初中物理教学中核心素养的理解与培育

章 维

(江苏省如皋经济技术开发区实验初中 226500)

应试形态下的初中物理教学，往往只关心学生对物理知识的解题应用，对物理学科核心素养的重视，远不及理想中的水平.既然核心素养已经成为国家教育明确的战略，作为初中物理教师，自然要思考核心素养如何落地的问题.教学研究是以教育科学理论为基础,以教学领域中发生的现象为现象,以探索教育规律为目的的创造性的认识活动.教学研究的首要目的是为了学生的发展,通过实践和理论的结合,找到更合适的方法,激发和引导学生的自我发展之路.物理学科核心素养由物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度与责任等组成，其中物理观念的培养是物理学科核心素养落地的重要基础，这也是初中物理教学中常常忽视的一个环节.本文就以北师大版初中物理“二力平衡”为例，谈谈如何培养学生的物理观念.

一、物理学科核心素养下的物理观念

物理学和核心素养中的物理观念，包括时空观念、物质观念、相互作用观念、运动观念和能量观念等五大物理观念.对于物理观念的理解，相应的也就从这五个方面去进行.当然需要指出的是，并不是每一个物理知识的学习过程中，这五个观念都能得到培养，结合具体的物理知识，分析其中可以用来培养物理观念的因素，是物理观念教学理解以及实施的前提.

谈到物理观念，可能不少物理教师都觉得是一个空洞的概念.事实显然并非如此，观念是行动的先导，有什么样的观念就有什么样的物理教学过程，因此正确的物理观念实际上是科学物理设计与教学过程的前提.“二力平衡”这一知识的教学中，如何结合物理观念进行理解呢？

通常物理教材是这样设计的：首先给出一个“观察与思考”，让学生去判断物体如放在水平桌面上静止的苹果、空中匀速下降的跳伞运动员(这里只是笔者的表述，在实际教学过程中这样的描述不会出现)，分别处于什么样的状态，并思考为什么会处于这样的状态.这个问题之所以这样设计，实际上就是让学生在研究处于静止或者匀速直线运动的物体的状态，然后再去思考这种状态下的受力情况，这样也就将运动状态与受力情况结合在一起，于是也就可以培养学生基于运动状态进行受力分析，或者基于受力分析判断运动状态的物理观念.

教学实践表明，学生能够比较轻易的判断出苹果处于静止状态，而跳伞运动员处于匀速下落的状态.学生随后会去分析他们的梳理情况，几乎所有的学生都能判断出两个物体受到的力都是大小相等、方向相反的.其后随着教师的引导，还可以进一步得出作用在同一物体上、力的作用线在同一条直线上的结论.从物理观念的角度来看，这里最明显的观念就是相互作用观念，体现在处于平衡状态的物体受到的是平衡力；其次也有时空观念和运动观念，比如受平衡力的物体，无论在什么时间与空间里都是处于平衡状态的；当然也有物质观念，因为力的产生原本就是物体对物体的作用.因此通过本课的学习，其实是可以加强学生在这些方面的观念形成的.

二、初中物理教学中物理观念的培养

那么在具体的教学过程中，如何培养学生的这些观念呢？这一方面需要认识到初中物理教学是将物理知识建构或问题解决设计成一个完整的过程，如果各种物理观念能够在这样的过程中得到培养，就实现了物理观念乃至于核心素养的培育.同时进一步的研究表明，物理观念的培养策略有：融入物理学史以感知物理观念作用，加强知识学习以促进物理观念形成，亲历探究体验以实现物理观念内化，强化问题解决以完成物理观念提升等.

基于这些思考，在“二力平衡”的教学中，教师可以这样设计教学：

一是基于生活素材，研究物体的平衡状态，生成物质观念和相互作用观念.

让学生去寻找生活中处于平衡状态或近似处于平衡状态的物体，这是一个学生结合物理定义寻找物理实例的过程，学生每发现一个例子，都会分析它的受力，从而也就会一次次强化历史物体对物体的作用、物体间力的作用是相互的、物体的受力情况决定着物体的运动状态等认识，而这些认识就是物质观念与相互作用观念的体现.

二是探究二力平衡，研究二力平衡的条件，生成时空观念和相互作用观念.

物体为什么会处于平衡状态？学生自然会想到去分析他们的受力情况，并寻找平衡物体受二力作用时两个力的关系；这个时候时空观念的强化，可以由教师提出问题来实现，比如教师可以问学生“一个受平衡力的物体是永远保持静止或者匀速直线运动吗？”这个问题就可以将学生的思维引向时间与空间，学生会发现二力平衡以及相应的处于平衡状态的物体，并不受时空的限制，而这也正是二力平衡的时空特征.

实践表明，有了上述设计，物理观念是可以得到相应的培养的，而且可以在学生的大脑中得到显性体现.具体说就是，当学生在自己的生活中寻找处于平衡状态或者近似平衡状态的物体时，学生就要将自己学得的物理知识与这些例子进行比较，看这些例子是否符合二力平衡的定义.然后在研究二力平衡条件的过程中，进一步强化了平衡状态与平衡力的对应关系，强化了受什么样的力就有什么样的运动的理解，这实际上就是相互作用观念的一种充分体现.

三、物理观念的培养须注重学生因素

核心素养是学生应具备的必备品格与关键能力，其强调适应学生的社会发展与终身发展.物理学科核心素养中的物理观念，自然也要注重学生主体这个要求，只有面向学生，去思考物理观念培养的途径、评价物理观念培养的结果，才是有积极意义的.

笔者在“二力平衡”的教学中，除了上述两个环节的努力之外，还重视问题解决这一环节，因为笔者发现基于问题解决，让学生用二力平衡的知识去分析实例，是可以强化学生的物理观念的.事实上教材上给出的“做一做”，也就是让学生通过悬挂的方法去找出不规则板状物体的重心，就是一个很重要的问题解决的素材.学生通过体验，借助于二力平衡的知识，寻找到了物体的重心之后，会有一种强烈的成就感，在这种成就感的驱动之下，让学生去反思其中的特质、相互作用以及时空特点，对于物理观念的培养是极为有益的.

物理观念的培养，归根到底实际上就是培养学生的物理意识与物理认识，只有当学生看到生活中的情景，能够用物理知识去进行分析时，才能认为物理意识得到了培养，而学生有没有这样的能力去分析，又与物理认识有关.所以物理观念的培养实际上也不困难，坚持以学生为研究对象，研究他们在物理知识学习的前后有什么样的变化，就可以判断学生的物理观念有没有养成.中国传统教育中强调学以致用，这里实际上就是用“用”来评价学生的“学”，因此是一种较好的物理观念培养的评价方式.

综上所述，物理学科的核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质,是学生科学素养的关键成分.初中物理教学中培养学生的物理观念，应当是一个重要的环节，就算从应试的角度来看，其实也是有价值的.