基于核心素養的體驗式高中物理概念教學研究*

趙娟娟

（漳縣第二中學 甘肅定西 748300）

高中物理課程是非常重要的一門課程，通過高中物理的學習能夠幫助學生從物理學的視角去認識自然并理解自然，建構有關自然界的物理圖景。這樣一來可以在學生獲得親身感悟的同時培養實踐探索能力，獲得積極的體驗，一方面領悟物理知識，另一方面培養綜合能力。在經濟社會發展進步的時代背景之下，核心素養培育已經成為教育領域的普遍共識，物理概念教學也應該具備其內在的邏輯性和客觀性，融合物理學本身的學科特征，完成內容的重組與構建。

一、基于核心素養的體驗式高中物理教學內涵

（一）學科核心素養

學科核心素養指的是學科育人價值的一種綜合體現，其主要是學生通過學生學習而逐步形成的價值觀念和關鍵能力。以物理學科為例，物理觀念既包括主要的物質觀念，同時還包括能量觀念等不同要素，學生在教師所創設的情境當中需要利用物理知識來解決生活當中的實際問題，準確描述現代物理當中包含的概念和規律，從而形成正確而清晰的物理觀念，進一步形成相應的物理素養。從科學的角度來看，科學思維包括對信息的分析以及論證，同時還要在創新的過程當中根據情境要求定位關鍵點，在分析問題之后解決問題，而不是僅僅局限于常規思維[1]。當學生不斷積累概念內容并且積累知識經驗之后，他們就能具備科學探究意識，善于發現周圍事物當中的常見問題。而從科學態度與責任的角度來看，如果學生能夠形成對于科學的具體認知，他們就能理解科學知識的本質，同時對物理知識具有足夠的求知探索欲望，在開展實驗研究和成果應用時，也能正確地分析物理學科背后的人文內涵和道德規范等內容。

（二）體驗式教學

體驗式教學顧名思義指的是學生在教師的幫助之下完成內容的體驗和感悟，以親身經歷的過程獲得知識并產生情感。在這一學習階段當中，教師作為主要的引導者，能夠幫助學生提供體驗的情境和來源，主動在物理知識的學習過程當中進行反思和總結，讓不同學生在大腦當中產生不同的情境，再結合已有的經驗與親身實踐形成對于事物的看法和觀點，完成理論知識的內化和相關意義的生成。

物理學科的體驗式教學會根據學科教學內容的基本需要創設不同類型的教學情況，從而更好地滿足學生的學習需求。無論是剛剛學習的知識，還是已經學過的概念和規律，都能夠最終內化為學生的獨有觀念意識，幫助學生構建屬于自身的認知結構標準。學生要想具備良好的思維能力，就需要以積極主動的學習態度進行理解和反思，在反思當中得到情感層面的提高[2]。

從體驗式教學的具體環節要求來看，教師會先創設有關的教學情境，然后引導學生完成內容的理解，最終進行內化和整合，實現應用反饋。教師會緊緊圍繞教學情境要求和教學目標來幫助學生快速進入學習狀態，使學生產生正向的情感體驗和心理狀態，充分調動聽覺視覺等多個感官功能。在概念學習的過程當中，教師會引導學生對這部分內容進行領悟和探索，從已經學過的知識當中掌握舊知識和新知識之間的聯系，從而整合知識要素，進一步地完成意見的交流和討論。在教師提供的其他類型情境當中，也可以運用這一部分的內容完成應用和反饋，為學生后續的學習做好鋪墊和整合，有針對性地完成各項內容的鞏固性練習。學生在進行知識總結和知識獲取的過程當中，可以基于不同場景的體驗要求進行評價和反饋，檢驗學習效果。

二、基于核心素養的體驗式高中物理概念教學模式

（一）重視物理觀念的結構化理解

對物理觀念進行結構化理解是幫助學生培養核心素養的關鍵要素，因為一部分學生對于物理知識的了解程度偏低，他們在生活經驗上比較欠缺，一旦面對困難情境時，很難主動將這些問題與生活當中的常見事物進行聯系，在知識的理解過程當中存在明顯障礙，甚至有可能成為學困生。此外，一部分學生對于物理學習的理解和認知并不到位，仍然停留在簡單的層面之上，練習的過程也是以機械的解題為主，并沒有對物理概念進行深入評估。長此以往，學生的物理學習體驗感將明顯下降，書本知識和實際生活之間的聯系會變得更加松散[2]。

但實際上物理學和生活之間的聯系非常精密，所以教師在進行物理概念教學的環節當中，要密切聯系學生的生活案例，創設體驗式情境，使學生在相對真實的情境當中完成對于物理概念的理解和深化，從而合理把握生活資源，給學生多提供一些他們了解并體驗過的事物，加深學生對概念及相關知識的理解。例如，在學習到電容器和電容的有關知識時就可以在結構上進行調整，從一些基礎知識內容入手，逐步過渡到生活當中的電容器應用，基于電容器的結構和充放電原理，使學生認識電荷量和電容器電勢等有關的概念，之后從閃光燈的生活應用過渡到電容器和實際生活之間的聯系，使常見的電子元件和常用物品能夠在學生的腦海之中進行聯系，獲得正向學習體驗。雖然電容器的充放電過程概念理解起來相對抽象，部分學生在學習時可能存在一定的難度，但如果能夠熟練掌握這些基礎知識，他們就能理解電容器充放電過程當中的能量相互轉化概念，具有科學思維和科學探究意識。

對事物的理解需要經歷從表面到內涵的過程，尤其是在物理概念的理解和認知過程當中，教師需要給學生提供合理的教學情境，將螺旋式的上升式結構知識借助新的平臺進行宣講。基于教材分析和學情分析來看，學生要準確感悟不同階段知識點之間存在的聯系和差異，在情境當中構建以學知識和為學知識的聯動框架，完成認知狀態的轉變。例如在學習到速度的概念時，很多學生只會從數學的角度分析速度的核心內容，但基于核心素養的要求來看，不同情境下的速度有著不同的差異，必然導致學生產生認知沖突。作為教師則應該引導學生獲得速度概念的嚴格定義——單位時間內產生的位移，然后將速度的嚴格定義和速度的物理意義進行說明，最終在頭腦當中形成結構化的知識體系，感悟物理學的學科魅力。

后續的教學階段，教師也要關注對于知識的結構化教學，在平時課堂上完成知識傳授時要重視不同模塊知識點之間的聯系，使這些知識能夠在學生的頭腦當中保存更長的時間。見面在生活當中非常常見，真正讓學生能感受并體驗到物理學的統一規律，才能讓他們獲得良好的學習體驗，并且將零散的知識聯系起來，形成環環相扣的局面[3]。

（二）建立物理科學分析思維

為學生需要具備科學的分析思維，準確分析物理知識和生活之間的聯系，從物理現象和規律的本質特征當中學會問題解決的具體措施。其中無論是物理理論本身的建立還是對物理知識的學習都需要涉及一個經典的模型建構過程，特別是對于一些比較復雜的物理問題來說，還要關注其本質因素，根據研究對象的特征對物理現象的過程和狀態展開評估，排除某些錯誤的答案。具體來看，現階段學生接觸的很多知識都是由生活當中的問題加工。例如在某些例題當中會設置比較明顯的變量和常量，然后讓學生在解題的過程當中應用這些已知知識來獲取未知知識。在概念學習方面則存在著比較經典的理想模型，即從生活當中的實際事物入手，在原始物理問題當中將概念進行深化，在知識學習階段，教師會引入某些理想化模型概念信息，結合生活當中的實際場景給學生產生感性層面的認知，并且建構起理想狀態下的模型，結果深化學生對于問題的理解和探究能力[4]。

另外，教師在進行問題引導的過程中，還應該善于從題干當中提取有效的信息，感悟知識點之間存在的內在聯系中獲取物理概念的一般規律。尤其是很多概念是需要進行演繹推理獲得結果的，例如在進行自由落體運動的學習過程當中，由于自由落體運動本質上是一種特殊的勻變速直線運動，所以教師可以將之前學過的勻變速直線運動的規律用在自由落體運動的計算過程當中，了解自由落體運動條件與概念之間的關聯，引導學生把一般性結論轉化為內在的邏輯性結論。現階段的概念學習更加關注學生對于基礎知識方面的科學論證，才能讓學生的思考和推理過程更加合理而具體。特別是某些知識需要以科學依據進行論證，才能將日常的物理教學活動和生活當中的物理現象進行關聯，幫助學生培養核心素養，在體驗教學當中培養逆向思維能力。在必要時還應該給學生提供能夠質疑的體驗化情境，培養創新意識，激發學生的主動求知欲望，當然這一切必須要建立在學生對于已有知識的熟練掌握前提下，才能從主動體驗當中提出一些具有創造性的見解和看法，讓學生具有質疑和分析的機會。作為教師需要從多個角度對學生進行引導并創設一些本身具有爭議的物理情境，讓學生經過分析之后獲得不同的感悟和理解。

（三）關注物理概念和科學探究之間的聯系

任何科學探究都離不開物理基礎概念知識的知識，并且實踐過程是物理學科概念認知的基礎。目前學生的實驗能力普遍較弱的原因在于他們基礎概念掌握水平并不牢固，在目前的高中物理教材當中，有很多實驗都被列為單獨的一節內容并演示呈現在章節的各個欄目當中。例如在探究小車速度與時間變化的規律實驗、探究加速度的關系實驗、探究功與速度變化的關系等多個實驗當中，不難看出其中的共同點都是應用到了打點計時器[5]。對此教師可以讓學生理解打點計時器的功能，并分析打點計時器和物理量之間的概念關系，從而控制實驗過程當中可能出現的各類誤差。諸如此類的實驗設計表明，不同的實驗應用了相同的實驗工具，所以這些概念性的內容可以和實驗之間建立聯系，并深度挖掘現階段教材當中可供使用和體驗的部分培養學生的探究意識。綜合來看，教師需要盡可能多利用現有的教材資源，幫助學生創造概念知識和實踐之間的關聯，豐富學生的物理學習主觀體驗，感受物理知識的價值。無論是課內課堂教學還是課外實踐活動，都涉及基礎概念的理解和認識，學生的學習過程也不應局限于某一范圍或某一種形式，而是根據課程和課題要求，對現有的知識內容進行鞏固，重點提高知識應用能力。

（四）學習態度與責任

作為學生，應該對學習具有良好的態度和責任意識，才能從科學態度方面獲得正向的情感體驗。物理學本身是研究物理學發生發展的一門課程，涵蓋人們在長期的研究當中，對于自然界物理現象的理解和認識，通過不斷的觀察和總結提出質疑觀點并經過驗證后獲取最終結果。而物理概念的理解進程本身也蘊含著科學思維方法的應用和科學探究精神的培育，學習物理并不僅僅是為了獲取物理知識，而是從物理的基礎概念入手，滲透物理學科背后的文化內涵和科學內涵。作為教師可以利用不同類型的資源給學生提供更多能夠接觸物理學科歷史知識的機會，或是在教學階段介紹一些物理學家的奮斗歷程，講述物理學歷史上的某些重要事件等[6]。

在現代社會，教師還可以融入某些社會熱點或時事新聞，創設物理情境，貫徹學生的社會責任意識培養。例如2021 年神舟十二號載人飛船在酒泉衛星發射基地順利升空，標志著我國的航天事業進入了新的發展階段，也標志著我國的載人航天技術水平達到新的高度。教師可以結合教材內的知識，給學生介紹航天事業對人們生活的正向影響，幫助學生將書本上的基礎概念知識遷移到實際生活當中，引導學生從社會的視角認識世界發展的趨勢，認識到物理知識對于生活的實用價值，長期保持學習物理的興趣，并具有物理學科的核心素養完成知識的綜合利用。

結語

基于核心素養的體驗式教學模式，應用于高中物理課堂概念教學，能夠有效創設生活情境并建立與物理相關的各類問題，以學生為主體將所獲得的知識經驗內化為基礎素質，得到情感價值和意識層面的升華。在后續的教育實踐過程當中，還應該深入研究體驗式教學和核心素養之間的內在聯系，一方面突出物理學科本身的育人價值，另一方面關注體驗式教學的內涵和設計要求，基于情感態度和素養要求給學生提供更加優質的物理學科教學服務。