从掌握知识到认识世界，坚持高中物理教学观

汪和君

摘要：应试背景下的掌握知识教学观，与核心素养培育需要下的认识世界教学观形成一对矛盾。高中物理教师要认识到认识世界对学生物理學习的意义，并在平衡好掌握知识与认识世界关系的基础上，真正引领学生观察、研究、分析、判断实际问题，从而为核心素养落地奠定坚实的基础。

关键词：高中物理;掌握知识;认识世界;教学观

在应试教育的影响下，高中物理教学观在“教学生掌握知识”的道路上渐行渐远，逐步偏离了“教学生认识世界”的本质要求。教师在应试与物理学科核心素养培育之间需要取得平衡的一个基本前提是：坚持“教学生认识世界”的基本教学观。下面，笔者尝试对此话题进行探讨。

一、掌握知识与认识世界的关系辨析

掌握知识毫无疑问是教学的基本任务，但是这并不意味着掌握知识是唯一任务，两者之间的关系又不是想象的那么简单，具体可以通过以下两点来阐述。

1.知识是对世界的客观描述

在物理教学中，从最基本的测量，到牛顿力学体系的完美建立，再到力、热、光、电、原，以及量子力学体系的建立，每一次知识的突破，都是为了描述人们遇到的物理现象，而只有能够准确描述客观世界的知识，才能被称之为真正的物理理论。从学习角度来看，学习这些知识，实际上也就是在掌握描述客观世界的工具。

例如，在教学“摩擦力”的概念时，静摩擦力可能是对学生造成较大困难的知识点之一。从方向的判断到其作用效果，学生的困难不在于对“静摩擦力的方向与运动趋势相反”的解读上，而在于这种理解在解释客观世界时的应用困难上。也就是说，物理知识描述客观世界是没有问题的，但是对于学生来说，这种描述只有被学生理解、内化后，才能真正彰显教学的意义。

2.掌握知识不等于认识世界

高中物理教学中能够佐证这一观点的实例不胜枚举。造成这一悖论的根本原因在于，教师在知识传递、解题能力训练的指向下，忽视了物理学习中最根本的认识世界的需要。

例如，在教学“静摩擦力”时，支撑学生理解静摩擦力的实例往往来自于习题中出现的、已经被抽象过的模型，与认识世界的要求相距甚远。当教师向学生提出“汽车拐弯”的实际问题之后，很少有学生能够准确描述该过程中汽车所受静摩擦力的作用。这种掌握知识与认识世界的脱离，显然无法支撑当下核心素养培育的需要。

二、基于认识世界教学观的物理教学

基于以上分析可以看出，高中物理教学不能脱离引导学生认识世界这一根本，而认识世界应当成为物理教学最基本的教学观。

笔者仍以“静摩擦力”的教学为例，在教学过程中，教师向学生提出问题：汽车在水平路面拐弯的时候，静摩擦力起什么作用？对于这个问题，绝大多数经过习题训练的学生都会直觉性地回答：提供汽车拐弯所需要的向心力。这个答案没有问题，但是是否完整呢？这就需要教师引导学生探究。

汽车拐弯在生活中十分常见，实际拐弯情形千差万别，显然这里认识世界并非要研究一个具体的拐弯情形，而应当是研究汽车拐弯的模型。于是，实际问题可以抽象成汽车在水平路面沿圆弧匀速行驶时拐弯的模型。在这个模型中，可以设汽车受到的最大静摩擦力是自身重力的k倍，问题则可以设计为汽车安全拐弯时最大车速为多少？在这个问题的探究与解决中，显然需要根据静摩擦力与重力的倍数关系，并将其与匀速圆周运动结合起来，得出最大静摩擦力与最大车速之间的关系，从而求出最大车速。

教师再提出问题：此过程当中，汽车所受的最大静摩擦力是否只发挥提供向心力的作用呢？这个问题是从掌握知识走向认识世界的关键，其实也就是学生从教材知识走向运用物理知识分析客观事物过程的关键。众所周知，汽车分前后主动轮（通常是后轮）和从动轮（通常是前轮，又称转向轮），在进行受力分析的时候应当看到，主动轮的受力其实是比较复杂的，其既受地面施加的与即时速度方向相同的静摩擦力（即所谓的牵引力，该力做功，汽车的输出功率与此力密切相关），同时又受与运动趋势方向相反的、指向圆心方向的静摩擦力（该力不做功）。与此同时，前轮还受向后的静摩擦力和径向力。显然，如果单独分析汽车后轮，那提供向心力的静摩擦力严格来说只是后轮所受全部静摩擦力的一部分，而如果以全车为研究对象，则更是如此。无论是从实际情形来看，还是从抽象后的模型来看，汽车拐弯时的向心力都不能完全视作是最大静摩擦力，因此通常的解法是存在认识误区的。

这个误区告诉我们，掌握知识与认识世界之间存在差异，物理教学更好地面向认识世界的需要，可以让学生所掌握的物理知识更科学、更完整，更能够适合观察、分析、判断生活中的事物。

三、从认识世界到物理学科核心素养

当下的物理教学强调核心素养的培育。物理学科核心素养是从物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任等角度来描述的，稍加研究便可以发现，在掌握知识与认识世界两种不同取向的视角下，对物理学科核心素养的认识也是不同的。掌握知识与认识世界原本就是不同的教学观，其会培养学生不同的物理观，对于身边的事物，如何抽象、抽象到什么程度（符合解题需要还是生活需要），都是需要认真考虑的问题，而这又对应着科学思维的不同取向。

综上所述，在高中物理教学中，笔者认为建立认识世界的教学取向是非常重要的，其可以让学生走出完全应试的范畴，真正将物理与生活联系起来。也只有如此，学生才会真正形成“学生应当具备的必备品格与关键能力”。从这个角度来讲，认识世界的教学观，为物理学科核心素养的落地提供了根本保证。