突破概念難點(diǎn)：高中物理概念教學(xué)方法

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂版）》明確指出，物理學(xué)科旨在培養(yǎng)具備科學(xué)精神和創(chuàng)新意識(shí)的未來公民。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)，學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)，能夠提出問題并展開研究，理解并應(yīng)用物理原理，建立物理學(xué)視角來認(rèn)識(shí)世界，培養(yǎng)科學(xué)思維和創(chuàng)新意識(shí)。因此，教師應(yīng)著眼新課標(biāo)要求，從創(chuàng)新教學(xué)理念入手，在教學(xué)全流程系統(tǒng)探索優(yōu)化物理概念教學(xué)的有效策略，力求突破物理概念教學(xué)難點(diǎn)，著力提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、高中物理概念教學(xué)的難點(diǎn)

(一)物理概念抽象，學(xué)生理解難度大

物理學(xué)是一門高度抽象的學(xué)科，其概念大多來源于科學(xué)家對(duì)客觀世界的理性思考，具有很強(qiáng)的理論性和邏輯性。例如，費(fèi)米子、玻色子等粒子概念，場、勢等狀態(tài)描述，熵、焓等熱學(xué)函數(shù)，都需要較強(qiáng)的抽象思維。而高中生的抽象邏輯思維尚在發(fā)展中，理解這些概念存在一定的困難。

（二)物理概念交叉關(guān)聯(lián)多，學(xué)生融會(huì)貫通難

物理概念錯(cuò)綜復(fù)雜，相互交叉影響，很多概念需要在前期概念的基礎(chǔ)上建立新的聯(lián)系，但學(xué)生掌握的知識(shí)往往呈碎片化，前后貫通不暢。比如，電場強(qiáng)度概念的理解需要建立在庫侖定律基礎(chǔ)之上，理解安培力概念需要聯(lián)系洛倫茲力等。學(xué)生若缺乏概念間的聯(lián)結(jié)，容易導(dǎo)致隔離記憶，不利于融會(huì)貫通。

（三)物理概念聯(lián)系實(shí)際不足，學(xué)生興趣缺乏

部分教師在物理概念教學(xué)中過于注重概念本身的講解，較少聯(lián)系實(shí)際生活，導(dǎo)致學(xué)生感到枯燥乏味，學(xué)習(xí)興趣不高。尤其對(duì)一些現(xiàn)代物理概念，如量子態(tài)、自旋、簡并態(tài)等，由于學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，學(xué)習(xí)積極性不高，掌握難度較大。

（四)部分教師重講授灌輸，忽視學(xué)生主動(dòng)構(gòu)建

面對(duì)高考?jí)毫Γ糠纸處煵捎脻M堂灌式的講授方法，力求短時(shí)高效，卻忽視了學(xué)生的概念建構(gòu)規(guī)律。這種“一言堂”式的教學(xué)限制了學(xué)生獨(dú)立思考和動(dòng)手探究的空間，不利于其主動(dòng)加工和內(nèi)化概念，容易產(chǎn)生“學(xué)了就忘”的后果。

二、高中物理概念教學(xué)的方法

（一)備課：夯實(shí)教學(xué)基礎(chǔ)的“十環(huán)法'

備課是教學(xué)的起點(diǎn)，是教師全面了解教材和學(xué)生學(xué)情，制定教學(xué)方案的重要環(huán)節(jié)。然而，部分教師備課流于形式，缺乏針對(duì)性，未能為高效教學(xué)奠定基礎(chǔ)。為此，筆者提出“十環(huán)備課法”，從研讀課標(biāo)到反思總結(jié)十個(gè)環(huán)節(jié)入手，為有效教學(xué)提供有力抓手。

1.研讀課標(biāo)，把握導(dǎo)向：高考對(duì)教學(xué)具有指揮棒的作用。備課首先要認(rèn)真研讀教材和新課標(biāo)，明確課程目標(biāo)和考試要求，把握教學(xué)導(dǎo)向，這是備課的邏輯起點(diǎn)。

2.調(diào)查學(xué)情，因材施教：授課對(duì)象是學(xué)生，教學(xué)必須立足學(xué)情。教師可以通過問卷、訪談、測評(píng)等方式全面調(diào)查學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)、認(rèn)知特點(diǎn)、學(xué)習(xí)需求等，以便因材施教。

3.比較教材，博采眾長：比較不同版本教材的編排特點(diǎn)、重難點(diǎn)等，取長補(bǔ)短，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，是備課的重要任務(wù)。

4.研究考題，了解方向：對(duì)近年高考題進(jìn)行系統(tǒng)研究，了解命題方向和考查重點(diǎn)，進(jìn)而優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)設(shè)計(jì)考題，對(duì)提高教學(xué)的針對(duì)性大有裨益。

5.細(xì)化目標(biāo)，明確導(dǎo)向：在研讀課標(biāo)、調(diào)查學(xué)情、比較教材、研究考題的基礎(chǔ)上，細(xì)化教學(xué)目標(biāo)，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，為教學(xué)實(shí)施提供明確導(dǎo)向。

6.設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)，助力達(dá)標(biāo)：依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和學(xué)習(xí)目標(biāo)，設(shè)計(jì)發(fā)展性、多元化的評(píng)價(jià)方案，助力學(xué)生達(dá)成目標(biāo)。

7.選擇方法，優(yōu)化過程：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)要求，遴選恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)過程，為實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)創(chuàng)設(shè)良好條件。

8.策劃環(huán)節(jié)，精細(xì)組織：圍繞教學(xué)目標(biāo)，對(duì)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)致策劃，包括導(dǎo)人新課、知識(shí)講解、鞏固練習(xí)、課堂小結(jié)等，力求環(huán)環(huán)相扣、精細(xì)有序。

9.課堂實(shí)施，目標(biāo)達(dá)成：根據(jù)備課方案，組織課 堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，實(shí)現(xiàn)知識(shí)傳授、能力培 養(yǎng)、素質(zhì)提升的有機(jī)統(tǒng)一，從而達(dá)成預(yù)設(shè)教學(xué)目標(biāo)

10.反思總結(jié)，改進(jìn)提高：及時(shí)對(duì)課堂教學(xué)進(jìn)行全面反思總結(jié)，查漏補(bǔ)缺，持續(xù)改進(jìn)教學(xué)，不斷提高備課和教學(xué)水平。

例如，“萬有引力定律”是高中物理的一個(gè)重要概念，對(duì)學(xué)生理解天體運(yùn)動(dòng)、認(rèn)識(shí)宇宙十分關(guān)鍵。在備課時(shí)，教師可以從以下幾個(gè)方面開展：第一，通過播放萬有引力現(xiàn)象的視頻、動(dòng)畫等，引導(dǎo)學(xué)生思考方有引力與哪些因素有關(guān)，鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想、自主設(shè)計(jì)探究方案，通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、小組討論等方式驗(yàn)證猜想，歸納總結(jié)出萬有引力定律的內(nèi)涵，并用自己的語言科學(xué)表述。第二，引導(dǎo)學(xué)生回顧“力”的概念，理清“萬有引力”與之前學(xué)習(xí)的“重力”概念的聯(lián)系與區(qū)別。通過類比推理、分組討論，引導(dǎo)學(xué)生探究萬有引力的大小與哪些因素有關(guān)，推導(dǎo)出萬有引力公式，并熟練地進(jìn)行天體間萬有引力的計(jì)算。第三，講解牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的科學(xué)故事，引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱辛歷程，感悟科學(xué)家的創(chuàng)新精神與求知態(tài)度。通過情景再現(xiàn)、角色扮演等，使學(xué)生身臨其境地體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，提升科學(xué)探究能力。第四，通過講述萬有引力定律在天體運(yùn)動(dòng)、人造衛(wèi)星發(fā)射等方面的應(yīng)用，拓寬學(xué)生視野，幫助學(xué)生建立物理學(xué)習(xí)與生活、科技的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。通過小組合作完成應(yīng)用探究任務(wù)，提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作和問題解決能力。第五，引導(dǎo)學(xué)生反思萬有引力定律產(chǎn)生的科學(xué)價(jià)值和意義，通過討論交流，使學(xué)生感悟科學(xué)理論對(duì)人類文明進(jìn)步的重大作用，樹立“科學(xué)改變生活”的信念，形成理性思維、崇尚科學(xué)的態(tài)度。

（二)課上：增強(qiáng)互動(dòng)體驗(yàn)的“四線法”

課堂教學(xué)直接關(guān)系著學(xué)生物理學(xué)習(xí)的效果，但部分課堂存在重講授、輕實(shí)踐、師生互動(dòng)不足等問題。對(duì)此，筆者提出“四線融合法”，即在教學(xué)中融合知識(shí)線、情景線、問題線、活動(dòng)線，提升學(xué)生的參與度和獲得感。

1.突出知識(shí)線，夯實(shí)基礎(chǔ)。教師需要圍繞物理概念的內(nèi)涵與外延，運(yùn)用講解、示范等方式，使學(xué)生準(zhǔn)確把握概念的核心要義。在“知識(shí)線”的設(shè)計(jì)上，教師應(yīng)基于學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)，合理把控教學(xué)節(jié)奏和難度，循序漸進(jìn)、由淺入深地引導(dǎo)學(xué)生理解概念。同時(shí)，注重概念間的內(nèi)在聯(lián)系，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的知識(shí)體系。教師還要關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，根據(jù)學(xué)生的接受能力和學(xué)習(xí)特點(diǎn)，適時(shí)調(diào)整教學(xué)策略，避免滿堂灌的現(xiàn)象，讓學(xué)生在自主探究和交流互動(dòng)中內(nèi)化概念，真正實(shí)現(xiàn)知識(shí)的深度理解和融會(huì)貫通。以“機(jī)械能守恒定律”這一物理概念為例，知識(shí)內(nèi)容可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)，如表1所示。

表1

一方面，通過公式推導(dǎo)和講解，幫助學(xué)生理解機(jī)械能守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，即在只有保守力做功的系統(tǒng)中，動(dòng)能和勢能之和保持不變。另一方面，利用彈簧振子、單擺等演示實(shí)驗(yàn)，直觀展示機(jī)械能守恒現(xiàn)象，加深學(xué)生對(duì)定律的感性認(rèn)識(shí)。教師還要特別強(qiáng)調(diào)機(jī)械能守恒定律的適用條件，即只有在無外力做功或外力做功總和為零的情況下，機(jī)械能才守恒。例如，分析彈簧振子在自由振動(dòng)過程中動(dòng)能和彈性勢能的轉(zhuǎn)化過程，揭示能量守恒的內(nèi)在機(jī)制；探究單擺運(yùn)動(dòng)中動(dòng)能與重力勢能的周期性轉(zhuǎn)化，加深學(xué)生對(duì)機(jī)械能守恒的理解。在引導(dǎo)學(xué)生理解機(jī)械能守恒定律的同時(shí)，教師還要幫助他們梳理機(jī)械能守恒定律與動(dòng)能定理、動(dòng)量定理等物理規(guī)律的內(nèi)在聯(lián)系，以培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科的系統(tǒng)思維和綜合分析能力，并引導(dǎo)學(xué)生將零散的物理知識(shí)整合為系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。

2.生成情景線，創(chuàng)設(shè)語境。物理概念大多比較抽象，學(xué)生理解起來有一定的難度。為了將抽象概念具象化，教師應(yīng)注重創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活實(shí)際的問題情景，通過演示實(shí)驗(yàn)、視頻動(dòng)畫等方式，將枯燥的物理概念與生動(dòng)的情境相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生在具體的語境中感知和理解概念。例如，在講解“壓強(qiáng)”概念時(shí)，教師可以演示用細(xì)棒和粗棒推動(dòng)木塊的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生探究壓強(qiáng)與接觸面積的關(guān)系。通過精心創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，拉近物理學(xué)習(xí)與生活實(shí)際的距離，促使學(xué)生在情景體驗(yàn)中突破概念障礙，實(shí)現(xiàn)物理學(xué)習(xí)的情景化和生活化。

3.設(shè)計(jì)問題線，引發(fā)思考。發(fā)問是引導(dǎo)學(xué)生深入思考、突破概念難點(diǎn)的重要方式。教師應(yīng)圍繞教學(xué)重難點(diǎn)，精心設(shè)計(jì)層次分明、環(huán)環(huán)相扣的問題，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生探究概念的內(nèi)在聯(lián)系和應(yīng)用，從學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”出發(fā)，設(shè)計(jì)難度適宜、富于啟發(fā)性的問題，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考、自主探究。精心設(shè)計(jì)“問題線”，能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，突破學(xué)生思維的“瓶頸區(qū)”，引導(dǎo)學(xué)生在主動(dòng)思考和探究中突破概念難點(diǎn)，提升分析問題和解決問題的能力。例如，在“曲線運(yùn)動(dòng)”的概念教學(xué)中，教師可以運(yùn)用“問題線”的設(shè)計(jì)理念，精心設(shè)計(jì)一系列的問題，引導(dǎo)學(xué)生在探究的過程中深入理解曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律。如：什么是曲線運(yùn)動(dòng)？與直線運(yùn)動(dòng)有何不同？在曲線運(yùn)動(dòng)過程中，物體的速度和加速度有什么特點(diǎn)？它們之間存在什么關(guān)系？在日常生活中，哪些事例體現(xiàn)了曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)？這些曲線運(yùn)動(dòng)有什么共同點(diǎn)和不同點(diǎn)？如何利用曲線運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)一條最快下山的滑道？通過層層遞進(jìn)的問題設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠在探究問題的過程中不斷深化對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)概念的理解，提高知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。同時(shí)，開放性問題的設(shè)計(jì)為學(xué)生提供了自主探究與合作交流的平臺(tái)，促進(jìn)學(xué)生在協(xié)作探究中相互啟發(fā)，共同提升。

4.創(chuàng)新活動(dòng)線，主動(dòng)參與。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，課堂教學(xué)要突出學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生在主動(dòng)參與中構(gòu)建物理概念。為此，教師應(yīng)精心設(shè)計(jì)個(gè)性化的學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)踐、小組合作等方式，在親身體驗(yàn)中探索物理概念的來龍去脈。例如，在教學(xué)“力的合成與分解”時(shí)，教師可以指導(dǎo)學(xué)生利用力學(xué)演示儀搭建力的平行四邊形模型，通過實(shí)際操作探究合力與分力的關(guān)系；在教學(xué)“光的色散”時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用三棱鏡、光源等器材，動(dòng)手探究白光色散的成因和規(guī)律。創(chuàng)新的學(xué)習(xí)活動(dòng)促使學(xué)生在動(dòng)手動(dòng)腦中主動(dòng)建構(gòu)概念，不僅能夠提高學(xué)生的參與度和獲得感，還能幫助學(xué)生將物理概念內(nèi)化為自身的知識(shí)和能力，從而提升運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的綜合素養(yǎng)。

（三）課后：查缺補(bǔ)漏的“多元反思法”

反思是教師專業(yè)成長的助推器。為了持續(xù)優(yōu)化物理概念教學(xué)，教師應(yīng)采取“多元反思法”，即從不同的維度對(duì)教學(xué)進(jìn)行全面反思，查缺補(bǔ)漏，優(yōu)化完善，不斷提升專業(yè)水平。

1.教師自我反思。教師自我反思是教學(xué)的基礎(chǔ)，是教師專業(yè)成長的內(nèi)在動(dòng)力。教師要養(yǎng)成課后及時(shí)回顧反思的習(xí)慣，全面審視自己的教學(xué)過程，圍繞教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂組織、教學(xué)互動(dòng)、教學(xué)評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)，系統(tǒng)梳理教學(xué)得失。一方面，教師要總結(jié)教學(xué)亮點(diǎn)，如教學(xué)設(shè)計(jì)的獨(dú)到之處、課堂氣氛的活躍程度、學(xué)生參與的積極性等，為優(yōu)秀教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的提煉與推廣提供依據(jù)。另一方面，教師要勇于正視教學(xué)的不足之處，反思在備課深度、重難點(diǎn)把握、問題設(shè)置、課堂節(jié)奏控制等方面存在的問題，深入剖析原因，尋找改進(jìn)的策略和方法。

2.學(xué)生反饋反思。學(xué)生是課堂學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生的反饋是檢驗(yàn)教學(xué)效果的直接依據(jù)。教師要重視學(xué)生反饋，全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)感受和訴求，作為優(yōu)化教學(xué)的重要參考。一方面，教師要通過課堂觀察、提問、練習(xí)等方式，及時(shí)了解學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的掌握程度，分析學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的困難，并有針對(duì)性地進(jìn)行課后輔導(dǎo)和鞏固訓(xùn)練。另一方面，教師要設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)反饋渠道，如課后訪談、問卷調(diào)查、學(xué)習(xí)筆記分享等，鼓勵(lì)學(xué)生暢所欲言，表達(dá)真實(shí)感受并給出建議，同時(shí)全面收集學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容選擇、教學(xué)方式方法、學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)等方面的反饋，以學(xué)生的視角審視教學(xué)得失，揚(yáng)長避短。

3.同行互評(píng)反思。教學(xué)反思要求教師具有開放包容的心態(tài)，虛心接受同行的評(píng)課建議，以開闊的視野審視自身教學(xué)。教師要主動(dòng)邀請(qǐng)骨干教師、教研員等行內(nèi)專家走進(jìn)課堂，聽課評(píng)課，從第三方視角對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)的科學(xué)性、教學(xué)過程的規(guī)范性、學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性等方面提出意見和建議。教師要以平和開放的心態(tài)，虛心聽取專家點(diǎn)評(píng)，對(duì)專家指出的問題不回避、不推諉，而是要勇于接受、認(rèn)真反思。通過互評(píng)互學(xué)，教師能夠站在更專業(yè)的高度審視自身教學(xué)，有助于突破思維的局限性，發(fā)現(xiàn)自身存在的問題，從而拓寬教學(xué)反思的視野。

三、結(jié)語

面對(duì)“雙減”背景下高中物理教學(xué)改革的新形勢、新挑戰(zhàn)，廣大物理教師要立足教學(xué)一線，站在推動(dòng)學(xué)生終身發(fā)展的高度，圍繞物理學(xué)科核心素養(yǎng)，持續(xù)深化教學(xué)改革，創(chuàng)新教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)評(píng)價(jià)，為學(xué)生物理學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)良好環(huán)境和有利條件。唯有如此，才能切實(shí)提高物理教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。

注：本文系玉林市教育科學(xué)規(guī)劃專項(xiàng)課題“人工智能驅(qū)動(dòng)的高中物理個(gè)性化學(xué)習(xí)路徑與動(dòng)態(tài)反饋評(píng)價(jià)系統(tǒng)研究”（課題編號(hào)：2025YZ156)的研究成果。

(焦佳)