黃任

摘 要：物理概念在高中物理教育中扮演著至關(guān)重要的角色，它們不僅為學(xué)生提供了對(duì)自然界的深刻理解，還培養(yǎng)了學(xué)生重要的科學(xué)思維和解決問(wèn)題的能力。全面系統(tǒng)地開(kāi)展基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中物理概念教學(xué)設(shè)計(jì)研究具有重要價(jià)值，但物理概念教學(xué)依舊存在學(xué)生理解困難、缺乏聯(lián)系和應(yīng)用實(shí)踐等問(wèn)題，本文結(jié)合自身實(shí)踐工作，針對(duì)存在的問(wèn)題，提出了改善高中物理概念教學(xué)的策略。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中物理；概念教學(xué)

高中物理學(xué)科具有客觀性、實(shí)驗(yàn)性、理論性、應(yīng)用性和探索性，通過(guò)學(xué)習(xí)物理學(xué)，學(xué)生能夠發(fā)展科學(xué)思維和實(shí)踐能力，理解自然界的規(guī)律，掌握物理學(xué)的基本知識(shí)，在新版的高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)中，首次清晰地闡述了“物理學(xué)科核心素養(yǎng)”一詞以及它的四個(gè)方面內(nèi)容。隨著新高考的推進(jìn)，物理學(xué)科的地位提高，選擇物理學(xué)科的學(xué)生越來(lái)越多，這些轉(zhuǎn)變對(duì)一線物理教師開(kāi)展物理教學(xué)活動(dòng)以及高中學(xué)生學(xué)習(xí)物理提出了新的要求。

物理概念教學(xué)是物理教學(xué)中最常見(jiàn)、最基礎(chǔ)、最核心的一種課型，通過(guò)概念教學(xué)，學(xué)生能夠逐步建立起知識(shí)體系的框架，理解不同概念之間的關(guān)系和相互作用[1]。高中物理概念教學(xué)是指在高中階段，通過(guò)教師引導(dǎo)和學(xué)生參與，系統(tǒng)地傳授和學(xué)習(xí)物理學(xué)科中的各種概念和原理，它旨在幫助學(xué)生建立對(duì)物理學(xué)基本概念的理解，掌握物理學(xué)的基本知識(shí)，并能夠?qū)⑦@些概念應(yīng)用于解決物理問(wèn)題和分析物理現(xiàn)象，物理概念在高中物理教育中扮演著至關(guān)重要的角色，它們不僅為學(xué)生提供了對(duì)自然界的深刻理解，還能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。物理概念教學(xué)與物理學(xué)科核心素養(yǎng)存在著密切的內(nèi)在聯(lián)系，因?yàn)槲锢砀拍罱虒W(xué)是培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑之一，物理概念教學(xué)與物理學(xué)科核心素養(yǎng)之間的也是通過(guò)核心素養(yǎng)的四個(gè)方面聯(lián)系起來(lái)的。首先是物理觀念，物理概念教學(xué)旨在幫助學(xué)生深入理解物理學(xué)的基本概念、原理和理論，這是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)，因?yàn)閷W(xué)生需要掌握物理知識(shí)，以便運(yùn)用于實(shí)際問(wèn)題解決和科學(xué)思考。其次，著是培養(yǎng)科學(xué)思維，物理概念教學(xué)鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維方法來(lái)理解自然現(xiàn)象和解決物理問(wèn)題，這包括批判性思考、觀察、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析等技能，這些都是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的一部分。再次，是科學(xué)探究，物理概念教學(xué)通常包括實(shí)驗(yàn)和觀察，學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作來(lái)驗(yàn)證理論和概念。這有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和觀察能力。最后，是科學(xué)態(tài)度，物理概念教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，并幫助培養(yǎng)積極的科學(xué)態(tài)度。這是物理學(xué)科核心素養(yǎng)中的學(xué)科興趣和積極態(tài)度的體現(xiàn)。

一、高中物理概念教學(xué)現(xiàn)狀

（一）抽象概念的理解困難

抽象概念要求學(xué)生具備較高的抽象思維能力，能夠從具體的事物中提取共性，并將其應(yīng)用到新的情境中[2]。然而，由于高中生的認(rèn)知發(fā)展尚未完全成熟，他們可能對(duì)抽象概念的理解和應(yīng)用感到困難。比如，原子結(jié)構(gòu)是物理學(xué)中的基礎(chǔ)概念，描述了原子的組成和性質(zhì)。學(xué)生可能難以理解原子的電子排布、能級(jí)和電子躍遷等概念。同時(shí)，由于抽象概念通常與學(xué)生平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)和直觀感受相脫離，無(wú)法直接觀察和感知，學(xué)生在日常生活中接觸到的事物更多是具體、可見(jiàn)的對(duì)象，如物體的形狀、顏色、運(yùn)動(dòng)等，因此學(xué)生缺乏對(duì)其直觀的經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致理解困難。比如電磁場(chǎng)中的“場(chǎng)”的概念，因?yàn)橹皩W(xué)生從未接觸過(guò)，它是抽象存在的，不是具體的，對(duì)于學(xué)生來(lái)講則很難理解。這需要通過(guò)具體的例子和思維實(shí)驗(yàn)來(lái)輔助教學(xué)，讓學(xué)生從直觀和邏輯上理解相對(duì)論的基本原理。

（二）缺乏聯(lián)系和應(yīng)用實(shí)踐

首先，物理學(xué)科中概念之間存在著密切的內(nèi)在聯(lián)系，彼此之間相互依賴(lài)和相互作用，然而，在傳統(tǒng)的概念教學(xué)中，往往將概念獨(dú)立地進(jìn)行教學(xué)，而忽視了它們之間的聯(lián)系，這導(dǎo)致學(xué)生難以理解概念之間的關(guān)系和相互影響，無(wú)法將不同的概念整合起來(lái)形成一個(gè)完整的知識(shí)體系。其次，高中物理概念教學(xué)常常停留在概念本身的介紹和理解上，缺乏將概念與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景相結(jié)合的教學(xué)，學(xué)生可能無(wú)法理解概念在現(xiàn)實(shí)世界中的應(yīng)用意義，以及如何將概念應(yīng)用于解決實(shí)際問(wèn)題，這導(dǎo)致學(xué)生對(duì)概念的學(xué)習(xí)缺乏動(dòng)機(jī)和興趣，難以將概念轉(zhuǎn)化為實(shí)踐能力。最后，缺乏跨學(xué)科和綜合性應(yīng)用，高中物理概念教學(xué)往往局限于物理學(xué)本身，缺乏與其他學(xué)科的綜合性應(yīng)用，這使得學(xué)生難以理解概念在其他學(xué)科中的應(yīng)用價(jià)值，無(wú)法將物理概念與其他學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。

（三）單一的教學(xué)方法和資源

目前，許多教師在物理概念教學(xué)中采用傳統(tǒng)的講授方法，主要依靠教師的口頭講解來(lái)傳授知識(shí)，并且傳統(tǒng)的物理概念教學(xué)往往缺乏學(xué)生之間的互動(dòng)和合作學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。這種單一的教學(xué)方法使學(xué)生處于被動(dòng)接受的地位，無(wú)法積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)過(guò)程。學(xué)生只是被動(dòng)地接受知識(shí)，缺乏主動(dòng)思考和實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)。教師通常只是簡(jiǎn)單地講解定律的內(nèi)容和公式，學(xué)生只是被動(dòng)地聽(tīng)講，缺乏對(duì)物理原理的深入理解和應(yīng)用。而且，許多學(xué)校和教師在物理概念教學(xué)中僅依賴(lài)于傳統(tǒng)的教科書(shū)和教學(xué)幻燈片等有限的教學(xué)資源，這種單一的資源形式無(wú)法滿足學(xué)生的多樣化學(xué)習(xí)需求和興趣，限制了他們對(duì)概念的深入理解和實(shí)踐應(yīng)用，學(xué)生只能通過(guò)課本中的文字和圖片來(lái)學(xué)習(xí)概念，無(wú)法進(jìn)行實(shí)際的實(shí)驗(yàn)和觀察與親自感受物理現(xiàn)象和原理。

（四）缺乏個(gè)性化和差異化教學(xué)

傳統(tǒng)的物理概念教學(xué)往往采用統(tǒng)一的教學(xué)內(nèi)容和進(jìn)度安排，忽視了學(xué)生個(gè)體之間的差異，教師通常按照固定的教學(xué)計(jì)劃進(jìn)行教學(xué)，無(wú)法滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和興趣。每個(gè)學(xué)生在掌握物理概念的速度和程度上存在差異，有些學(xué)生能夠快速掌握概念并希望進(jìn)行更深入的學(xué)習(xí)和拓展，而另一些學(xué)生可能需要更多的時(shí)間和支持來(lái)理解概念，這導(dǎo)致一些學(xué)生可能感到難以理解和跟上課堂進(jìn)度，甚至?xí)?dǎo)致一些學(xué)生感到無(wú)聊。而且，每個(gè)學(xué)生都有自己獨(dú)特的學(xué)習(xí)風(fēng)格和偏好，對(duì)于不同的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方式有不同的適應(yīng)性，比如有些學(xué)生可能通過(guò)視覺(jué)方式更好地理解物理概念，而有些學(xué)生可能更適應(yīng)聽(tīng)覺(jué)方式，如果教學(xué)只側(cè)重于口頭講解而忽視了圖示和實(shí)驗(yàn)演示，將會(huì)使部分學(xué)生的理解能力受到限制。

二、高中物理概念教學(xué)策略

（一）創(chuàng)設(shè)情境和問(wèn)題導(dǎo)向的學(xué)習(xí)環(huán)境

將物理概念與學(xué)生生活或?qū)嶋H問(wèn)題相聯(lián)系，創(chuàng)造出與學(xué)生日常經(jīng)驗(yàn)相關(guān)的情境，通過(guò)引入真實(shí)世界的情境，學(xué)生能夠更容易地理解和應(yīng)用物理概念，也能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)[3]。比如在學(xué)習(xí)動(dòng)力學(xué)的力和運(yùn)動(dòng)方程時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)案例，讓學(xué)生分析電動(dòng)車(chē)（汽車(chē)）加速和剎車(chē)的情況。學(xué)生可以通過(guò)觀察實(shí)際行駛的電動(dòng)車(chē)（汽車(chē)），了解加速度、慣性、力的作用和運(yùn)動(dòng)方程等物理概念在車(chē)輛運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用。其次，提出問(wèn)題和挑戰(zhàn)：通過(guò)向?qū)W生提出具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，激發(fā)他們的思考和求知欲，問(wèn)題可以是實(shí)際問(wèn)題、疑惑或者需要解決的難題，讓學(xué)生主動(dòng)參與思考和探究。比如在學(xué)習(xí)測(cè)定電池電動(dòng)勢(shì)時(shí)，教師可以先給出簡(jiǎn)單的測(cè)定方法，如伏安法的原理以及測(cè)定步驟，并在這之后提出如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法以減少電動(dòng)勢(shì)測(cè)定誤差的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)現(xiàn)有知識(shí)來(lái)思考并解決這個(gè)問(wèn)題。通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境和問(wèn)題導(dǎo)向的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生能夠在實(shí)際問(wèn)題中應(yīng)用物理概念，發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，并更深入地理解物理原理和現(xiàn)象，這種學(xué)習(xí)環(huán)境激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性，培養(yǎng)他們的探究能力和解決問(wèn)題的能力。

（二）引入多媒體和實(shí)踐體驗(yàn)

利用多媒體資源，如模擬軟件、虛擬實(shí)驗(yàn)、視頻等，通過(guò)多媒體呈現(xiàn)，可以將抽象的概念轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)和可感知的形式，可以幫助學(xué)生直觀地感受和理解物理概念，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)效果。比如，在學(xué)習(xí)《萬(wàn)有引力與航天》這一章時(shí)，由于學(xué)習(xí)內(nèi)容很難通過(guò)實(shí)驗(yàn)或?qū)嶋H觀測(cè)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此教師可以通過(guò)多媒體以動(dòng)畫(huà)的形式展現(xiàn)萬(wàn)有引力三大定律，讓學(xué)生更深刻和透徹地理解定律的實(shí)際含義。也可以使用實(shí)物模型和示意圖來(lái)展示物理概念和現(xiàn)象，幫助學(xué)生更清晰地理解和觀察，實(shí)物模型和示意圖可以將抽象的概念可視化，讓學(xué)生更容易理解和記憶。再則，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自參與和實(shí)踐物理概念，加深理解和應(yīng)用能力，學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作、觀察和記錄，從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律和解決問(wèn)題，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維。通過(guò)引入多媒體和實(shí)踐體驗(yàn)，學(xué)生能夠以更直觀、親身的方式來(lái)理解和應(yīng)用物理概念，這種學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度，促進(jìn)他們深入探究物理現(xiàn)象，并培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維能力。

（三）促進(jìn)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)

小組合作學(xué)習(xí)可以促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)和合作，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作能力和交流能力，設(shè)計(jì)開(kāi)放性的探究式學(xué)習(xí)任務(wù)，讓學(xué)生通過(guò)合作學(xué)習(xí)，一起實(shí)驗(yàn)、觀察和研究來(lái)主動(dòng)探索物理概念和規(guī)律。同時(shí)引入項(xiàng)目學(xué)習(xí)的方法，讓學(xué)生選擇一個(gè)物理主題或問(wèn)題，并進(jìn)行深入研究和探究，學(xué)生可以分組合作，共同制訂項(xiàng)目計(jì)劃、收集資料和展示成果，以此來(lái)培養(yǎng)他們的獨(dú)立思考和團(tuán)隊(duì)合作能力。

（四）提供個(gè)性化支持和反饋

在開(kāi)始教學(xué)之前，進(jìn)行一次診斷性評(píng)估，了解學(xué)生的前置知識(shí)和理解水平，根據(jù)評(píng)估結(jié)果，設(shè)計(jì)個(gè)性化的教學(xué)計(jì)劃，針對(duì)學(xué)生的具體需求提供支持和指導(dǎo)[4]。然后充分進(jìn)行分層教學(xué)，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和能力，將學(xué)生分為不同層次的教學(xué)小組，每個(gè)小組根據(jù)自身的特點(diǎn)和需求，進(jìn)行針對(duì)性的教學(xué)設(shè)計(jì)，為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)資源和活動(dòng)，以滿足學(xué)生不同的學(xué)習(xí)風(fēng)格和需求，包括教材、視頻、模擬軟件、實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)等，讓學(xué)生以不同的方式探索和理解物理概念。最后在學(xué)生完成任務(wù)或練習(xí)后，提供及時(shí)的個(gè)性化反饋，指導(dǎo)他們的進(jìn)一步學(xué)習(xí)和改進(jìn)，教師可以針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤或困惑點(diǎn)給予解釋和建議，幫助他們糾正錯(cuò)誤和深化理解，通過(guò)提供個(gè)性化支持和反饋，學(xué)生能夠更好地理解和應(yīng)用物理概念，提高他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和自信心，以此促進(jìn)他們的個(gè)人發(fā)展和學(xué)術(shù)成就。

三、高中物理概念教學(xué)實(shí)施

（一）物理概念教學(xué)的引入策略

一方面借助生活現(xiàn)象進(jìn)行概念引入。例如，經(jīng)驗(yàn)性概念中的引力和重力概念，教師可以使用一個(gè)蘋(píng)果或其他物體，解釋為什么物體會(huì)被地球吸引并掉落，討論重力對(duì)我們?nèi)粘Ｉ畹挠绊?，如為什么東西會(huì)落地，為什么人們需要樓梯和電梯等；對(duì)于摩擦力和滑動(dòng)，可以使用一個(gè)玩具車(chē)或滑板，討論為什么物體在表面上停止或滑動(dòng)，介紹摩擦力如何影響我們的行走、駕駛汽車(chē)以及運(yùn)動(dòng)等。這些生活示例能夠?qū)⒊橄蟮奈锢砀拍钆c日常經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)，使學(xué)生更容易理解和記憶這些概念，通過(guò)引入生活內(nèi)容，物理教學(xué)可以變得更具趣味性和實(shí)用性，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的興趣。另一方面借助知識(shí)聯(lián)系進(jìn)行概念引入。教師在進(jìn)行物理概念教學(xué)中，借助知識(shí)聯(lián)系進(jìn)行概念引入，可以幫助學(xué)生對(duì)概念進(jìn)行深刻的構(gòu)建。在上述概念分類(lèi)中的理論概念便能應(yīng)用這種方法。例如，介紹牛頓第一定律，可以問(wèn)學(xué)生在什么情況下他們需要施加力才能使物體保持勻速運(yùn)動(dòng)，然后將這一知識(shí)與牛頓第一定律聯(lián)系起來(lái)，解釋為什么物體會(huì)保持勻速運(yùn)動(dòng)，直到外力作用于它。

（二）物理概念教學(xué)的形成策略

一方面借助實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)行概念形成。借助實(shí)驗(yàn)來(lái)探究物理概念是一種非常有效的方法，尤其在物理教育中，給學(xué)生提供進(jìn)行探索性學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，讓他們親自發(fā)現(xiàn)概念的特性和關(guān)系，這對(duì)于落實(shí)核心素養(yǎng)下科學(xué)思維和科學(xué)探究也是非常有意義的。例如，要探究電路相關(guān)概念時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，以便學(xué)生可以親自觀察和測(cè)量與所選概念有關(guān)的現(xiàn)象，通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，他們可以理解這些概念之間的關(guān)系，這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅幫助學(xué)生形成電路相關(guān)的物理概念，還通過(guò)親身實(shí)踐加深了他們對(duì)這些概念的理解。另一方面借助實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行概念形成。借助實(shí)際應(yīng)用來(lái)形成物理概念是一種強(qiáng)有力的教學(xué)方法，因?yàn)樗鼘⒊橄蟮奈锢碓砺?lián)系到實(shí)際情境中，使學(xué)生更容易理解和記住這些概念。

（三）物理概念教學(xué)的鞏固策略

一方面借助思維圖進(jìn)行概念的鞏固。思維導(dǎo)圖可以幫助學(xué)生可視化物理概念，了解它們之間的關(guān)聯(lián)，從而更好地理解物理學(xué)概念，思維導(dǎo)圖的靈活性和圖形化特點(diǎn)使其成為鞏固物理概念的強(qiáng)大工具，適用于各種學(xué)習(xí)風(fēng)格的學(xué)生。另一方面借助課后練習(xí)進(jìn)行概念的鞏固。通過(guò)課后練習(xí)，學(xué)生可以不斷復(fù)習(xí)和應(yīng)用他們?cè)谡n堂上學(xué)到的物理概念，這有助于加強(qiáng)概念的記憶，使其更易于掌握和運(yùn)用，在課后練習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生可能會(huì)發(fā)現(xiàn)他們對(duì)某些概念存在誤解或模糊點(diǎn)，這為他們提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，通過(guò)自我糾正或請(qǐng)教教師來(lái)澄清疑惑。對(duì)于課后練習(xí)，教師可以設(shè)計(jì)不同類(lèi)型的問(wèn)題，包括選擇題、填空題、解答題等，這有助于學(xué)生綜合運(yùn)用概念，避免只是機(jī)械性地記憶答案。對(duì)于題目難度，應(yīng)該從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，逐漸提高問(wèn)題的難度，這樣可以確保學(xué)生在鞏固基本概念后，逐步提高他們的理解和技能水平。

物理概念教學(xué)在培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)方面具有重要意義，高中物理概念教學(xué)在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新能力，促進(jìn)科學(xué)技術(shù)發(fā)展，以及培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力。

結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)研究高中物理概念教學(xué)和落實(shí)培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要性，從而將這二者相聯(lián)系。在物理學(xué)科核心素養(yǎng)導(dǎo)向下對(duì)物理概念教學(xué)的策略進(jìn)行研究并舉出相關(guān)例子，幫助教師更好地把握學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵與特征，提升物理概念教學(xué)課程的設(shè)計(jì)能力，開(kāi)展更高效更有趣的物理課堂教學(xué)。

參考文獻(xiàn)

[1]徐雯.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中物理概念教學(xué)設(shè)計(jì)研究[D].青島：青島大學(xué)，2020.

[2]李平.操作學(xué)習(xí)在培智學(xué)校低年級(jí)數(shù)概念教學(xué)中的應(yīng)用研究[D].蘭州：西北師范大學(xué)，2020.

[3]孫良.新課改下高中物理教材分析與教學(xué)方法探究[D].西安：陜西師范大學(xué)，2011.

[4]陸小蓓.數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)化教學(xué)的學(xué)理分析與學(xué)情調(diào)研：以“分?jǐn)?shù)的意義”的教學(xué)為例[J].江蘇教育，2021（35）：9-11.

本文系江西省“十四五”規(guī)劃2021年度普通類(lèi)重點(diǎn)課題“基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中物理概念教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐研究”階段成果，課題編號(hào)：21PTZD011。