建构物理知识体系对提升学科核心素养的意义

甘肃省平凉市静宁县第一中学 钟 宁

随着发展中国学生核心素养理念不断在课程改革和教育实践中的渗透，深入落实好高中各学科核心素养、完善学校课程、实现学科育人价值成为今天高中教育最重要的课题。高中物理课程作为自然科学的基础，有着严密的理论体系和科学系统的研究方法，所蕴含的育人功能和学科素养，直接影响着每个学生的终身发展。然而在目前的高中物理教学中，不少师生忽略了物理知识体系的构建，只见树木不见森林，缺乏对高中物理知识体系的整体认识，难以形成完整的物理观念和科学思维，不利于提升学生的物理学科核心素养。在日常高中物理教学中，做好单元教学设计，帮助学生从宏观上把握物理知识体系，建构物理学全景图，是提升学生物理学科核心素养的重要途径。

一、建构物理知识体系，有利于形成物理观念

物理是一门实践性和应用性极强的自然科学，所有物理概念和规律之间存在着很强的逻辑关系，每个概念的建立都是研究物质结构、相互作用和运动规律的实践需要，教师和学生只有在教学过程中理解这些概念建立的必然性和相互关联性，才能更深刻地领会概念的内涵和外延。

例如在高中物理选修3-1 静电场的描述中，先后建立了静电力、电场强度、电场力做功、电势能、电势、电势差等物理概念，教学过程中如果不搞清楚这些概念的来龙去脉，学生就会在学习中很迷茫，就会觉得这些概念琐碎繁杂，识记困难，更谈不上灵活应用。而如果我们按照下图思路，联系学生现有的有关力、做功、能量的知识展开这些概念教学，厘清楚为什么定义了电场强度还要定义电势和电势差，电场力的大小和电势能的高低为什么不能直接用来描述电场力的性质和能的性质，笔者相信学生从宏观上建立知识体系，会更容易接受这些概念，也一定会对这些概念产生不一样的理解。

在每一部分知识的教学过程中，教师如果能够坚持从物理概念规律的本质上引导学生建立知识体系，在概念规律之间多做横向和纵向的联系，学生耳濡目染，能更好地描绘物理全景，形成物理观念，提升学生的物理学科核心素养。

二、建构知识体系，有利于形成科学思维

在高中物理学习过程中，总有一些同学觉得物理难学，上课完全能听懂，但总是不会独立解决问题，做题的时候困难重重。初中物理记记背背就能取得不错的成绩，进入高中，这种方法不再适用了，在物理学习上耗了很长时间但往往效果不理想，遇到问题缺乏思路，不知道用什么方法来解决。笔者认为这种情况在很大程度上是学生缺乏宏观的知识体系，没有形成完整的思维方式，不会分析，不会做出正确选择所造成的。建构完整的知识体系，形成科学的思维方式，能有效解决一听就会、一做就错，甚至遇见问题无处下手的问题。

例如在解决力学问题的方法上，教学过程中教师可以不断渗透三大观点：力和运动的观点、能量的观点、动量的观点，而且要细化这些观点的内涵，让学生遇见问题后能用科学的思维做出正确的分析和选择。

在教学中建立了以上知识体系，掌握了基本物体运动模型后，学生遇见力学问题的时候，自然就会从三大观点出发做出分析，分析物体的运动类型，分析物理量的已知情况，选择最简洁的方法，在这种模型构建、推理论证、分析综合的过程中形成科学思维，实现学科核心素养的提升。

三、建构知识体系，有利于提高解决问题的能力

核心素养从本质上是培养学生解决问题的能力和品质，这完全与基础知识基本方法的教学是相互融合的，学生只有在探究实践活动中，综合运用所学知识，批判性思考，才能实现由知识到能力的过程。开展单元主题教学是提升学生核心素养的重要途径，单元主题教学设计的核心是知识整合，重视教学活动设计，链接生活实际，建构知识体系。建构知识体系是一个知识储备从无序到有序的过程，是一个从知识到能力的升华过程，我们学习的大量物理概念、规律就像一把散乱的珠子，这些散乱的知识往往容易被遗忘，并且很难在应用中有效输出。建构知识体系就是用一条规整的线索将这些散乱的珠子串联起来，让它们变得有序化。只有按照物理知识体系有序储存的知识才能转变成解决问题的能力，才有使用的价值。所以教学就像建设一座华丽的知识宝库，既离不开一砖一瓦，更离不开坚实的框架。

四、建构知识体系，有利于认识本质形成态度

科学的本质是探究，学习物理就是探究物质结构、物体相互作用和运动规律的过程。建构知识体系是在教师高度把握学科特点、深入解析教材理念和思路的基础上，引导学生参与知识思维共建的过程，绝不是教师将教材知识简单地传授给学生的过程。这一过程的落实既是对学生教育培养的目标，也是对教师专业素养的要求。所以建构知识体系的主体一定是学生，在理解知识内涵、挖掘科学规律、纵横对比中建立知识和思维体系，在学习和实践探究活动中培养学生严谨求实的科学态度和探究求真的科学精神，促进人类认识自然、改造自然的过程，认识科学的本质，形成科学态度。

在高中物理教学中，建构知识体系能够优化教学内容，整合教学资源，突出知识之间的联系，能帮助学生做有效的知识输入，提高学生学习和应用知识的能力，能培养学生良好的思维习惯和学习品质，是学生从获得知识到提升能力的重要途径，也是有效提升学生物理学科核心素养的重要方法。