提能減負的教學新思路，物理概念結構化教學三步法

曹淑娟

摘要：針對如何在物理概念教學過程中落實物理學科核心素養，提升學生的關鍵能力和減輕學生學業負擔的教學問題，筆者通過認真研究教材和物理概念形成規律，提出了關于物理概念結構化教學的新思路。第一步明確概念來源，化抽象為具體，第二步分析概念建立過程，化復雜為簡單;第三步知曉概念拓展延申，化單一為系統。利用物理概念結構化教學三步法可以讓學生在進行物理概念學生過程中形成科學思維，提升概念理解能力、運用能力以及創造力。

關鍵詞：物理概念;核心素養;提能減負

一、背景分析

1.物理學科核心素養的提出。2017年版《新課程標準》對物理學科教學目標提出了新的要求，要在物理課堂中落實學生核心素養的培養，全面提升學生物理的學科能力。包括提高學生的物理觀念、科學思維、科學探究及科學態度與責任。如何理解物理學科核心素養及怎樣落實物理學科核心素養的培養是青年教師面臨的困難之一。2.新的高考模式實行及新的物理教材的使用。2018年開始湖南省開始全面實行新高考改革，展開了3+1+2的教學模式，2020年全省各個高中正式開始使用物理學科新教材，如何理解新高考改革的背后意圖以及更高效的應用物理教材完成教學目標也是青年教師面臨的一個急需解決的困難之二。3.雙減政策的正式出臺。雙減政策的正式出臺對于物理教師在物理課堂的高效教學提出了新的要求，怎樣高效的完成教學內容以落實核心素養和減輕學生的學業負擔是青年教師面臨的困難之三。針對這樣三個現實背景，筆者撰寫了本篇論文研討物理概念教學的新思路。

二、物理概念結構化教學三步法

2.1物概念形成特點分析

物理概念往往給人這種印象，它的產生似乎不是來自于現實生活中的實物，而是直接產生于思維。通過認真分析我們會發現物理概念的產生實際上是經歷了這樣的一個流程。它是由物理學家們通過觀察生活中的物理現象，基于大量物理事實，抓住了物理現象中的一些本質規律、一些普適的特性或者共性后抽象成物理概念或者概括成物理規律，最終形成物理理論。科學家建立這些概念、總結這些規律的最終目的是為了應用相應的物理概念或者物理規律去描述問題、分析問題和解決問題。在物理概念的整個形成過程中要時時刻刻經歷現實的檢驗與修正。所以普朗克曾說過物理定律不能單靠思維來獲得，還應致力于觀察和實驗。

基于物理概念這樣的形成流程，我們要想在物理教學過程中培養學生的核心素養，提升學生利用物理解決問題的關鍵能力以及形成物理結構化的知識體系遠離題海戰術，減輕他們的學習負擔，就應該在物理概念教學過程中滲透來源，分析過程，加深拓展，也就是進行物理概念結構化教學三步法。

2.2物理概念結構化教學三步法具體步驟

2.2.1明概念來源背景，化抽象為具體

第一步明確概念來源，化抽象概念為具體實例。為什么要在教學過程明確概念來源。1.明確概念來源背景就能夠讓學生將抽象的概念與現實的具體問題建立聯系，縮短學生與物理概念之間的心理距離。2.明確概念來源有利于學生形成概念建立的科學思維，知道知識都不是憑空產生的，而是基于現實問題的需要而產生的，能夠讓學生形成解決問題的關鍵能力。3.學生只有知道概念建立的背景，也就是知道為什么建立相應的物理概念，才能明確物理概念應該怎么建立以及怎么應用。

以速度概念建立的背景分析為例。正是由于生活中有這樣的現象，同樣跑100米，有人跑得快，有人跑得慢。由此引出問題，如何比較這種運動快慢呢？通過觀察我們知道如果運動的位移相同，我們直接比較運動時間長短即可，運動時間越短說明運動越快。如果是運動時間相同，就只需比較運動位移即可，位移越大，運動越快。這兩種情況下我們都是只需看一個參量即可。問題是現實生活中的實際運動情況往往是運動的位移與時間都不相同，這種情況下如何用一個參量大小情況來分析運動快慢呢？為了簡化這種運動描述的復雜性，就需要定義一個新的物理概念速度來描述運動的快慢，這樣我們就可以只需看速度這一個參量的大小就可以描述出運動的快慢了。這就是速度概念建立的背景。

這樣分析速度概念有什么好處呢？1.學生能夠很清楚的明白速度概念是在位移和時間概念的基礎上建立的，他們就能夠初步意識到物理概念體系的建立是需要一個過程和一定的知識儲備的。2.通過分析概念建立的背景能夠讓學生了解物理概念不是憑空產生的，它是有現實情景需要的。這樣可以將抽象的概念與現實情景建立聯系，一方面化抽象為具體，另一方面有利于學生形成科學的物理觀念、物理思維以及科學的探究方法，提升學生的物理學科核心素養。

2.2.2析概念建立過程，化復雜為簡單

第二步分析物理概念的定義過程，化復雜為簡單。只有對物理概念的定義過程中細細體味，分析出概念定義過程中每一步的緣由，學生才能夠將復雜概念理解透徹，進而化復雜為簡單。而在分析物理概念建立的思維過程中學生就能夠逐漸形成概念定義的科學思維，形成科學的探究方法進而提升關鍵能力。

還是以速度概念的定義過程為例進行分析。通過前面的分析我們已經了解到了速度概念定義的背景。那么如何定義速度，這里就需要用到數學方式將時間化為統一，比較單位時間內發生的位移大小，或者將位移化為統一，比較單位位移內所用時間的長短。而我們物理里面速度的定義就是物體發生的位移與時間的比值即為速度。由此引出速度定義式，速度的一切特點都包含在速度的定義式里。包括它的大小、方向、單位、以及速度的兩種類型平均速度與瞬時速度都可以在定義式里有所體現。與數學表達式不同的是物理表達式需聯系實際情況分析問題，速度并不由位移和時間決定。通過分析速度概念建立的背景，學生能夠快速理解并記住速度定義的方式及速度定義式。通過分析速度定義過程就可以分析出速度的性質及特點，化復雜為簡單，也可以培養學生定義概念的科學思維與科學探究方法。

2.2.3知概念拓展延申，化單一為系統

第三步知概念拓展延伸、化單一為系統，所謂知概念拓展延伸就是了解概念背后更深層次的內涵，包括了解概念建立過程中涉及了哪些其他概念，他們彼此之間有什么內在聯系，又是怎樣聯系起來構成結構化的的物理知識體系的。這樣將單一的概念通過拓展延伸建立內在聯系，層層遞進，形成系統的知識網絡，加強學生對于概念的深度學習，提升學生的知識遷移能力，打開學生的物理思維，形成科學的物理觀念，提升創造能力。

以運動學、力學、能量學知識體系簡單說明如何拓展延伸。運動學最初是位移概念的建立，位移描述物體位置變化情況，位移概念聯系時間由此引出物體位置變化有快有慢，由此建立速度概念;速度變化聯系時間，由此引出速度變化有快有慢，由此建立物理概念加速度。由為什么速度會發生變化，即加速度產生的原因，由此聯系力，即力是改變物體運動狀態的的原因。通過力做功與否就將運動學、力學與能量學建立了聯系，整個經典力學都是圍繞這三者之間的關系展開。通過拓展延伸將三者的關系逐步深化可以讓學生形成扎實的物理知識網絡體系，形成結構化的物理思維方式，提升學習能力。

三、總結

我相信如果以明確概念來源，分析概念定義過程以及知道概念的拓展延伸三步法來進行物理概念的教學，不僅可以提升學生利用已有物理概念去解決現實問題的能力，在一定程度上也能夠激發學生嘗試著去建立新的物理概念解釋和解決他們遇見的新的物理現象和物理問題。從而達到提高學生分析、評價和創造的關鍵能力，落實核心素養。