高中物理教学中培养学生“物理观念”之我见

刘维建

(江苏省如皋市第一中学 226500)

高中物理学科核心素养包括物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等四个基本要素.这四个基本要素又被称之为物理学科的四个核心素养，它是学生科学素养的重要组成部分，也是新时期教、学、研、评活动的统领和依据，对其进行研究、解读，当是物理教师今后一段时期的重点任务.在笔者看来，物理学科核心素养的这四个要素，在具体的物理知识教学中的地位与培养逻辑并不完全相同，而从物理学习促进学生物理学科核心素养提升的角度来看，四要素中的物理观念素养，地位尤其重要.

一、对物理观念的理解

所谓物理观念，是指从物理学视角形成的对客观世界的概括性认识.物理观念作为高中物理学科核心素养的重要组成部分，不仅有着丰富的内涵和自身的特点，其教学价值也需要得到重视.重视物理观念教学价值的前提，是对物理观念有基本的理解，笔者以为这个理解可以从物理与生活两个角度来进行.

从物理角度来看，物理观念形成于物理概念、规律的建构过程，形成于物理知识学习过程中的探究过程.当我们强调从物质、能量、运动三个角度学习物理知识，并形成概括性的认识时，我们认为物理观念就形成了.比如说，“牛顿第一运动定律”的学习中，学生形成的惯性概念以及用惯性解释一些实例，就可以让学生认识到用惯性和惯性定律，可以解决物理中遇到的一些问题，可以解释生活中关于力与运动的一些基本现象，在解释的过程中，惯性与惯性定律就逐步地变成学生的自发认识，这就是物理观念形成的基本表征.

从生活角度来看，物理观念更多的体现为学生在物理学习中形成的认识，在生活事物判断中的迁移等.生活中的一些事物看似与物理无关，但如果能够用物理思维去判断，那就可以更加准确地判断真假、对错.记得一位学生在课堂上曾经举了一个例子：一些骗子到家里骗爷爷、奶奶，说有些东西可以试用，只要给几百元，试用一周后还退还，而且确实有邻居收到了退还的钱.于是爷爷奶奶很动心，我就极力劝阻，因为这是不合逻辑的事情，最终的结果肯定是骗人.笔者就特别欣赏这种判断，且认为物理课堂上应当强化理性思维、逻辑推理在生活中的延伸，只有学生带着这样的物理观念走向生活，物理观念才能真正彰显出其内在的价值.

物理与生活的关系密切，物理教学强调“从生活走向物理，从物理走向社会”.从物理与生活两个角度理解物理观念，可以将物理知识学习中形成的物理观念迁移到生活中去，从而真正表现为能够影响学生生活的素养.

二、物理观念培养途径

那么在高中物理教学中，如何有效培养学生的物理观念呢？根据笔者的实践，以为有三个环节不可或缺：

一是建立明确的物理观念培养意识.传统的高中物理教学容易因为应试的需要，而过多重视学生的解题能力而忽视物理观念的培养.因而培养学生物理观念的前提就是教师要有明确的意识.相比较而言，这个意识在物理思想方法的教学中更容易建立，例如牛顿第一运动定律的探究得出过程中，运用到一个重要的思想方法，就是“实验推理”.通过斜面实验得出摩擦力越小，运动距离越长；其后推理出没有摩擦力时物体将一直做匀速直线运动；再然后用气垫导轨来演示水平方向不受力时做匀速直线运动的情形.这样的实验思想方法，就可以转化为学生的物理观念.

二是寻找物理观念培养的契机.从物理思想方法向物理观念的转变，还是需要捕捉教学契机的.这个契机往往来自于学生在建构物理知识、领会物理思想方法过程中出现的思考与想法.比如在学习“牛顿第一运动定律”的时候，有学生提出问题“伽利略为什么会设计出这样的一个理想斜面实验？”笔者是这样讲述的：在物理发展史中，伽利略设计理想斜面实验的原因是其对“力与运动关系”的思考，在于其对亚里士多德“力是维持物体运动状态的原因”结论的质疑.正是因为数十年如一日的持续思考，使得他能够天才地设计出理想斜面实验.这也告诉我们：只有持续关注一件事，才能在日复一日的思考中获得灵感.如果说机遇垂青于有准备的人，那这个准备就是持续思考……这样的认识传递给学生，也就帮学生建立了相应的物理观念.

三是引导学生进行适当的迁移.物理观念形成的表现之一，就是其在其它情境中的迁移运用.上面谈到的物理思想方法转变为物理观念之后，要引导学生在新情境中运用这些物理观念.譬如笔者提出问题“生活中遇到他人对某事物作出非常肯定的判断时，你会怎样选择？”这种情形非常常见，很多时候人们总有盲从的心理，但笔者期待看到的是人们能够寻找“事实”然后去“判断”，这实际上就对应着“实验推理”的物理思想方法；又如提出“物理学习如何才能取得突破”的问题，然后就跟学生强调只有持续对物理知识、物理问题进行关注，那有效构建物理知识、解决物理问题的灵感才有可能出现……

三、物理观念教学反思

实践表明，通过以上三步的努力，学生在物理知识学习中形成的认识，可以有效地转换为物理观念，而且这个观念不仅能够体现在物理学科本身，还能够体现在生活当中.而也只有在物理、生活中同时能够影响学生的思维的物理观念，才能真正被称之为物理观念.

需要指出的是，物理知识不是物理观念，而习惯了物理知识教学的高中物理课堂，如何转识成智，如何让智再转化为观念，值得教师思考.从课程研究与教学实践出发，分析探讨物理知识与物理观念的区别与联系，并以此为基础探讨物理观念教学的意义与实施.这对在中学物理教学中落实物理核心素养的课程目标具有重要的启示意义.

确实，对于物理教师而言，厘清知识与观念的关系，是物理观念培养的基础，是通往核心素养落地的关键.高中阶段的物理教学，是必须超越知识累积层面的理解的，真正指向物理观念培养的物理教学，更加符合高中阶段学生的理性成长需要，更加符合核心素养所强调的必备品格与关键能力培养的需要.从这个角度讲，物理观念的培养对高中物理教学具有统领作用的判断，并不夸张.