普通高中物理观念核心素养的思考

黄维德

摘  要：《普通高中物理课程标准（2017年版）》，凝练了学科核心素养、更新了教学内容、研制了学业质量标准、增强了指导性。本文在物理观念核心素养方面有一些自己的思考，就物理观念及其评价、物理观念的空间网络结构、物理观念的形成、有效构建物理观念等方面，提出了自己见解。

关键词：高中;核心素养;思考

物理学科核心素养明确了学生学习该学科课程后应达成的正确价值观念、必备品格和关键能力，对知识与技能、过程与方法、情感态度价值观三维目标进行了整合，主要由“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”等四个方面的要素构成，其中“物理观念”的形成是核心素养最基本的组成部分。以下是从物理观念及其评价、物理观念的空间网络结构、物理观念的形成、有效构建物理观念等方面的一些思考。

一、物理观念及其评价

新课标对物理观念核心素养的描述是：“物理观念”是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识;是物理概念和规律等在头脑中的提炼与升华;是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题的基础。“物理观念”主要包括物质观念、运动与相互作用观念、能量观念等要素。

对学生物理观念形成的评价，从学业水平评价和核心素养评价标准的5级水平做了规范，使教师对学生物理观念形成水平的评价更加具有可操作性。学生学完普通高中物理课程后，达到的物理观念学业水平和素养水平可以从5级水平加以评价，1级为最低水平，5级为最高水平。以1级和5级水平为例，1级学生达到的学业水平为“初步了解所学的物理概念和规律，能将其与相关的自然现象和问题解决联系起来”;素养水平为“能从物理学的视角观察自然现象，具有将物理学与实际相联系的意识”。5级学生达到的学业水平为“能清晰、系统地理解物理概念和规律，能正确解释自然现象，能综合应用所学的物理知识灵活解决实际问题”;素养水平为“具有清晰、系统的物理观念，能从物理学的视角正确描述和解释自然现象，能灵活应用所学的物理知识解决实际问题，能有效指导工作和生活实践”。可以看出，学业质量水平主要从物理知识和技能学生应达到的水平加以描述，重在物理学科本身的知识与技能水平评价，而核心素养水平则侧重于从学生作为“社会人”应达到的物理学素养加以描述和评价。

二、物理观念的空间网络结构

教师在教学时，应该首先把握高中物理在物理观念方面的空间结构，才能在教学设计时有明确的目标指向，通过教学让学生完成物理观念的空间网络建构。

高中核心素养的物理观念主要包含物质观、运动与相互作用观、能量观。物质观念又包含粒子物质观、原子物质观、分子物质观、宏观物质观、宇宙物质观、非实物物质观等;运动与相互作用观又包含运动观、相互作用观、时空观等;能量观又包含有能量普适观、多样观、转化观、量度观、守恒观、环保观等。教师在头脑中首先要形成这样的整体网络结构，理解各方面观念在物理教学内容中的分布，才能从整体上明确方向，在教学中自觉践行物理观的培养目标，避免无目的开展教学。

三、物理观念的形成

根据梁旭老师的观点，学生学习物理，一般是从具体的事实为背景，以掌握必要的物理知识和技能为前提，在物理知识和观点的支撑下，通过内化、提炼形成物理观念。

比如，物质观中的粒子物质观和原子物质观形成过程如下表所示：

最后这些亚观念结构化和系统化后，就形成物质观网络。物理观念的构建，必须是学生通过自身学习内化后形成，而并非能通过教师给予。

四、有效构建物理观念

根据美国国家训练实验室研究，不同的学习方式，学习者平均效率是完全不同的，这就是著名的“学习金字塔”理论。

根据“学习金字塔”理论，学生主动学习与被动学习的效率有非常巨大的差异，讲最多只能使学生习得知识，通过讲解最多只能使学生“懂”;“懂”仅仅是学习的开始，“会”才更高一个层次，“熟练”又上一个层次，“巧妙应用”才是最高层次。因此，教师的教学行为必须由教师讲为中心向学生学为中心转变，教师在教学中要善于设计出让学生主动学习的教学过程，尽量避免讲授式的教学设计，要将传统的讲给学生听的教学变为组织学生学习的各种学习活动。在设计教学时思考情景怎么设计、任务怎么设计、问题怎么设计、学生学习活动怎么设计。教学中要有恰到好处的問题，设计出好的问题，启发学生思考，让学生经历解决问题的过程。只有学生不断主动学习，才能在头脑中有效构建出自己的物理观念网络，形成一定水平的物理观念素养。

实际教学实践中，要有效落实以学生学为中心，教师要做到了解学生、有结构性规划、有有效的方法。了解学生，就是教师对学生的已有知识、思维发展、困惑与典型错误等要有非常深入的了解。教师要多跟学生交流对话，课堂上要允许学生交流质疑，才能充分地了解学生出现的问题，明确学生的学习起点在哪里，才能做好有针对性的教学设计。只有教师具有上述全局视野，才能通过不断地有效教学，让学生形成属于自己的物理观念素养。

参考文献：

[1]普通高中物理课程标准（2017版）.

[2]梁旭：学生视野学为中心与核心素养.