初中物理核心素養的要素分析與培養策略

■山東省濟南市平陰縣平陰實驗學校 張姍姍

初中作為學生學習物理知識的啟蒙時期，是學生建立物理觀念的起始階段，也是發展物理素養的關鍵期。但目前，在教學中，仍然存在著教師對核心素養的內涵還未形成清晰的認知，進而將傳遞知識作為唯一的教學目標，這既阻礙了學生思維的發展，還直接影響了學生今后的學習。

一、初中物理核心素養的要素分析

（一）基本物理觀念

物理觀念是學生在物理學習過程中，逐步形成較為基礎的認識觀。學生能夠借助這種內在的觀念來解釋自然現象、思考實際問題以及解決實際問題。此外，這種最基礎的認識觀，是學生通過對“物質、相互作用、能量”等知識進行較為系統的學習，再從頭腦中對相關物理核心概念進行再加工，并最終形成物質觀、運動觀以及能量觀的過程。

（二）基本物理思維

物理思維是人腦對物理對象、物理過程、物理現象以及物理事實的本質屬性、內部規律以及事物間相互聯系而形成的能動反應。它主要包括“形象思維”與“抽象思維”，其中，感知覺、想象屬于形象思維，而分析、綜合、演繹等屬于抽象思維。

（三）實驗探究能力

科學探究是物理核心素養的重要組成部分，也是落實物理課程目標的重要途徑。在實驗探究的過程中，除了使學生掌握最基礎的知識，還要以多維的課程目標為切入點，發展學生的實驗探究能力，以此推動核心素養得以全面提升。此外，實驗探究主要由幾個因素所組成，其中包含：提出問題、猜想、設計實驗、進行實驗、分析論證、評估、交流與合作。

（四）科學態度和精神

初中物理課程不僅重視知識的傳授，更重要的是對學生學習興趣、探究能力以及科學態度等方面的培養。科學態度和精神作為核心素養的重要組成部分，是學生實現可持續發展不可或缺的能力。其具體包含：對物理知識的好奇心和求知欲、實事求是與敢于質疑的態度、社會責任感以及促進可持續發展的意識。但這一核心素養的形成并不是一蹴而就的，而是一個循序漸進的過程。

二、培養初中生物理核心素養的有效策略

（一）揭示生活現象，建立物理觀念

在初中階段，物理知識呈現出抽象化的特征，這容易使學生產生思維障礙。為了幫助學生認識物理知識的本質，并使他們經歷對物理知識從具體到抽象再到具體的過程，教師可借助學生熟悉的生活現象，并以此作為教學的切入點引入課堂中，這樣既能夠使學生對所學知識形成初步的表象認識，還將物理原理反作用于生活中，以此建立物理觀念。例如，在“物體受力時怎樣運動”章節教學中，為了幫助學生建立二力平衡的概念，并能夠使他們運用二力平衡來分析、解決問題，筆者首先演示生活現象，即：在平直軌道上勻速行駛的火車、勻速步行的學生、靜止在地面上的汽車，以這幾個生活現象為出發點，引導學生思考“以上物體保持靜止狀態和做勻速直線運動是否受到外力”這一問題。隨后，建立在這個生活問題的基礎上，引出平衡態的概念。當學生對平衡狀態有了感性認識后，筆者以“物體受力作用時滿足什么條件才能夠保持平衡”作為過渡，進而使學生對二力平衡的概念從感性認識上升到理性認識，并建立起了平衡的觀念。在引入二力平衡的應用時，由于學生對這一概念有了理性的認識，筆者展示“靜止懸掛的電燈、靜止在桌面上的茶杯、勻速運動的拖車”等圖片，讓學生畫出每個物體的受力圖，并分析物體是否受到平衡力，哪一對是二力平衡，進而使學生對二力平衡的認識從理性上升到實踐。

（二）巧設實驗活動，發展物理思維

實驗作為初中物理教學的重要組成部分，是發展學生物理思維的重要過程。可見，設計實驗活動是十分重要的。教師作為教學的組織者，應根據具體的教學內容，為學生構建良好的實驗環境，這樣既能夠使學生靈活運用物理方法來解決實驗過程中遇到的問題，還能使學生的多種認知同時參與，進而分析、總結出實驗現象所蘊含的物理規律，以此發展其自身的物理思維。例如，在“探究影響電磁鐵磁性強弱的因素”實驗中，為了使學生熟練運用“控制變量”的科學研究方法來完成探究任務，筆者組織學生以小組為單位，利用“鐵釘、電源、導線、滑動變阻器、電流表”等實驗器材展開實驗操作。在實驗操作之前，筆者引導學生對“影響電磁鐵磁性強弱的因素”做出科學合理的猜想，并制訂實驗計劃與要求。在制定實驗方案的過程中，由于猜想的因素不上一個，因此，筆者引導學生采用控制變量法來探究電磁鐵磁性強弱與電流大小和線圈匝數的關系，以此推動實驗操作活動的有序進行，進而使他們通過觀察電磁鐵吸引大頭針數目的情況，驗證了以上猜想。

（三）設置課堂問題，提升探究能力

問題的出現作為探究意識得以形成的前提，是課堂教學中不可或缺的要素。鑒于此，教師在初中物理教學中，應根據學生的認知與經驗來設置課堂問題，這樣不僅能夠引發學生的認知沖突，還能建立在他們原有認知基礎上不斷更新知識結構，完善知識體系。例如，在“慣性”章節教學過程中，為了使學生知道什么是慣性，并建立慣性這一概念，筆者首先運用多媒體課件演示兩個動態的現象，其一，一摞硬幣垂直放到紙板上，紙板放到杯子上，迅速打下硬幣的紙板，上面的硬幣會怎么樣？其二，將一摞棋子擺在桌子上，用尺子迅速打出下面的棋子，上面的棋子會怎么樣？于是引發了學生的猜想，在此基礎上，筆者演示實驗后續的實驗現象，并提出問題，即：彈飛紙片的時候，為什么硬幣沒有飛出，而是落進杯子里；為什么打出下面的棋子，其他的幾個棋子能夠保持原來的狀態？接下來，以這些問題為導向，以小組為單位，使學生結合自己所觀察到的實驗現象積極展開討論。在討論過程中，不僅使學生對慣性有了初步的認識，還激發了他們的探究意識，從而提升了其探究能力。

（四）滲透物理學史，樹立科學態度

物理學史貫穿于教學的全過程中，集中體現了人類探索和逐步認識物理世界的現象、特性、規律和本質的歷程，對樹立學生科學態度具有積極的促進作用。如果教師能夠恰到好處地把物理學史滲透到教學內容的講解過程中，一方面能夠激發學生學習的興趣，另一方面對學生的情感、態度以及價值觀產生積極影響，從而使學生潛移默化地樹立科學的態度。例如，“探究運動和力的關系”，在講解“牛頓第一定律”時，筆者引入了“力與運動的關系”發展歷程，即：在伽利略、笛卡爾、亞里士多德等人的不斷研究下，在1687年，牛頓在此基礎上正式提出這一原理。這個物理學發展歷程讓學生認識到科學家在一次次批判與創新中不斷將物理觀念科學化。可見，物理學史是一座豐富的知識寶庫，既激發了學生的探究意識，又能使學生體會到科學知識的來之不易。

綜上所述，初中物理核心素養是推動學生學習與發展的關鍵因素，需要教師以此為導向，不斷完善教學體系，更新教學方法，從而將學生培養成為高素質的人才。