增強(qiáng)物理觀念，培養(yǎng)核心素養(yǎng)

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(浙江省天臺平橋二中)

學(xué)校教育很重要的功能，就是立足學(xué)生的終身發(fā)展和社會需要，培養(yǎng)學(xué)生良好的素養(yǎng)。當(dāng)今世界各國教育都在聚焦對于人的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。教育部在2014年首次提出了培養(yǎng)學(xué)生“核心素養(yǎng)”的教育目標(biāo)，由此，新課程改革開啟了新的時代，發(fā)展學(xué)生個性特長，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)成了教學(xué)的主要目標(biāo)。下面就結(jié)合高中物理學(xué)科特點(diǎn)，就在高中教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念與大家進(jìn)行探討。

一、創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，培養(yǎng)學(xué)生物理觀念的意識

物理觀念主要包括物質(zhì)觀念、運(yùn)動觀念、相互作用觀念、能量觀念等，側(cè)重三維目標(biāo)中的知識與技能方面。主要是讓學(xué)生通過物理的學(xué)習(xí)，形成正確的物理觀念，并能運(yùn)用物理觀念進(jìn)行具體問題的分析和實際物理現(xiàn)象的探究，從而運(yùn)用科學(xué)的物理觀念進(jìn)行自然界物理現(xiàn)象的分析和解決。然而，物理知識概念具有比較高的抽象性，學(xué)生理解起來不是很容易，這就要求教師要給學(xué)生進(jìn)行具體教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生從具體的現(xiàn)象中進(jìn)行物理知識的理解，從而增強(qiáng)學(xué)生的物理觀念，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

比如，在進(jìn)行有關(guān)運(yùn)動學(xué)知識學(xué)習(xí)的時候，由于初中物理為了便于學(xué)生的理解，將運(yùn)動中的速度概念進(jìn)行了簡化，對速度的概念、公式和單位進(jìn)行了闡述，并設(shè)置了比較多的體驗活動，理論分析相對要少的多；學(xué)生進(jìn)入高中以后，關(guān)于運(yùn)動學(xué)知識有了全新的體系，更注重學(xué)生的理解過程，在初中的基礎(chǔ)上加入了加速度概念，并且速度也從變化量上進(jìn)行探討，具有大小和方向，這就給學(xué)生的學(xué)習(xí)和理解帶來了一定的困難，因此教師可以結(jié)合教學(xué)內(nèi)容給學(xué)生進(jìn)行具體情境的創(chuàng)設(shè)，比如，物體的平拋運(yùn)動，在豎直方向上物體受重力的作用做自由落體運(yùn)動，在水平的方向上，物體做勻速運(yùn)動，那么平拋運(yùn)動就是二者運(yùn)動軌跡的矢量合成，教師可以通過多媒體給學(xué)生進(jìn)行運(yùn)動的演示，讓學(xué)生通過直觀的觀察，從而掌握物體運(yùn)動的本質(zhì)，讓學(xué)生通過具體的事物進(jìn)行知識的理解，從而幫助學(xué)生建立科學(xué)的物理觀念。學(xué)生的物理觀念來源于物理知識，但是并不等同于簡單的進(jìn)行知識的記憶，而是在知識積累的基礎(chǔ)上，對物理知識進(jìn)行的提升和概括，可以讓學(xué)生透過事物的表現(xiàn)看本質(zhì)，進(jìn)行物理知識的遷移。

二、運(yùn)用物理觀念，提升學(xué)生的問題解決能力

面向?qū)W生未來的發(fā)展，中學(xué)物理教學(xué)必須要以具體知識為載體，引導(dǎo)學(xué)生通過高水平的思維活動，形成物理基本觀念，即從“知識為本”轉(zhuǎn)向“觀念建構(gòu)”。也就是說，物理觀念是從物理學(xué)的角度進(jìn)行問題的發(fā)現(xiàn)，分析和解決的思想，物理觀念是一個學(xué)生物理綜合水平以及物理知識運(yùn)用能力的具體體現(xiàn)，以學(xué)生的物理基礎(chǔ)知識和物理思想方法為基礎(chǔ)，存在于學(xué)生的意識中，是學(xué)生物理核心素養(yǎng)的重要組成部分。因此，高中物理教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理觀念的運(yùn)用，將物理觀念有機(jī)的融入到學(xué)生知識的學(xué)習(xí)，問題的解決過程中，將物理概念、公式、定理有機(jī)的統(tǒng)一起來，幫助學(xué)生形成正確的物理思想方法，活躍學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力。

教師在教學(xué)的過程中，要給學(xué)生進(jìn)行物理觀念的滲透，讓學(xué)生運(yùn)用物理觀念進(jìn)行問題的分析和解決，從而提升學(xué)生的實際問題解決能力。比如，2018年全國1卷18題：如圖，abc是垂直面內(nèi)的光滑固定軌道，ab水平，長度為2r，bc是半徑為R的四分之一的圓弧，與ac相切于b點(diǎn)。一質(zhì)量為m的小球。始終受到與重力大小相等的水平外力的作用，自a點(diǎn)從靜止開始向右運(yùn)動，重力加速度大小為g。小球從a點(diǎn)開始運(yùn)動到其他軌跡最高點(diǎn)，機(jī)械能的增量為( )。

A.2mgR B.4mgR

C.5mgR D.6mgR

本題涉及到運(yùn)動學(xué)和功和能知識，如果學(xué)生運(yùn)用運(yùn)動學(xué)知識進(jìn)行問題分析和解答的話，會比較復(fù)雜，學(xué)生需要先算出從a到b時物體的速度，然后在算出從b到c的運(yùn)動速度，最后求出物體最高點(diǎn)時候的高度和速度，從而得出物體的機(jī)械能，這樣顯然比較復(fù)雜。因此，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從能量觀念進(jìn)行問題的分析，在ab段，物體機(jī)械能增加2mgR，在bc段，重力勢能增加mgR，水平力做功轉(zhuǎn)化為物體重力勢能，物體速度不增加，方向變?yōu)樨Q直向上，做上拋運(yùn)動，速度為零的時候上升2R，豎直方向動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，同時物體也做向右的勻加速運(yùn)動，水平方向動能增加2mgR，因此答案為5mgR。通過物理觀念的實際運(yùn)用，學(xué)生更能從復(fù)雜的物理問題中抓住本質(zhì)規(guī)律，選擇適合的物理觀念進(jìn)行問題的解決，往往能力起到事半功倍的效果，有效的提升學(xué)生的物理觀念運(yùn)用能力。

三、開展教學(xué)活動，踐行物理觀念

物理學(xué)習(xí)的主要目的就是讓學(xué)生學(xué)以致用，能夠運(yùn)用所學(xué)的知識去實踐中進(jìn)行生活和自然現(xiàn)象的闡述與解釋，能夠在實踐中進(jìn)行知識的靈活運(yùn)用，將知識轉(zhuǎn)化為實踐能力。高中物理教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，注重學(xué)生開展各種教學(xué)活動，讓學(xué)生在活動中感悟物理的思想，體驗物理知識發(fā)現(xiàn)的過程，從而增強(qiáng)學(xué)生的實踐能力，讓學(xué)生親身的感受物理學(xué)的魅力，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，踐行物理觀念，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行?！苯處熞龑?dǎo)學(xué)生在實踐中進(jìn)行物理知識的構(gòu)建，物理規(guī)律的探究和總結(jié)，才能不斷的提升學(xué)生的思維能力，讓學(xué)生掌握物理的思想。現(xiàn)行的高中物理教材中有很多學(xué)生活動的內(nèi)容，這就是要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行體驗性活動，讓學(xué)生在活動中進(jìn)行物理知識和思想的感受，體驗物理知識與生活實際的聯(lián)系，不斷的提升學(xué)生的各項能力，培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

比如，在學(xué)習(xí)了“牛頓第三定律”以后，教師可以組織學(xué)生在生活中進(jìn)行知識的實踐，諸如，拔河、行駛的玩具車、螺旋槳直升飛機(jī)空中盤旋等。有的學(xué)生用兩個彈簧秤進(jìn)行牛頓第三定律的探究，將兩個彈簧秤連接在一起放置在水平的桌面上，首先是一個同學(xué)用力拉A彈簧秤，再是另一個同學(xué)用力拉B彈簧秤，最后是兩個同學(xué)一起拉，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，無論是那種情況兩個彈簧秤的讀數(shù)是一致的。還有的學(xué)生從多角度進(jìn)行兩個彈簧秤作用力的探究，斜向、豎直擺放，結(jié)果兩個彈簧秤的讀數(shù)也是一致的。這就讓學(xué)生得出在靜止的狀態(tài)下，一對相互作用力的方向相反，大小相同。那么，在不同的運(yùn)動狀態(tài)下，彈簧秤的讀數(shù)還會一致嗎？學(xué)生又在汽車加速起步階段，運(yùn)動行駛階段進(jìn)行兩只彈簧秤對拉情況的探究，最后發(fā)現(xiàn)讀數(shù)是一致的，通過學(xué)生的親手實踐，讓學(xué)生更容易的理解牛頓第三定律。

總之，在素質(zhì)教育的前提下，高中物理教師在教學(xué)中，要轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，以學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展為教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生通過物理知識的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生掌握物理的探究思想方法，從“物理觀念”“實驗探究”“科學(xué)思維”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個維度培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。幫助學(xué)生掌握物理學(xué)習(xí)的關(guān)鍵能力和優(yōu)秀品格，為學(xué)生進(jìn)行終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。