劉磊

對(duì)于高中物理教學(xué)而言，概念教學(xué)是其中的重中之重。在通常的教學(xué)中，許多教師多將教學(xué)重點(diǎn)放在提高學(xué)生的答題能力上，忽視學(xué)生對(duì)概念的理解，這種教學(xué)思路屬于本末倒置。如果學(xué)生的物理基礎(chǔ)不扎實(shí)，即使做再多的物理經(jīng)典例題，也只能通過死記硬背的方式強(qiáng)行記憶解題步驟。一旦題目變形或是在生活中實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生就會(huì)陷入不知所措的狀態(tài)。觀察當(dāng)前高中物理概念教學(xué)狀況，普遍存在教學(xué)目標(biāo)模糊、教學(xué)方式單一的問題?；谛抡n改的教學(xué)要求，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容，讓物理概念教學(xué)更具有針對(duì)性，更扎實(shí)和深入?；诖耍P者參考物理核心素養(yǎng)的四大維度，從創(chuàng)設(shè)情境、話題討論、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、生活導(dǎo)入等角度入手，探究高質(zhì)量的物理概念教學(xué)策略。

一、深研課標(biāo)，掌握核心素養(yǎng)內(nèi)涵

基于核心素養(yǎng)，教師要想優(yōu)化概念課程的教學(xué)，首先要做到深研課標(biāo)，掌握物理核心素養(yǎng)的內(nèi)涵。根據(jù)高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，高中物理核心素養(yǎng)作為課程育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，一共包括四個(gè)主要內(nèi)容，分別為物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。當(dāng)教師明確了物理核心素養(yǎng)的教育理念，再針對(duì)性地優(yōu)化概念教學(xué)，才能做到有的放矢。

所謂物理觀念，代指學(xué)生從物理學(xué)的角度，對(duì)物質(zhì)本身、物體的運(yùn)動(dòng)、物體的相互作用、能量等內(nèi)容產(chǎn)生基本的認(rèn)識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念，可以讓物理知識(shí)在學(xué)生的腦海中提煉出概念，從而更好地解釋自然界中的物理現(xiàn)象。一般來講，物理觀念通常包括三個(gè)主要要素，即物質(zhì)觀念、能量觀念、運(yùn)動(dòng)和相互作用觀念。

所謂科學(xué)思維，代指學(xué)生從物理學(xué)的角度，對(duì)事物之間存在的相互關(guān)系、內(nèi)在規(guī)律、本質(zhì)屬性的一種認(rèn)知方式。具備科學(xué)思維，可以通過抽象的方式概括物理模型，也可以靈活運(yùn)用邏輯推理的方式解決科學(xué)領(lǐng)域的問題。簡(jiǎn)而言之，科學(xué)思維包括質(zhì)疑、創(chuàng)新、推理、建模、論證、檢驗(yàn)、總結(jié)等多種要素，是學(xué)生未來成長(zhǎng)道路上必須具備的學(xué)習(xí)能力之一。

所謂科學(xué)探究，代指學(xué)生在接觸物理問題的基礎(chǔ)上，通過觀察和參考前人的研究經(jīng)驗(yàn)所提出合理的假設(shè)和猜想。在此基礎(chǔ)上，完成“制訂研究方案，設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，獲取實(shí)驗(yàn)信息，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，做出科學(xué)總結(jié)”的研究過程。一般來講，培養(yǎng)科學(xué)探究核心素養(yǎng)的過程中，交流、評(píng)估、反思都是至關(guān)重要的學(xué)習(xí)品質(zhì)，這需要圍繞科學(xué)探究的具體過程與最終結(jié)果來進(jìn)行。

所謂科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，代指學(xué)生在了解到科學(xué)技術(shù)與自然環(huán)境和社會(huì)環(huán)境之間的關(guān)系之后所形成的遵守科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心、實(shí)事求是、堅(jiān)持不懈、保護(hù)環(huán)境、熱愛自然等綜合性的優(yōu)秀品質(zhì)。這項(xiàng)核心素養(yǎng)主要包括科學(xué)學(xué)習(xí)的態(tài)度、保護(hù)環(huán)境與社會(huì)安定的責(zé)任意識(shí)、良好的科學(xué)本質(zhì)觀，學(xué)生會(huì)認(rèn)識(shí)到綠色科學(xué)與可持續(xù)發(fā)展的重要性，并以興盛國(guó)家、振興民族作為自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)與使命擔(dān)當(dāng)。

二、創(chuàng)設(shè)情境，培養(yǎng)學(xué)生物理觀念

通過分析物理觀念核心素養(yǎng)的內(nèi)容，可以發(fā)現(xiàn)物理觀念主要指的是學(xué)生的一種認(rèn)知能力，而這種認(rèn)知能力主要受學(xué)生感官體驗(yàn)的影響。對(duì)此，教師可以通過創(chuàng)設(shè)情境的教學(xué)方式，為學(xué)生帶來引人入勝的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，從視覺和聽覺給予學(xué)生多重的感官刺激。通過這種方式，可以拓展物理概念教學(xué)的深度，加深學(xué)生的學(xué)習(xí)印象。對(duì)此，教師可以采用以下兩種教學(xué)方案。

首先，在信息化的背景下，各種各樣的現(xiàn)代教育技術(shù)可以成為實(shí)施情境教學(xué)法的有力工具。以“靜摩擦力”的教學(xué)為例，教師可以通過電子白板播放有關(guān)靜摩擦力的趣味科普視頻。例如《蜘蛛俠》這部電影某個(gè)視頻片段中，主角彼得從天而降，竟然克服重力直接貼在了一棟大樓的墻面上。通過放大細(xì)節(jié)，可以發(fā)現(xiàn)彼得并沒有像想象中一樣抓到了墻壁上的某個(gè)凸起處，而是將手部完全打開，貼在了墻面上。按照常理而言，這種姿勢(shì)不可能固定在墻上。結(jié)合這個(gè)視頻，教師可以提問學(xué)生：“彼得為什么能貼在墻上不掉下去？”有看過電影的學(xué)生會(huì)立刻作出回答：“因?yàn)楸说玫氖稚嫌械勾?。”教師繼續(xù)追問：“為什么有倒刺就掉不下去了呢？這證明了什么物理現(xiàn)象？”結(jié)合這個(gè)情境視頻，學(xué)生不僅能對(duì)摩擦力的性質(zhì)產(chǎn)生深刻的印象，也能回想起學(xué)過的作用力與反作用力之間的關(guān)系，起到聯(lián)系新知與舊知的學(xué)習(xí)效果，這對(duì)加強(qiáng)“靜摩擦力”的概念教學(xué)具有積極的影響作用。在此基礎(chǔ)上，教師還可以通過軟件將這個(gè)動(dòng)畫片段進(jìn)行物理建模，讓學(xué)生從更為立體化、數(shù)據(jù)化的角度了解到彼得的運(yùn)動(dòng)過程。

其次，教師可以從現(xiàn)實(shí)角度出發(fā)，通過一些簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建生動(dòng)有趣的教學(xué)情境，讓學(xué)生在親身體驗(yàn)的過程中理解物理概念。仍以“靜摩擦力”的教學(xué)為例，教師可以提前準(zhǔn)備一堆書籍和沒有任何雜物的桌面。首先，教師在桌面上放好一本書，讓學(xué)生嘗試用一根手指推動(dòng)。隨后，不斷增加書的重疊量，同樣讓學(xué)生推動(dòng)。在一開始的時(shí)候，學(xué)生推動(dòng)書籍會(huì)輕而易舉。但隨著重疊數(shù)目的增多，推動(dòng)時(shí)需要的力度會(huì)越來越大。直到最后一次，無論學(xué)生如何用力，都不能推動(dòng)迭起的書堆。由此，就會(huì)與一開始的實(shí)驗(yàn)形成鮮明的反差，讓學(xué)生對(duì)“摩擦力”的概念有了最為直觀的認(rèn)識(shí)。綜上所述，通過創(chuàng)設(shè)情境的教學(xué)方式，可以有效培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

三、話題討論，鍛煉學(xué)生科學(xué)思維

想要通過概念教學(xué)有效鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維，必須要巧妙引起學(xué)生的思考，促進(jìn)學(xué)生的思想交流。在以往的教學(xué)中，教師總是作為課堂的主導(dǎo)，學(xué)生只能按照教師的安排與設(shè)計(jì)按部就班地完成物理學(xué)習(xí)。在這種情況下，不僅會(huì)讓學(xué)生的學(xué)習(xí)向被動(dòng)化的趨勢(shì)發(fā)展，還會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)教師產(chǎn)生強(qiáng)烈的依賴性，逐漸失去自主思考的靈性。對(duì)此，教師可以設(shè)計(jì)富有趣味性的探究主題，通過話題討論的方式，引導(dǎo)學(xué)生圍繞物理概念進(jìn)行深入討論，對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的成長(zhǎng)大有裨益。

關(guān)于討論話題，教師應(yīng)當(dāng)遵循由淺至深的設(shè)計(jì)原則。由于物理概念比較抽象，學(xué)生在學(xué)習(xí)初期很容易混淆。因此，教師在最開始提出的問題應(yīng)當(dāng)以糾錯(cuò)的類型為主，幫助學(xué)生規(guī)避一些認(rèn)知上的雷區(qū)，減少學(xué)習(xí)錯(cuò)誤的出現(xiàn)。比如學(xué)習(xí)加速度的概念時(shí)，教師可以提出一個(gè)討論話題：小明買了一輛自行車，并在操場(chǎng)上以勻加速的狀態(tài)開心地試騎。第一圈，小明用了正好1分鐘。第二圈的時(shí)候，小明騎車的加速度正在逐漸下降，試問第二圈小明用時(shí)1分鐘以上，還是1分鐘以下呢？許多學(xué)生一看到“下降”這個(gè)關(guān)鍵詞，下意識(shí)地就會(huì)認(rèn)為小明的速度變慢了，繼而出現(xiàn)邏輯上的錯(cuò)誤。但也有學(xué)生能敏銳地發(fā)現(xiàn)“速度”與“加速度”這兩個(gè)物理名詞概念的區(qū)別，判斷出正確的答案。由于高中生普遍表現(xiàn)欲較強(qiáng)，在交流討論中會(huì)迫不及待地分析自己的觀點(diǎn)，以獲取教師的贊揚(yáng)與同學(xué)們的佩服。因此，這種互動(dòng)交流可以促進(jìn)學(xué)生思維的碰撞，鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維，起到良好的概念教學(xué)效果。

當(dāng)學(xué)生具備了一定的物理基礎(chǔ)后，教師可以將討論話題的難度進(jìn)一步加深。例如教師在大屏幕上展示一張情境圖片，圖片中有人手持一個(gè)彈簧測(cè)力器，測(cè)力器上懸掛著一個(gè)鐵砝碼，砝碼有一半沉在水缸中，水缸底部裝著一塊磁鐵。隨后，教師提出問題，在這張圖片中，都體現(xiàn)出了幾個(gè)力？分別是誰作用于誰？這個(gè)問題主要考查學(xué)生對(duì)浮力、彈力、拉力、作用力與反作用力等物理概念的綜合掌握，討論的深度與難度相對(duì)較高。同時(shí)，也能幫助學(xué)生糾正一些容易犯的概念錯(cuò)誤。比如有學(xué)生看到這個(gè)人提著鐵砝碼，就會(huì)誤認(rèn)為這個(gè)人對(duì)鐵砝碼造成了拉力。但人與鐵砝碼之間并沒有直接接觸，所以不能認(rèn)定人對(duì)砝碼產(chǎn)生了作用力。綜上所述，通過話題討論的方式可以營(yíng)造集思廣益的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的思考活力，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維的成長(zhǎng)。

四、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生探究能力

參考科學(xué)探究核心素養(yǎng)的內(nèi)容，若想通過概念教學(xué)發(fā)展學(xué)生這項(xiàng)優(yōu)秀的學(xué)習(xí)品質(zhì)，教師應(yīng)當(dāng)積極組織實(shí)踐活動(dòng)。讓學(xué)生在探究的過程中挖掘問題、制定計(jì)劃、開展實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、歸納結(jié)果、得出結(jié)論。物理是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，有十分豐富的實(shí)驗(yàn)課程。但在實(shí)際教學(xué)中，如果只將教學(xué)視角放在固定的教材之中，很難起到良好的鍛煉作用。因?yàn)閷W(xué)生會(huì)下意識(shí)地從教材中尋找答案，以節(jié)省不必要的思考過程。對(duì)此，教師可以結(jié)合概念教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生跳出教材的束縛，通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的方式，充分鍛煉自己的探究學(xué)習(xí)能力。

例如教學(xué)“牛頓第一定律”的時(shí)候，教師可以讓學(xué)生通過小組合作或獨(dú)立思考的形式設(shè)計(jì)一些富有趣味性的小實(shí)驗(yàn)，以證明“慣性”的存在。一般來講，傳統(tǒng)的慣性實(shí)驗(yàn)通常會(huì)采用以下幾種方式：（1）手持一根小木條，推動(dòng)一個(gè)小木塊勻速前行，當(dāng)小木條突然靜止時(shí)，小木塊還會(huì)向前運(yùn)動(dòng)一段距離。（2）在木板上放置一個(gè)物品，當(dāng)木板突然抽離時(shí)，物品并沒有被順勢(shì)帶走，而是落在了原地。但對(duì)于以上實(shí)驗(yàn)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)較大的誤差。比如，如果地面的摩擦力較大，小木塊在慣性下運(yùn)動(dòng)的距離可能會(huì)忽略不計(jì)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果不夠明確。同理，若木板與物品的摩擦力較大，抽離木板時(shí)也可能將物體帶到別的位置，而不是像預(yù)計(jì)中的落在原地。針對(duì)以上問題，學(xué)生可以做出以下改進(jìn)，比如準(zhǔn)備一瓶喝了一半的礦泉水，用手握住瓶子，沿著順時(shí)針或逆時(shí)針的方向用力一旋。隨后，將瓶子倒置在平面上，會(huì)發(fā)現(xiàn)瓶子會(huì)在瓶?jī)?nèi)水旋渦的帶動(dòng)下自行進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)也可以換成生雞蛋，由于生雞蛋的蛋液為液體，學(xué)生在“旋轉(zhuǎn)雞蛋——按住雞蛋——松開手掌”的過程中，雞蛋同樣能在慣性的帶動(dòng)下繼續(xù)完成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由此，學(xué)生們?cè)趪L試創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的過程中，不僅能對(duì)物理概念掌握得更加透徹，也能增強(qiáng)自己的科學(xué)探究與創(chuàng)新思維。

五、生活導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生責(zé)任意識(shí)

對(duì)于科學(xué)態(tài)度與責(zé)任意識(shí)的培養(yǎng)，物理教師應(yīng)當(dāng)跳出教材的框架，立足于更為廣闊的教育空間，進(jìn)一步優(yōu)化概念教學(xué)。如果只局限于課本中的內(nèi)容，很容易讓學(xué)生受到“分?jǐn)?shù)至上”理念的影響，將得高分、做對(duì)題作為學(xué)習(xí)物理的主要任務(wù)。對(duì)此，教師可以采用生活導(dǎo)入的教學(xué)方式，從生活的角度剖析物理學(xué)科的學(xué)習(xí)價(jià)值。由此，可以加強(qiáng)物理與生活之間的內(nèi)在聯(lián)系，促進(jìn)學(xué)生責(zé)任意識(shí)的生成。

首先，教師可以從科技發(fā)展上剖析許多物理概念的學(xué)習(xí)價(jià)值。比如學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)原理時(shí)，教師可以介紹一些有關(guān)電磁感應(yīng)的科技產(chǎn)品，如感應(yīng)馬達(dá)、發(fā)電機(jī)、變壓器、電感器、磁場(chǎng)計(jì)、中頻爐、電磁感應(yīng)燈等等。同時(shí)，也可以展望未來有關(guān)電磁感應(yīng)的科技發(fā)展方向，如磁懸浮列車等等。由此，學(xué)生能深刻感受到這些物理技術(shù)對(duì)人類的生活能起到哪些幫助作用，了解到物理概念的學(xué)習(xí)意義。

其次，教師可以適當(dāng)普及一些物理發(fā)展史，通過物理知名學(xué)者的個(gè)人事跡，讓學(xué)生深刻體會(huì)努力奮斗、積極探究等優(yōu)秀學(xué)習(xí)品質(zhì)。例如發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的英國(guó)物理學(xué)家法拉第，他從1821年到1831年，花費(fèi)了整整10年的時(shí)間，忍受了無數(shù)艱辛、孤獨(dú)、失敗、心酸。他用莫大的毅力克服了這些困難，終于在秋季的一天實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)上的突破。在此過程中，只要他有一次輕言放棄，都有可能影響到全世界的物理發(fā)展。綜上所述，通過生活導(dǎo)入、普及歷史，不僅能豐富概念教學(xué)的層次，還能在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生堅(jiān)定的物理學(xué)習(xí)態(tài)度與優(yōu)秀的責(zé)任意識(shí)。

要想鞏固學(xué)生的物理基礎(chǔ)，提高學(xué)生的物理綜合能力，優(yōu)化概念教學(xué)是必不可少的教學(xué)措施。教師應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)的灌輸式學(xué)習(xí)方式，將學(xué)生作為教學(xué)主體，鼓勵(lì)學(xué)生積極進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)和討論交流，強(qiáng)化自己的物理思維與探究能力。同時(shí)，教師還要采用情境教學(xué)法和生活教學(xué)法，將物理知識(shí)與日常生活聯(lián)系在一起，使概念教學(xué)更為形象化。由此，可以營(yíng)造趣味橫生的物理課堂，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的全面提高。