于海波　侯建華

專家論壇

《義務教育物理課程標準（2022年版）》解讀文章系列

【專家介紹】

于海波，男，東北師范大學物理學院教授、博士生導師，教育部義務教育物理課程標準修訂組核心成員、教育部國培專家，中國教育學會物理教學專業(yè)委員會理事、中國高等物理教育研究會理事、中國青少年科技教育工作者協(xié)會物理教育與普及專業(yè)委員會副秘書長、中國高等學校物理演示實驗教學研究會常務理事，吉林省物理學會物理教學專業(yè)委員會主任委員。近年，主持全國教育科學規(guī)劃課題、教育部人文社會科學重點研究基地重大課題、教育部基礎(chǔ)教育質(zhì)量監(jiān)測中心重大課題等研究課題20余項。在《求是》《教育研究》《課程·教材·教法》《Physical Review Physics Education Research》《物理教學探討》《物理教師》《中學物理教學參考》《物理通報》等學術(shù)刊物上發(fā)表學術(shù)論文160余篇，出版學術(shù)專著3部，主編教材2部。曾獲寶鋼優(yōu)秀教師獎、全國教育碩士優(yōu)秀指導教師獎、中國教育學會優(yōu)秀論文獎、吉林省社會科學優(yōu)秀成果獎、吉林省教育科學優(yōu)秀成果獎、吉林省教學成果獎等多項榮譽。

摘? ?要：物理觀念是初、高中物理學科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容。目前，如何理解物理觀念和有效實施物理觀念教學是一線教學關(guān)注的焦點問題。文章力圖在更大的視野下，深入分析物理觀念的內(nèi)涵與特點、結(jié)構(gòu)與生成，進而嘗試性提出了促進學生頭腦中物理知識向物理觀念轉(zhuǎn)變的四條教學策略，即加強物理學的內(nèi)在聯(lián)系，在知識聯(lián)系中生成觀念；關(guān)注物理學的發(fā)現(xiàn)歷程，在知識發(fā)展中生成觀念；重視物理學的實踐體驗，在知識運用中生成觀念；加強物理學的價值審視，在知識反思中生成觀念。

關(guān)鍵詞：物理知識；物理觀念；生成機制；教學策略

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（202３）3-0001-6

無論是2022年頒布的《義務教育物理課程標準》，還是2018年頒布的《普通高中物理課程標準（2017年版）》，課程目標均為包括物理觀念、科學思維、科學探究和科學態(tài)度與責任四個方面的物理學科核心素養(yǎng)。如何理解物理學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵、價值、特點，并結(jié)合學情、資源、條件和教師情況將其轉(zhuǎn)變成教學目標和教學活動，已經(jīng)成為當下物理教師的重要工作。其中，物理觀念是本輪物理課程標準修訂提出的新素養(yǎng)、新目標、新內(nèi)容，物理教師對于如何理解物理觀念的生成機制、如何培養(yǎng)學生的物理觀念等問題存在一定的迷茫、困惑或是誤解。為此，我們有必要對物理觀念的內(nèi)涵與特點、結(jié)構(gòu)與生成進行專門的厘清、辨析和解讀，進而提出促進學生頭腦中物理知識向物理觀念轉(zhuǎn)變的教學策略。

1? ? 物理觀念的內(nèi)涵與特點

1.1? ? 物理觀念的內(nèi)涵

要討論清楚什么是物理觀念，首先要理解什么是觀念?！坝^念”這一概念在哲學、心理學、教育學中比較常見。從哲學的視域看，“人的觀念作為人在社會實踐過程中形成的對客觀世界和規(guī)律的反映，一旦形成，就會反過來對人的行為進行指導，從而反作用于客觀世界”［1］。哲學對觀念的定義，強調(diào)觀念是主動性與被動性、主觀性與客觀性的統(tǒng)一。從心理學的視域看，“觀念是個體一生中作出決定的最好指標……即觀念影響他們的知覺、判斷，而這些又影響他們的課堂行為”［2］。心理學對觀念的界定，更關(guān)注觀念作為心理活動的基礎(chǔ)性、指引性及其對個人行為的重要支配作用。從教育學的視域看，以教師的教育觀念為例，“教育觀念屬于人們對教育現(xiàn)象和教育問題的主體認識以及由此而產(chǎn)生的某些行為意向。每個人都可以有也必然有屬于自己的對教育的認識”［3］。觀念反映了行為主體個體化的行為意向和基本認識。盡管不同領(lǐng)域?qū)τ^念界定的關(guān)注點有所不同，但還是能夠從中發(fā)現(xiàn)它們的共通之處，即強調(diào)個體面對某一領(lǐng)域或問題時，行為主體經(jīng)過學習和實踐獲得的、并在現(xiàn)象分析和問題解決中所顯現(xiàn)和反映出來的、具有鮮明個人視角和個性特點的、居于基礎(chǔ)地位和發(fā)揮支配作用的整體而概括的認識。

理解觀念將有助于我們思考物理觀念是什么。《義務教育物理課程標準（2022年版）》對物理觀念的定義是“物理觀念是從物理學視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運動與相互作用、能量等內(nèi)容的總體認識，是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華；是從物理學視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎(chǔ)?！保?］定義中強調(diào)了三點：首先，物理觀念是“從物理學視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運動與相互作用、能量等內(nèi)容的總體認識”，這就意味著物理觀念具有一定的學科性、情境性、問題性，同時是一種“總體認識”，是認知結(jié)構(gòu)中更為基礎(chǔ)和概括性的部分，但不是所有的認識、知識都能稱為物理觀念；其次，物理觀念是“物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華”，明確了物理觀念不等于物理知識，或者不等于一般性的“陳述性”物理知識，物理知識只有在頭腦中通過思考、研究、使用，才能不斷得到升華和凝練，進而轉(zhuǎn)化成物理觀念；最后，物理觀念是“從物理學視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎(chǔ)”，這表明物理觀念對于物理現(xiàn)象解釋和問題解決發(fā)揮著深層次、方向性、根本性的作用，甚至具有微觀的認識論、方法論和價值論的特點。物理觀念對學生的學習和發(fā)展至關(guān)重要、影響深遠，這也是物理觀念被列為物理學科核心素養(yǎng)之首的原因。

怎樣來理解物理觀念呢？我們來舉一個例子。在16世紀末葉，當時的物理學與天文學界流行著兩個“太陽系模型”。一個是歷史悠久的托勒密的“地心說”，另一個是哥白尼新近提出的“日心說”，那么當時的科學家和民眾會如何選擇呢？用現(xiàn)代人的眼光來看，大家應該齊刷刷地選擇日心說，因為日心說更科學。但是，事實真的如此嗎？其實，從物理學的視角看，地心說和日心說只是參考系不同而已。以地球為參考系，“看”太陽的運動，太陽就是繞著地球轉(zhuǎn)；以太陽為參考系，“看”地球的運動，地球就是繞著太陽轉(zhuǎn)，從物理學的視角來看兩者并沒有本質(zhì)區(qū)別。也許有人會說，日心說更符合實際，更能得到天文觀測數(shù)據(jù)的支持，但事實是地心說同樣能夠解釋和預測當時的各種天文現(xiàn)象，解釋力絲毫不亞于日心說，并且符合人們的日常經(jīng)驗。唯一的差別在于，以太陽為參考系，太陽系諸行星的運動軌跡是很規(guī)整的圓形；而以地球為參考系，行星們的運行軌跡就會變得異常復雜，需要借助很多的“輪子”才能描述。同時，我們也應該看到，日心說也面臨著很多困難，比如當時日心說的擁躉就無法解釋高桿上的落物為什么沒有偏西，也無法解釋地球“帶”著月球繞著太陽轉(zhuǎn)，為什么月球沒有被地球甩在后面？于是，人們在兩種模型之間開始了無限的糾結(jié)，就連那些大科學家也不例外。比如，第谷就非?？鄲?，因為他既喜歡地心說的“真實”，也喜歡日心說的“簡潔”。“真實”和“簡潔”，都是第谷不愿放棄的物理觀念，在百般糾結(jié)之后，第谷創(chuàng)造性地發(fā)明了雙中心的太陽系模式，地球是太陽系的中心，太陽繞著地球轉(zhuǎn)，而除了地球之外的諸行星則繞著太陽轉(zhuǎn)。本質(zhì)而言，從物理學的視角看，“地心說”“日心說”和“雙中心說”都是等價的，但其發(fā)展過程不僅反映了物理觀念在物理學和人的認識中的關(guān)鍵、核心作用，同時也反映了物理觀念的穩(wěn)固和倔強。而這種穩(wěn)固和倔強既是舊科學完善的內(nèi)核，也是新科學提出的阻力，所以在某種意義上來講，物理學的發(fā)展就是物理觀念的發(fā)展。

1.2? ? 物理觀念的特點

物理觀念作為物理教育教學要培養(yǎng)的獨特核心素養(yǎng)，具有以下六個特點：

一是抽象性。物理觀念在人的認知結(jié)構(gòu)中居于較為上位的層級，是對物理知識、方法、活動的進一步抽離、提煉和概括，因此具有抽象性在所難免。比如，“物質(zhì)觀”“物質(zhì)形態(tài)觀”“物質(zhì)形態(tài)的轉(zhuǎn)化觀”等都具有一定的抽象性，同時對于整個物理理解也具有一定的統(tǒng)攝性。

二是基礎(chǔ)性。物理觀念雖然比較抽象，但是在物理學的研究和構(gòu)建中，往往又處于基礎(chǔ)性地位，居于研究和思考問題的邏輯起點。比如，太陽系運行的“地心說”信奉“地球為宇宙中心的觀點”，這個“不容置疑”是研究和思考的起點，一切研究要以此為前提和起點。

三是綜合性。物理觀念的生成是一個復雜而艱巨的過程，是人們對多種物理現(xiàn)象、問題、理論進行深入而全面思考的結(jié)果。比如，亞里士多德堅持“力是維持物體運動的原因”的觀念，如今我們看來荒謬可笑，但事實上它也是在紛繁復雜的物理世界中提煉出來，并得到了現(xiàn)實世界和理論邏輯的雙重“檢驗”。這看似是一個簡單的命題，但其背后隱藏著亞里士多德宇宙構(gòu)成理論和物理世界“比附”式的解釋邏輯，而這只是亞里士多德復雜觀念網(wǎng)絡的一個節(jié)點而已。

四是指引性。不管是物理學的學習發(fā)展還是物理學的研究進步，物理觀念總是在無形中指引著人們學習和研究的方向，但物理觀念為學習和研究提供明確方向的同時，也可能限制學習和研究的思考空間，加大了提出新方向、新想法、新思路的難度。比如，光本質(zhì)的“波動觀”在光的研究中起到了重要的推動作用，但后來也曾一度制約光的深入研究。這不能責怪任何物理觀念或者物理學家，因為這是人類認識物理世界甚至是自然世界的基本規(guī)律，也是人類認識世界的規(guī)律。

五是結(jié)構(gòu)性。從物理學的視角看，物理科學家共同體的物理觀念是對物理知識、物理方法、物理活動的概括、凝練、體驗的進一步升華，但結(jié)果并不是隨意散亂的，而是具有一定的結(jié)構(gòu)性，觀念的力量來源恰恰就在于其結(jié)構(gòu)性特征［5］。從物理學習的視角看，學習的內(nèi)容、過程、方式、活動也是經(jīng)過科學規(guī)劃和實施的，其結(jié)果也力爭使學生生成有一定結(jié)構(gòu)性的物理觀念。比如，初、高中物理課程標準都給我們描繪了一個結(jié)構(gòu)化的物理觀念藍圖——物理觀念包括物質(zhì)觀、運動和相互作用觀、能量觀，當然這樣的觀念還可以繼續(xù)細分下去。

六是發(fā)展性。無論是物理學中的物理觀念，還是學生頭腦中的物理觀念，都是在不斷發(fā)展變化的，理解這種發(fā)展性會讓我們對物理學的理解更深刻，也會讓我們對學生物理學習過程的認識更全面。比如在物理學中，物質(zhì)的結(jié)構(gòu)觀就有一個從宏觀表象、經(jīng)驗解釋，到猜想假設、發(fā)散想象，再到微觀結(jié)構(gòu)、精細分析的認識過程；學生學習物質(zhì)的組成也部分體現(xiàn)了認知反演過程，學生頭腦中的物理觀念在不斷發(fā)展變化。

2? ? 物理觀念的結(jié)構(gòu)與生成

2.1? ? 物理觀念的結(jié)構(gòu)

物理觀念是一個結(jié)構(gòu)性存在，由不同的下位觀念構(gòu)成。按照物理學的研究問題、研究主題和教育需要，初、高中課程標準將物理觀念分解為物質(zhì)觀、運動和相互作用觀、能量觀。這種分解是以物理學知識體系為基礎(chǔ)展開的，主要關(guān)注物理學的內(nèi)容和邏輯，對于老師們理解把握物理觀念意義重大。但同時我們也應該看到，這只是物理觀念分解、提煉的最直接、最簡潔、最直觀的視角。在教學中，我們還需要基于課標中物理觀念的定義和思想，對物理觀念展開進一步的追問、細化和分解。物理觀念是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華［4］，這也就意味著，物理觀念是學生通過各種方式學習物理學后，在觀念層面上獲得的與眾不同的高階認知。

經(jīng)過文獻梳理和現(xiàn)實了解，我們可以認為，從中學生學習層面來看，物理觀念還可以進一步細化為實證觀念、模型觀念、系統(tǒng)觀念、守恒觀念、對稱觀念、時空觀念等。

一是實證觀念。物理學之所以被稱為科學，就在于物理學講究數(shù)據(jù)、證據(jù)、實驗、檢驗，不管是證實還是證偽都講究“實證”，空談、玄論不是物理學。學生經(jīng)過不斷學習、思考、探究，實證的觀念就會不斷生成和發(fā)展。

二是模型觀念。模型體現(xiàn)了物理學家研究紛繁復雜的物理世界時，力圖把握本質(zhì)，找準努力方向，抓住關(guān)鍵成果。物理學正是通過不同的物理模型，告訴我們一個理想的物理學世界的樣態(tài)，同時又能通過理想的物理模型來解決現(xiàn)實物理世界的問題。物理學的學習，不僅能讓學生學會物理模型，還能讓學生獲得模型的觀念——日后在面對各種問題時，學生會不自覺地想到通過建構(gòu)模型來解決問題。

三是系統(tǒng)觀念。物理世界是一個大系統(tǒng)，每一個物理學具體的研究對象本身都是一個系統(tǒng)，并且是更上位系統(tǒng)的子系統(tǒng)，也是更下位系統(tǒng)的母系統(tǒng)。只有具有系統(tǒng)的觀念，研究問題才能更深入、更全面、更明確。另外，物理學也是一個知識系統(tǒng)。經(jīng)過物理學習和體會，學生逐漸會生成系統(tǒng)觀念，日后在解決物理問題和生活問題時就會用系統(tǒng)的思維和方法來處理問題。

四是守恒觀念。守恒觀念是具有鮮明物理學特色的觀念。物理學研究史往往就是一個在尋找守恒量的過程，然后利用守恒的規(guī)律來解釋現(xiàn)實世界中不守恒的問題。經(jīng)過各種守恒定律的學習，“守恒”這個觀念就會在學生的頭腦中不斷生根發(fā)芽，進而影響學生的想法和行為。

五是對稱觀念。對稱觀念在物理學研究和物理理論建構(gòu)中具有重要作用，但在中學物理學中還處于“潛隱”的狀態(tài)，并不容易引起注意。即便如此，中學生還是具備了一些對稱性觀念。比如，在光的反射定律中，在拋體運動中，在彈性碰撞中，在質(zhì)能方程中，在電磁轉(zhuǎn)換中，在熱在均勻介質(zhì)傳播中……無不彰顯著物理現(xiàn)象的對稱之美及其背后蘊含的對稱觀念，在物理學習過程中學生的對稱觀念將不斷得到顯化。

六是時空觀念。時空觀念是物理學中的重要觀念，中學物理課程內(nèi)容主要是經(jīng)典物理學和很少的相對論初步知識，雖然力圖彌補相對論時空觀的缺失，但是整個中學物理傳遞的主要還是經(jīng)典物理學的時空觀。時空觀念的轉(zhuǎn)換是物理學一次重要的革命，其背后蘊含的教育價值毋庸置疑。如何科學恰切地滲透時空觀教育也應成為物理課程教學及其改革的應有內(nèi)容。

2.2? ? 物理觀念的生成機制

學生頭腦中的物理觀念顯然是在學習中不斷生成的。若探討物理觀念的生成機制，就涉及到物理學的哪些要素有助于物理觀念的生成、怎樣的學習更有利于物理觀念的生成這兩個問題。

對于第一個問題，物理學其實是一個整體，正如前文論述它是一個系統(tǒng)。但為了討論得更深入，也只能對其進行適當?shù)姆纸狻Ｔ谖锢韺W中，有三個層面的要素對學生物理觀念的生成很重要。一是物理知識。物理知識的整體性和邏輯性的呈現(xiàn)就是物理學理論，經(jīng)常被認為是物理文化的主體內(nèi)容，其構(gòu)成主要是概念、規(guī)律、原理、學說等。物理知識或理論表面上展現(xiàn)的是對真實物理世界的客觀認識成果，但在客觀認識的深處又蘊含著科學家共同的物理觀念，比方說經(jīng)典物理學背后蘊含著“決定論”的物理觀念、熱力學第二定律蘊含著宇宙最終將走向“熱寂”的發(fā)展觀。二是物理方法。物理學研究的主要研究范式，包括科學觀察、實驗探究和推理計算［4］，在物理方法背后隱含著對物理世界、物理理論和人類認識等諸多方面的物理觀念。科學觀察方法，更多地強調(diào)世界的客觀性、穩(wěn)定性、統(tǒng)一性；實驗探究方法，關(guān)注物理現(xiàn)象的可研究、可重復、可驗證性；推理計算方法，則更重視物理規(guī)律的因果性、邏輯性、嚴密性。物理方法的運用不僅是在研究客觀世界，同時也是在塑造物理研究者和學習者的大腦，隨著方法的不斷運用，研究者和學習者也漸漸接受了方法蘊含的物理觀念。三是物理學史。物理學史是另一種物理學——歷史邏輯書寫的物理學。物理學史的教育價值容易被低估，人們經(jīng)常認為物理學史就是一些事件、史料的堆積，其實不然，物理學史尤其是物理學思想史中蘊含著強大的科學思想、物理觀念、科學精神培育的資源。

對于第二個問題，物理學中的觀念生成要素和資源通過什么樣的教學活動才能有效轉(zhuǎn)換為學生的物理觀念呢？整體而言，學生頭腦中物理觀念的生成有傳遞、自悟和啟發(fā)三個途徑。一是傳遞。在傳遞途徑中，教師將物理課程中的觀念進行挖掘、整理、加工，像陳述性知識那樣教給學生，學生進行記憶、理解和運用。這種培養(yǎng)途徑的優(yōu)點是速度快，缺點是效果不好，記憶獲得的觀念內(nèi)化的程度比較低，往往還是以靜態(tài)知識形態(tài)存在，不容易轉(zhuǎn)化為學生的觀念。同時，傳遞途徑對教師的物理觀念和物理觀念教學能力也是一個挑戰(zhàn)。二是自悟。在自悟途徑中，教師不再進行顯性化的物理觀念教學，學生物理觀念的獲得主要依靠自己對知識理論的理解、對思想觀念的感受、對科學方法的運用、對學史過程的體悟，進而生成物理觀念。雖然學生學習速度慢，效果受制于學生的知識基礎(chǔ)和學習能力，但學生形成的物理觀念往往更牢固、更明確、更扎實。三是啟發(fā)。啟發(fā)是對前兩種途徑的平衡和折中，盡量吸收兩者的優(yōu)點又避免兩者的不足。在啟發(fā)途徑中，教師主要通過問題設計、課堂理答、活動安排、作業(yè)布置等教學環(huán)節(jié)，將觀念的教育科學、適度地隱藏其中，做到“不憤不啟，不悱不發(fā)”，讓學生在啟發(fā)下自己生成物理觀念。啟發(fā)途徑具有效果好、效率高的優(yōu)勢，但是對教師的挑戰(zhàn)更大。

3? ? 物理觀念的教學策略

物理觀念與物理知識的關(guān)系最為密切，但物理知識不等于物理觀念。物理觀念是物理知識的高階表現(xiàn)，物理知識是物理觀念的低階形式。如何促進學生頭腦中的物理知識向物理觀念轉(zhuǎn)化，這是一個復雜的問題。為此，我們從不同視角提出四個教學策略。

3.1? ? 加強物理學的內(nèi)在聯(lián)系，在知識聯(lián)系中生成觀念

正如前文分析，物理觀念的生成要基于物理知識，但又不同于物理知識，是在對物理知識進行整體理解、思考和掌握的基礎(chǔ)上形成的具有一定抽象性、深層次、概括化的個人認識。要使知識順利地轉(zhuǎn)化為觀念，建立知識之間的內(nèi)在聯(lián)系，讓學生發(fā)現(xiàn)不同知識內(nèi)在的相似性、共通性和一致性就變得至關(guān)重要。例如，中小學生在科學和物理學習的不同階段中，會學習到質(zhì)量守恒、能量守恒、電荷守恒等不同的守恒定律。當學生學習每一個具體守恒定律的時候，這些守恒定律與具體的情境、條件、問題相聯(lián)系，但當我們在這些守恒定律之間建立聯(lián)系、進行比較、尋找共性之后，學生就容易發(fā)現(xiàn)原來物理世界背后存在著某些物理量守恒的特點。達到這步，學生就基本獲得了守恒觀念，但是守恒觀念的獲得過程還沒有結(jié)束。我們還可以給學生介紹物理學歷史上建構(gòu)的一些失敗的守恒定律，比如“活力守恒”“宇稱守恒”等，讓學生能夠認識到，守恒定律的發(fā)現(xiàn)是一個曲折的歷史過程，一些被認為科學、正確的守恒定律，后來又被推翻了。這會讓學生對守恒的辯證性、發(fā)展性有更深刻的認識。綜合各種與守恒相關(guān)的知識與史實，學生會進一步認識到，守恒的認識具有一定的結(jié)構(gòu)性、條件性和發(fā)展性，這就生成了比較全面、辯證的守恒觀念。

3.2? ? 關(guān)注物理學的發(fā)現(xiàn)歷程，在知識發(fā)展中生成觀念

物理學史中蘊藏著培養(yǎng)學生物理觀念的重要寶藏。物理學史不是單純的物理事件、史實的羅列，而是依據(jù)歷史邏輯對物理學的梳理、概括、提煉和組織，是物理學的另一種形態(tài)。物理學史，兼顧物理研究的活動與背景、過程與結(jié)果、數(shù)理邏輯與歷史邏輯、科學知識與人文精神，會為學生打開一個不一樣的物理世界和學習空間，對于提升學生的物理觀念大有裨益。比如，學生在學習物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)時，有必要鼓勵引導學生學習相關(guān)的物理學發(fā)展史，讓學生們認識到人類對物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)的研究與認識過程，是經(jīng)歷了研究身邊物體、探尋基本元素、發(fā)現(xiàn)微觀粒子、建構(gòu)原子模型、關(guān)注“無形”物質(zhì)、再走向更微觀的世界……這樣一個研究與發(fā)現(xiàn)的歷程。那么，我們就可以啟發(fā)學生思考和提出各種各樣的問題。比如，物質(zhì)一定是可見的嗎？物質(zhì)無限可分嗎？物質(zhì)構(gòu)成要素之間是如何聯(lián)系的？物質(zhì)之間可以轉(zhuǎn)化嗎？物質(zhì)能夠消失嗎？隨著學生不斷地學習和思考，在其頭腦中就會學習到關(guān)于物質(zhì)的各種知識，還會生成個人確定、堅信的想法，這就生成了物質(zhì)觀念。在這個過程中，可以引導學生們不斷獲得和發(fā)展物質(zhì)的形態(tài)觀、結(jié)構(gòu)觀、守恒觀、轉(zhuǎn)化觀和作用觀等。

3.3? ? 重視物理學的實踐體驗，在知識運用中生成觀念

物理學的知識既有陳述性知識、程序性知識，還有策略性知識、觀念性知識，越是高階知識的學習和內(nèi)化，越需要手腦活動的協(xié)同進行。在手腦活動的展開過程中，知識不僅能夠得到內(nèi)化，而且能夠與學生原有認知結(jié)構(gòu)發(fā)生廣泛、深入、多樣的聯(lián)系，進而促進知識結(jié)構(gòu)的拓展與優(yōu)化，同時也就有了知識向觀念轉(zhuǎn)化和進階的機會。例如，在“微小形變放大器”的教學中，常見的微小形變放大器的類型之一就是找一個玻璃瓶裝滿紅色液體，瓶子的蓋上穿一根細管，這樣瓶子體積的微小變化就會在細管內(nèi)液注的升降中得到明顯體現(xiàn)。教學中，教師們一般會用這個裝置來幫助學生了解堅硬的物體也能發(fā)生形變，且可以通過放大法將微小的形變顯著化。但是，僅僅這樣做還是有一些浪費了微小形變放大教學的實驗資源和教學時間，這樣一個小型演示實驗教學完全有可能帶領(lǐng)學生展開更深入的思考。比如，引導學生思考幾個問題：擠壓水瓶小液面就一定上升嗎？小液面上升與溫度有關(guān)嗎？用手捂著水瓶，小液面一定上升嗎？對于第一個問題，液面不一定上升，液面升降取決于瓶子的形狀和擠壓的位置；對于第二個問題，液面升降會跟室溫有關(guān)；對于第三個問題，用手捂著水瓶，小液面是否上升要看瓶子和手的溫度差，如果瓶子和瓶內(nèi)液體的溫度明顯低于人手的溫度，用手捂著甚至會出現(xiàn)液面先下降后上升的有趣現(xiàn)象。有了這些手腦并用的物理問題解決和實踐過程，學生對物理知識、方法、實驗、實踐的體驗就會很不一樣。這不僅能激活知識解決問題，還能鍛煉發(fā)展學生思維，促進學生實踐觀念、實證觀念、系統(tǒng)觀念等物理觀念的形成和發(fā)展。

3.4? ? 加強物理學的價值審視，在知識反思中生成觀念

物理學既具有價值中立性、工具性，也具有價值性。學習物理學不僅要學習、內(nèi)化、運用物理學和物理技術(shù)知識，還要學習為誰運用、如何運用、為什么運用的物理學知識。這需要從一個更大的視野來審視、選擇和設計物理課程與教學內(nèi)容。挖掘物理知識的價值負載，有利于學生科學價值觀念的形成。生活中有一個問題——激光能打爆氣球嗎，這個有趣的實驗后來被搬上了電視節(jié)目，有的教師還在課堂上做了這個實驗。這個實驗教學更多強調(diào)的是激光能量強、準直性好、照射點集中等知識點和安全教育。其實，這個演示實驗或者視頻的教育內(nèi)容還可以進一步拓展，比如激光武器、激光手術(shù)、激光測距、激光顯示、激光焊接、激光致盲等方面的知識。對于這些知識的學習和思考，可以讓學生認識到激光知識雖然是價值無涉的，但是在技術(shù)應用中就可能具有了價值性。進而，教師可以引導學生對更多的物理知識進行價值反思性的思考，促進學生系統(tǒng)觀念、辯證觀念的生成與發(fā)展。

參考文獻：

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［3］易凌云，龐麗娟.教師教育觀念：內(nèi)涵、結(jié)構(gòu)與特征的思考［J］.教師教育研究，2004，16（3）：6-11.

［4］中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2022年版）［S］.北京：北京師范大學出版社，2022：4.

［5］高瑞泉.觀念的力量及其實現(xiàn)［J］.華東師范大學學報（哲學社會科學版），2019，51（6）：1-13，173.

（欄目編輯? ? 廖伯琴）