初中物理“物態變化”的教學內容

物態變化是物質從一種狀態變化到另一種狀態的過程，物理學中物態變化包含六種。蘇科版教材中“物態變化”一章的知識點教學順序為物質的三態、溫度、物態變化和水循環，教材內容豐富廣泛、深刻有趣，借助貼切的插圖可以激發學生思考。

“物態變化”這一章的特點是知識繁雜，框架為基本概念、六種物態變化過程、兩則探究類大實驗和多個輔助理解的小實驗。其中基本概念包括溫度、物質存在的三種狀態、物態變化過程、水循環在內的十一個物理定義；教學重點是讓學生理解和掌握汽化、液化、熔化、凝固、升華、凝華這六種物態變化，能夠辨別不同的物理現象并用物理學理論解釋問題；探究類實驗圍繞熔化和汽化展開，著重培養學生的實驗操作和思考分析能力。教師在新授課時要全面展開、細致論述，在復習課教學時要注重總結概括、方法指引和深刻探索，力求讓學生完全掌握基礎知識、引導學生充分感知物態變化的相關物理理論。同時教師要注重實驗教學，合理安排教學課時，為學生創造自主思考和探究的廣闊空間。

二、基于核心素養進行“物態變化”教學的意義

核心素養分為自主發展、社會參與和文化基礎三個方面，主要指學生在學習成長過程中逐漸具備的學習生活等自身能力、擔當等社會責任以及人文科學等修養內涵。發展學生的核心素養，能夠促進學生適應社會發展和不斷變化的新要求。

初中物理核心素養主要包括以下四個方面：物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任。學好“物態變化”的基礎理論，有助于學生全面客觀地看待世界，演示實驗與探究實驗有利于增強學生的觀察實踐能力。可以說，核心素養高度概括了初中物理“物態變化”這一章的教學內容與目標。教師培養初中學生的核心素養要符合學生終身發展的目標，讓學生通過系統的學習與探究將學科知識內化為個人品格和能力。

三、在物態變化教學中培養學生核心素養的具體措施

（一）創設有關“物態變化”的生活情境，激發學生的求知欲

物理教師在進行新授課教學時，往往按照固定的模式向學生灌輸教材中的知識，無論是溫度還是各種物質狀態的定義，都跟隨教材的安排分析闡述。盡管教師自認將知識點講全、講透了，但學生只是僵化地記憶，并沒有深入理解。另外，課堂中緊緊圍繞教材展開論述，會導致教學形式單一、枯燥，引不起學生的探索興趣。培養學生物理核心素養，既要符合學科特點，更要體現對學生能力提升的引導。“物態變化”這一章的知識內容與學生的日常生活聯系得十分緊密。它位于蘇科版八年級上冊《初中物理》教材中的第二章，作為中學生學習物理的開始，教師首先要考慮如何建立起抽象、嚴謹的物理概念與具體、形象的生活現象之間的橋梁，激發學生的興趣、探索欲。因此，教師在備課時要注重發掘物理概念在生活中的蹤影，借助豐富的生活素材解讀物理概念。

以“汽化和液化”這節內容為例，教師在課程開始前先問學生對“汽化”的理解，讓學生聯想到煮開水的生活場景；之后再設計兩個具體情境，引導學生思考：將冷水加熱至沸騰后繼續煮幾個小時，水會發生什么變化？將冷水倒入杯子中放在室內，幾天后水會發生什么變化？通過創設這樣極具畫面感的生活情境，教師可以更加有效地解釋蒸發與沸騰這兩種汽化方式。

（二）明確物態變化相關概念，改變學生對核心素養中物理觀念的理解

物理核心素養中，最基礎也是最重要的部分是培養學生的物理觀念。眾所周知，物理概念難教、難學，一直是令教師和學生頭痛的地方，其原因主要集中在三個方面：一是物理概念種類豐富難以分辨，二是物理概念抽象復雜難以理解，三是學生的思維固化。物理作為一門自然學科，概念全部提煉自對客觀世界的觀察，學生在接觸物理之前會形成許多固有的生活經驗，而有些恰恰是與物理學科內容不相符的，這點在“物態變化”板塊體現得尤其明顯。因此，初中物理教師在教學中面對的學生群體雖然從未接觸過物理領域，但并非一張白紙，因而教師在教學前首先要糾正學生的錯誤觀念，即在生活中積累下的前概念。同時，教師也要注意有所側重地開展教學，對一些在生活中便可獲得的正確觀念，不必反復陳述。

以“物態變化”這一章中的第一節“物質的三態、溫度”為例，此節的主要內容為物質的三種狀態以及溫度的定義與測量方法。根據教學經驗可知，學生在學習這節內容時積極性不高，常常對教師反復強調的重點不以為意，究其原因就是受“前概念”影響太大。學生認為溫度，物質的氣態、液態與固態知識是自己早已明確了的，不是什么新鮮內容。因此，在課程剛開始時，教師可以不急于講解基礎概念，而可以先借助多媒體展示出體溫計的構造，然后提問學生玻璃泡的作用。在觸及學生的認知盲區之后，教師再順著教材的知識順序依次講解，就能更好地將概念傳授給學生，也能讓學生更加樂于學習、向往學習。

以“升華”和“凝華”為例，學生對這兩個概念的掌握程度不高，這與學生積累的前概念是脫不開關系的。調查顯示，學生對六種物態變化的熟悉程度具有明顯的傾斜，一般來說學生腦海中都會有清晰的“汽化”和“熔化”概念，在系統的學習之后也能明晰“液化”和“凝固”概念，但始終會忽略氣體與固體可以直接轉化的事實。為了讓學生在頭腦中對“升華”和“凝華”形成深刻的印象，教師可以借助實驗，一方面使用多媒體播放碘的升華與凝華現象視頻，另一方面在條件允許的情況下進行課堂演示實驗，讓學生近距離感受升華與凝華現象，從而牢牢掌握相關概念。

另外，在“物態變化”這一章中，物質的不同狀態及其變化過程對應著不同的定義、概念，高效掌握這些復雜的知識對學生來說是較為困難的。學生一旦記錯了概念，等到發現的時候再糾正，會耗時耗力，因此教師可以結合過往經驗，提前給學生打好“預防針”。例如，在講解“熔化和凝固”時，教師可以讓學生不看課本寫下“熔化”這個詞，看看是否寫對。有些學生根據經驗會寫“融化”，教師可以指出熔化往往需要升溫加熱，所以用火字旁的“熔”更加合理，通過這樣的方法來幫助學生記憶。

（三）注重實驗探討，滲透核心素養中的物理思維

實驗可以直觀地呈現出物理原理和規律，初中物理實驗包括教師演示實驗和學生探究實驗兩部分。學生通過自己動手參與設計和完成實驗，能夠增強實踐能力，并且飛速提升物理素養。蘇科版《初中物理》教材中“物態變化”這部分著重講解兩個實驗，分別是觀察水的沸騰和探究冰、蠟燭的融化。這兩個實驗對學生的思考、操作、探究能力要求較高，教師可以將學生分組，鼓勵學生合作練習。同時，為了讓實驗發揮出最大作用，教師要讓學生在實驗結束之后進行分析探討，力求培養學生的實驗能力和解決實際問題的能力。除此之外，對教材中簡單提及的小實驗，教師也要一一闡述原理，確保學生完全理解。

（四）創造思考和動手操作的機會，從科學探究入手培養學生核心素養

初中物理教師在培養學生科學探究能力時，不僅要圍繞書中的重難點和大實驗進行教學，更要將細微之處的知識點放大，豐富學生的學習體驗。新課改明確提出“自主、合作、探究”的課程要求，為發展學生的綜合實力，教師要積極地豐富課堂教學形式，為學生創造多種可供深度合作探討的課題和機會。

以“綜合實踐活動：用電冰箱研究物態變化現象”這節內容為例，受學校條件的限制，教師往往直接講解教材內容，而不督促學生自主探究，這樣一來會失去培養學生思考和探究能力的良好機會。教師在講解這節知識時，最好為學生布置相關作業、留下硬性指標，要求學生回家后仔細觀察冰箱中的結霜、熔化、冒白氣等現象，并結合已學知識將其總結歸納。同時，教師要引導學生收集信息，初步認知冰箱的結構及各現象的物理原理，可以將學生分成若干小組，促進學生在合作的大環境下相互競爭。

（五）基于核心素養豐富課堂內容，助力學生形成良好的科學觀

物理核心素養中“科學態度與責任”的教育對學生未來的學術研究具有深刻意義，然而這個板塊在初中物理課堂中一直處于一個尷尬的地位，學生不理解、缺乏學習意識，教師不重視、三言兩語草草帶過。初中物理課堂貫徹核心素養，引導學生正確看待科學、積極參與科研，這離不開科學態度與責任的滲透。因此，物理教師要重視這一維度的教學。教師可以在課堂中抽出幾分鐘時間介紹物理前沿理論，激發學生的探索激情；也可以借助科學家艱苦奮斗、嚴謹治學的事跡來激勵學生奮進。

綜上所述，基于物理核心素養開展教學工作能夠顯著提高教學質量。在“物態變化”的相關教學中，教師要把握教學重點，緊扣知識生活化的特點，在設計教學環節時貫徹核心素養，更加有針對性地改進教學模式。

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