思维视角下的核心概念教学思考

蒋基豪 陈龙

摘 要：基于“少而精”视角研究核心概念教学，是当前高中物理教学研究的热点。将核心概念置于思维视角下，可以更有效地把握物理教学的方向，可以借力物理知识的构建提升学生的思维能力。基于核心概念的隐喻，核心概念对物理教师的专业发展也有启示作用。

关键词：思维；思维视角；核心概念；物理教学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）7-0026-2

概念教学一直是物理教学研究的重点，基于“少而精”的视角去研究物理概念的教学，已成为当前物理教学研究的一个重点。张玉峰老师在《围绕核心概念的教学设计》[1]一文中提出了围绕核心概念进行教学设计的主张，笔者读后受益匪浅，同时基于自身的教学经验与理解，感觉也有一种表达读后感想的愿望。本文试从思维角度谈谈围绕核心概念的高中物理教学思考。

1 物理学习需要注重核心概念的作用

关注核心概念的初衷之一，就是考虑到高中物理概念纷繁复杂，需要寻找一些能够起到提纲挈领作用的概念，以核心概念为干，以具体概念为枝，从而构建起物理知识的体系。显然，“核心概念”之所以为“核心”概念，意义即在于此。

张玉峰老师在文中[1]以“运动与相互作用”为例，阐述了这一核心概念与参考系、位移、速度、加速度、力、牛顿运动定律之间的联系，意在证实其作为核心概念存在的依据，笔者深表赞同。同时想强调的是，通常情况下运动与相互作用并没有作为核心概念存在于教师的理解当中，最多只是本知识体系当中出现在大括号前面而已。显然，这是对核心概念及其作用的忽视！那么，又应当如何重视呢？笔者以为，基于学生物理思维视角发掘核心概念的作用，是可行之径。

思维是学生物理学习的关键过程，思维力是智力的核心，也是高中物理知识构建的关键因素。核心概念有两个层面的理解：在知识层面，其因能衔接诸多具体概念而天然具有核心地位，“运动与相互作用”在课程标准中的呈现方式；在学生的认知层面，核心概念却并不天然会成为学生认知中的核心，譬如学生学习中对“运动与相互作用”这一概念的忽视，现实告诉我们学生在解决问题的时候，更多的是借助于加速度和牛顿运动定律来解决，很少有基于运动和相互作用概念去解题的。某种程度上讲，也是因为囿于考试评价这样的所谓实际运用，使得核心概念在实际学习过程中的地位也难以得到彰显。但事实上，如果重视了“运动与相互作用”这一核心概念，又会发现其他的那些概念都可以有效地附着其上，而此时的认知结构与科学的知识结构之间就有了高度吻合性。显然，这种基于核心概念的教学，更符合物理学习的需要。

2 构建核心概念须关注学生的思维加工

以思维视角关注核心概念的教学及其设计，实际上是关注学生在核心概念构建中的思维加工。对此，张玉峰老师的文章中[1]实际上也有所体现，譬如文中指出可以“围绕核心概念分析教学内容”，并以“静电场”教学为例，认为其可以围绕“相互作用”和“能量”两个核心概念去选择不同的教学内容及教学策略。事实上，这样的举例与上面的“运动与相互作用”并无区别，但透露出的却是作者思想深处的一种认识，那就是从教师教的角度来看，只有借助教师自身的思维，才能寻找到不同物理知识体系中的核心概念，而从学生学的角度来看，恰恰就是要将教师的这种思维（分析能力）有效地传递给学生。

这里仅从学生思维的角度来看核心概念的教学及其设计，以“重力加速度”（张玉峰老师文中也有提及）为例，学生在高中力学中构建出来的重力加速度这一概念，有两个母体：重力，加速度。因而在运动视角下，新知学习中对重力加速度的第一认识，就是“物体在自由落体时获得的加速度就是重力加速度”。严格来说，此时重力加速度还没有成为核心概念，最多只是一个组合概念而已；到了运动视角下，就是物体在重力场中由于牛顿第二运动定律而产生的加速度，9.8 N/s2是学生的固有认识。此时，学生重力加速度的概念就从原来的内涵走向了外延，加速度可以置于运动定律视角下来认知了；而到了场的视角下，学生发现原来电磁场中粒子的运动与物体在重力场中的运动一样，一个小小的电磁场或许在体量与方向上与重力场有所区别，但均可用牛顿运动定律来描述，因而电场强度、磁场强度对粒子运动加速度的影响，就与重力场对物体运动的影响形成了对应关系，因而重力加速度的概念就可以拓展为“场加速度”来理解。这一概念或许不符合严格的物理规范，但对于学生的概念构建而言，却起到了极强的提纲挈领的作用，自然也就可以纳入核心概念的体系。

那么，这与思维有什么关系呢？理论表明，学生的思维是需要载体的，尤其是抽象的高中物理学习，思维的载体恰恰就是概念（形象思维中的载体是物理图景）。因此，概念充当了无可置疑的思维载体作用，或者说至少对于物理概念构建而言，思维与概念原本就是一体的两面。

相比较而言，张玉峰老师的此篇文章是从核心概念统摄知识的角度来描述，而如果从思维角度来加以阐述，则可以更为清晰地看到核心概念在学生认知过程中存在一个演变过程，而这个演变过程也正是学生在类似于探究的情境中发现核心概念价值的过程。

3 置核心概念于思维视角下有助教学

将核心概念置于思维的视角之下，其实是以“思维”为高中物理教学的一个核心概念，来理解教与学这一行为。对比之下，当下的高中物理教学中，核心概念可能更多的是“应试”或者说是“解题能力”。尽管这是社会选拔机制的必然选择，但从学生个体的角度来看，以思维为核心概念来组织教学，更符合学生物理素养提升的需要。钱学森之问的回答，往往更需要思维发挥作用来寻求答案。个中意义，或不必赘述。

总之，高中物理教学中，核心概念既是物理知识教学的需要，也是学生物理认知发展的需要，自然也是教师自身教学素养提升的需要。

参考文献：

[1]张玉峰.围绕核心概念的教学设计[J].物理教学探讨，2015，33（7）：36—39.

（栏目编辑 刘 荣）