核心素養(yǎng)下物理抽象概念及規(guī)律在高三復(fù)習(xí)中的教學(xué)策略分析

摘 要：對高中物理教學(xué)來說，高三復(fù)習(xí)是對物理系統(tǒng)性知識點的全面總結(jié)，廣大物理教師所面臨的重點研究課題就是怎樣才能在高三復(fù)習(xí)階段，開展有效的物理抽象概念及規(guī)律相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)。因此，文章基于現(xiàn)代教育視角，對核心素養(yǎng)下物理抽象概念及規(guī)律在高三復(fù)習(xí)中的教學(xué)策略展開深入研究，并提出具體實施策略。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);物理;抽象概念;高三復(fù)習(xí);教學(xué)策略

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的，是適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。這里的必備品格和關(guān)鍵能力指適應(yīng)個人終身學(xué)習(xí)和社會發(fā)展所需要的科學(xué)基礎(chǔ)知識、關(guān)鍵能力、科學(xué)情感、態(tài)度、價值觀等方面的表現(xiàn)，是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)集中體現(xiàn)出的帶有物理特征的能力。

一、 重視形成物理概念的過程——創(chuàng)設(shè)情境加深理解

高三物理復(fù)習(xí)雖然不是講授新課，但對于物理概念的形成過程還是要重視。在概念的復(fù)習(xí)過程中，可以創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生思考和回憶概念的由來和意義。比如在復(fù)習(xí)電場的概念時，可以提出這樣一個問題情境：兩個電荷沒有接觸，但卻可以產(chǎn)生相互作用，這一過程是怎樣完成的？通過學(xué)生回憶即可引出電場這樣一個概念，然后再創(chuàng)設(shè)問題情境：電場我們看不見也摸不著，那么，我們是怎樣去研究場的大小和方向的呢？學(xué)生在回答問題的時候也就順便把電場強(qiáng)度這個概念的形成過程及公式的由來又回憶了一次，從而加深了印象。這比讓學(xué)生直接回憶公式，效果要好得多。所以，教師進(jìn)行教學(xué)時要提高對物理概念形成過程教學(xué)的重視程度，促使高中生形成清晰物理概念，精準(zhǔn)把握并理解物理規(guī)律，并使他們的物理思維能力得到充分發(fā)展，從而達(dá)到中學(xué)物理教學(xué)核心素養(yǎng)的要求。

二、 運(yùn)用類比法構(gòu)建概念體系——加強(qiáng)學(xué)生知識靈活性

用實驗的方法設(shè)疑引入抽象的物理概念是很困難的，教師一般多運(yùn)用與所學(xué)知識類比的方法比較學(xué)習(xí)。類比是科學(xué)研究中常用的方法之一，類比推理是根據(jù)兩個或兩類有相同屬性及規(guī)律的對象，依據(jù)我們熟悉的其中一類概念規(guī)律去推理另一類我們不熟悉的概念規(guī)律。在物理抽象概念教學(xué)中，通過類比強(qiáng)調(diào)概念之間的相關(guān)性、系統(tǒng)性，可進(jìn)一步協(xié)助學(xué)生將陌生知識轉(zhuǎn)變?yōu)槭煜さ膬?nèi)容，便于學(xué)生建立起科學(xué)、準(zhǔn)確、完整的概念，借助概念和規(guī)律串聯(lián)相關(guān)的物理知識，進(jìn)而構(gòu)建完善的知識框架。例如：高三復(fù)習(xí)電場時，我們可以用熟悉的重力場類比電場，雖然不像講新課那樣細(xì)致，但通過類比復(fù)習(xí)，至少可以讓學(xué)生把概念理解的更加深刻、準(zhǔn)確。

受到重力作用的物體其移動高度差（高度的差值）越大，重力勢能變化就越大。那么，要怎樣對電場中各點電勢進(jìn)行定義呢？

通常情況下，電勢會以φ進(jìn)行表示，電場中某點的電勢，代表著這一點在電場中位置的高低，和地理中地勢的高低是一樣的意義，而且，延電場線的方向，電勢逐漸降低。高度差和電勢差可以類比學(xué)習(xí)，電勢相對零點電勢而言，電勢差和零點電勢選取沒有關(guān)系，電勢有大小，沒方向，是標(biāo)量。基于電勢概念，電場中任意兩點1、2間的電勢差可這樣來表示：U12=φ1-φ2。

為了更加透徹的了解電勢和電勢差，可以舉一些具體數(shù)字與高度和高度差做對比，加深學(xué)生對這一抽象概念的了解。如

h1=10m、h2=5m、h3=-5m、h4=-10m，則h1>h2>h3>h4，這里負(fù)號表示比零還要小，負(fù)的越多越小，那么類比電勢，延電場線的方向電勢在降低，則可舉數(shù)字φ1=10V，φ2=5V，φ3=-5V，φ4=-10V，同樣，負(fù)的越多表示越小，則φ1>φ2>φ3>φ4。那么，電勢差的負(fù)號又是什么意思呢？同樣可以類比高度差：Δh12=h1-h2=10m-5m=5m，Δh32=h3-h2=-5m-5m=-10m，

那么哪個大呢？顯然Δh12<Δh32，這里的負(fù)號表示什么意思，可以讓學(xué)生回答。緊接著舉例電勢差，U12=φ1-φ2=10V-5V=5V，U32=φ3-φ2=-5V-5V=-10V，U12和U32哪個大呢？學(xué)生通過類比就可以迅速答出U32大，而且可以將電勢負(fù)號的含義與電勢差負(fù)號的含義類比，加深學(xué)生對這兩個抽象概念的理解。

例如，教師可給學(xué)生出這樣一道題：如圖1所示，點電荷Q的電場中，帶正電的試探電荷q1、q2分別在A、B兩點，虛線是等勢線。電勢零點取無窮遠(yuǎn)處，要把q1、q2向無窮遠(yuǎn)移動時，外力克服靜電力做的功相等，那么，以下哪一項的說法是正確的？（1）A點電勢>B點電勢;（2）A、B兩點電場強(qiáng)度相等;（3）q1在A點的電勢能

解析：如果對電勢和電勢差這兩個抽象概念不理解，這個題的正確選項很難選出來，通過判斷：φB>φA，而且都是負(fù)值，

UB∞=φB-φ∞=φB，UA∞=φA-φ∞=φA，那是不是通過φB>φA就可以得出UB∞>UA∞呢？顯然不對，學(xué)生有這樣的疑惑，關(guān)鍵是對抽象概念理解不清，沒有重視電勢和電勢差的負(fù)號，這里還是舉具體數(shù)字說明，比如電勢φB=-2V>φA=-4V，但是對電勢差負(fù)號不表示大小，所以反而UB∞=

-2V<UA∞=-4V，這樣就可以選出C項了。因此，要做對這道題，關(guān)鍵就是要對電勢和電勢差這兩個抽象概念理解透徹。

三、 通過圖像加深對物理概念的理解——深化學(xué)生抽象思維能力

圖像可以讓學(xué)生更直觀、清晰地理解抽象概念。在高三復(fù)習(xí)過程中，出于使高中生深入認(rèn)知抽象物理概念的目的，通過圖像來使學(xué)生深刻理解物理概念不失為一種好的方法，這更有利于發(fā)展學(xué)生的抽象思維能力（詳見圖2、3）。

通過對以上圖像的直觀了解，使學(xué)生理清了電勢與地勢的聯(lián)系，學(xué)生在做題和思考時，遇到不理解的問題，既可以對比，也可以想到圖像，從而降低了題的難度。為了對這一抽象的物理概念理解更加透徹，還可以引導(dǎo)學(xué)生自行畫出電勢φ隨x變化的圖象，這樣，不僅可以加深對電勢變化規(guī)律的印象，同時還可以順便理解正負(fù)號的含義。

例如，教師可給學(xué)生出這樣一道題：兩電荷量分別是Q1和Q2的點電荷位于y軸上的M、N處，兩電荷連線內(nèi)各點電勢φ隨坐標(biāo)y變化的關(guān)系圖象見圖4，P點電勢最高，且在y軸上MP長度Q2電荷量;（3）M、N間將一點電荷沿y軸由P點下側(cè)移至上側(cè)，電勢能先減小后增大，那么該點電荷帶正電;（4）一點電荷只在電場力作用下沿y軸從P點運(yùn)動到接近N點，加速度逐漸變大。

解析：本題很多學(xué)生做錯，主要因為學(xué)生是沒有通過圖像對物理概念進(jìn)行理解分析，所以，不理解電勢的變化。仔細(xì)觀察，發(fā)現(xiàn)圖像在負(fù)半軸，也就是說電勢是負(fù)的，所以從N到P電勢升高，從P到M電勢降低。則電場線方向從P到N，從P到M，則Q1和Q2都帶負(fù)電荷，只要理解了這點，這個題目可做對了。

高中階段正是學(xué)生各種思維發(fā)展的關(guān)鍵期，在高三的復(fù)習(xí)過程中，物理抽象概念的教學(xué)直接會影響學(xué)生對題意的理解，所以在物理概念課教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力，有利于學(xué)生對客觀事物共同屬性和本質(zhì)特征的認(rèn)識，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，符合核心素養(yǎng)的教學(xué)理念要求。

作者簡介：楊健，甘肅省蘭州市，永登一中。