由軍平 詹平 馮維 康莉莉

摘 要：物理核心素養(yǎng)是學(xué)生借助學(xué)校物理教育所形成的解決問題的素養(yǎng)與能力，是隨著時間的流逝，拋開所學(xué)具體物理知識后，留在學(xué)生頭腦中的思想意識，主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面構(gòu)成。因此，我們需要以學(xué)生為本，從學(xué)生已有的物理知識和已經(jīng)形成的物理觀念出發(fā)，通過探究實驗，科學(xué)思辨，理論升華和實踐應(yīng)用，在構(gòu)建正確的物理觀念的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究能力和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

關(guān)鍵詞：物理核心素養(yǎng)提升;漸進式教學(xué)實踐

一、漸進式教學(xué)

漸進式教學(xué)是指在教學(xué)過程中，按照一定的步驟逐漸深入或提高，以達(dá)到預(yù)期教學(xué)的目的。課堂教學(xué)內(nèi)容的組織要與學(xué)生的認(rèn)知水平相適應(yīng)，以學(xué)生已有的知識和經(jīng)驗為起點，合理設(shè)計教學(xué)，使學(xué)生能夠主動探索知識的產(chǎn)生和發(fā)展，同時遵循由易到難、由具體到抽象的原則，逐漸使學(xué)生構(gòu)建新知識，提高解決問題的能力。

二、在物理教學(xué)前，首先要了解學(xué)生的原有認(rèn)識—前概念

學(xué)生在接受正式的概念和規(guī)律教學(xué)前，往往已經(jīng)在生活和學(xué)習(xí)中積累了一定的相關(guān)知識儲備，我們稱之為“前概念”，在這些前概念中，有些與物理科學(xué)相符，可以作為新知識的生長點。而有些前概念則是片面的，甚至是錯誤的，這對學(xué)生學(xué)習(xí)新知識會產(chǎn)生很大的阻礙作用，如果這些前概念被忽視，特別是學(xué)生頭腦中這一前概念從未受到過挑戰(zhàn)，即便學(xué)生頭腦中又建立了正確的概念，隨著時間的推移，學(xué)生對該概念的理解還會回到原有的前概念，在新的問題情境中連連出錯。

例如，在平面鏡成像的教學(xué)時，通過對學(xué)生的前測，我們發(fā)現(xiàn)初二學(xué)生在平面鏡成像方面已有錯誤前概念，具體見表一。

了解了學(xué)生的前概念，我們的教學(xué)就可以以此為出發(fā)點，開展概念進階式教學(xué)設(shè)計，如何讓學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知沖突，發(fā)現(xiàn)自己認(rèn)知的錯誤;如何讓學(xué)生轉(zhuǎn)化并建立正確的物理觀念。

三、通過實驗探究，打破錯誤前概念，構(gòu)建科學(xué)的物理概念和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、科學(xué)探究能力和科學(xué)的態(tài)度與責(zé)任

如何促進平面鏡成像前概念的轉(zhuǎn)變？以“物體離平面鏡越近，所成的像越大”和“平面鏡越大，所成的像越大”為例，我們是這樣做的：

學(xué)生小組討論說出已有的前概念，充分暴露他們的錯誤認(rèn)識。然后通過探究實驗促進學(xué)生的概念轉(zhuǎn)變。首先讓他們小組討論，制定計劃和設(shè)計實驗：要探究“物體離平面鏡越近，所成的像是否越大”，應(yīng)該怎么做？要探究“平面鏡越大，所成的像是否越大”，又應(yīng)該怎么做？學(xué)生改變蠟燭到玻璃板的距離，分別測出其像的大小;再改變玻璃板的大小，分別測出其像的大小。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：像的大小與物體到平面鏡的距離和平面鏡的大小無關(guān)！

利用實驗將學(xué)生思維步步緊逼，不斷創(chuàng)設(shè)和解決認(rèn)知“沖突”。Shayer（2003）基于皮亞杰的認(rèn)知理論提出了“認(rèn)知加速”方案，該方案里說：“挑戰(zhàn)或認(rèn)知不平衡有利于心智發(fā)展，任何干預(yù)都應(yīng)提供一定的認(rèn)知沖突?！敝袑W(xué)學(xué)生處于形象思維向抽象思維過渡的階段，抽象思維的能力還較弱，從感性認(rèn)識到形成規(guī)律是比較困難的一步。所以，在物理概念和規(guī)律的教學(xué)中，教師需要從學(xué)生已有的感性認(rèn)識基礎(chǔ)上，恰似合乎邏輯地設(shè)計一個個與學(xué)生認(rèn)知不同的結(jié)果，一個個迫切需要尋求正確答案的懸念，從而激發(fā)學(xué)生強烈的探索欲望。當(dāng)學(xué)生感到所要解決的問題有意義，還尚未找到答案時，就形成了心理學(xué)上的認(rèn)知“沖突”，此時概念和規(guī)律的進階教學(xué)就獲得了最有效的時機。

四、理論和實驗相互印證，深化概念和規(guī)律教學(xué)，鞏固學(xué)生重構(gòu)的主體經(jīng)驗

平面鏡成像實驗的現(xiàn)象用新學(xué)的平面鏡成像特點的知識能很好解釋！為了能深化概念，鞏固學(xué)生重構(gòu)的主體經(jīng)驗。接下來還可以讓學(xué)生利用光的反射規(guī)律作平面鏡成像的光路圖，然后讓物體遠(yuǎn)離平面鏡，再畫出物理的像，發(fā)現(xiàn)像的大小并沒有變小，只是像遠(yuǎn)離了（見圖1）。這樣讓學(xué)生就會把光的反射定律、平面鏡成像特點和光路圖的知識融會貫通，自覺否定他們錯誤的前概念，開始在頭腦中建立正確的科學(xué)規(guī)律！

學(xué)生的物理學(xué)習(xí)過程，就是要從實物和實際現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)事實，并尋找其本質(zhì)，通過物理學(xué)研究方法對現(xiàn)象建模的過程，就是提煉提升的過程，是發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)的過程，也是重要的物理研究方法。

五、通過實踐應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生運用物理觀念解決問題的能力

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》在實施建議中提出，要注重聯(lián)系生產(chǎn)和生活中的實例，把現(xiàn)實中的物理問題用于課堂交流，拉近物理學(xué)與生產(chǎn)和生活的距離。

例如，在學(xué)習(xí)電學(xué)中的歐姆定律后，學(xué)生已經(jīng)掌握了串聯(lián)電路中一個電阻的變化會引起電路中電流和各部分電阻兩端電壓的變化。這一規(guī)律與我們的生活有什么聯(lián)系，對我們的生活有什么幫助呢？我們設(shè)計了《歐姆定律的應(yīng)用-設(shè)計汽車油量表》一節(jié)。

首先，讓學(xué)生建立一種聯(lián)系：就是生活中我們常需要用顯示表盤掌握某些量的變化，我們的動態(tài)電路變化能不能實現(xiàn)這一功能？這時學(xué)生就有了一個大概的方向，想將理論和實踐進行結(jié)合。

然后，學(xué)生開始細(xì)節(jié)著手嘗試著設(shè)計汽車油量表的模型，學(xué)生利用浮力的作用和杠桿的特點建立油量減少時轉(zhuǎn)化成杠桿一端的轉(zhuǎn)動，這一轉(zhuǎn)動怎樣與電路結(jié)合呢？當(dāng)然就是滑動變阻器的滑片了。顯示盤可以由電流表改裝，這就給力學(xué)與電學(xué)搭建了橋梁，將知識綜合使用起來了，初始模型如圖2所示電路。

緊接著，學(xué)生要對這一簡易模型進行可行性分析，發(fā)現(xiàn)油量最高的時候，電路中電阻接近于零，所以需要添加保護電阻，如圖3所示電路。

最后，知識進行變通，如果沒有電流表，只有電壓表可以改裝成油量表嗎？學(xué)生進行設(shè)計、分析、改進最終由圖4得到圖5的電路圖。

本節(jié)課老師采用漸進式教學(xué)，把學(xué)生的已有知識，作為他們新知識的生長點，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)電阻變化的電路模型，通過可視化的教學(xué)設(shè)計，逐步提出設(shè)計問題，小組討論等方式讓學(xué)生不斷建模、分析、優(yōu)化建模、再驗證分析，最終得到可使用的油量表模型。在這一過程中，學(xué)生的設(shè)計是不完美的，這正是實踐的魅力所在，學(xué)生利用所學(xué)的電學(xué)規(guī)律像工程師一樣設(shè)計出了一款可以顯示汽車油量多少的儀表，通過真實的問題情境，學(xué)生經(jīng)歷了在陌生環(huán)境中，構(gòu)建物理模型，應(yīng)用實踐設(shè)計，遷移創(chuàng)新的發(fā)展過程，經(jīng)歷了物理學(xué)價值體現(xiàn)的過程，學(xué)生通過積極進行科學(xué)探究和思維加工，內(nèi)化了物理觀念和規(guī)律，形成了科學(xué)的思想，培養(yǎng)了學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力。

六、在物理知識漸進性學(xué)習(xí)中不斷強化正確的物理觀念

學(xué)生物理觀念的形成不是一日之功，也不是一種物理觀點的永久性建立。比如學(xué)生錯誤的觀念，往往是根深蒂固的，教師要在學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的過程中，不斷努力創(chuàng)造具體的真實情景中去觀察、分析、比較、概括、抽象出物理規(guī)律，在物理知識的融會貫通中，才能真正改變錯誤的觀念。循序漸進的教學(xué)，逐漸滲透物理觀念，使學(xué)生體會觀念的生成與發(fā)展。

例如：學(xué)生普遍認(rèn)為力是維持物體運動狀態(tài)的原因！學(xué)生給出的理由是：1.想讓靜止的小球運動起來需要施加力2.小球運動起來后，人撤掉對小球的推力后，小球就漸漸地停下來了。我們的做法是：

第一步：對學(xué)生的依據(jù)進行反駁創(chuàng)造認(rèn)知沖突

分析小球從靜止到運動是人給的動力和地面給的阻力的合力不為零，所以能加速起來;人撤掉外力后是只受阻力了才漸漸停了下來，并不是沒有力了，那怎樣才能真的不受力呢？

第二步：利用實驗探究，打破錯誤的前概念，

教材中通過三次實驗分別改變水平面的粗糙程度，讓同一小車從相同的斜面高度上滑下來，發(fā)現(xiàn)水平面越光滑，小車行駛距離越遠(yuǎn)，速度減小越慢，推理得如果水平面絕對光滑，小車將會不再減速，而勻直線速運動下去，也就是說物體的運動不需要力來維持，學(xué)生第一次學(xué)習(xí)到這一正確的觀念。但是學(xué)生由于不能看到推論結(jié)果，生活中也沒有絕對光滑的情景，這一觀念的還需要不斷地加強和滲透，所以我們進行了。

第三步：設(shè)置真實情景強化正確的物理觀念

在練習(xí)中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)為勻速上升的電梯受到的拉力應(yīng)該大于重力，否則怎么能向上運動呢？基于學(xué)生的這個疑問，我們是這樣做的：用彈簧測力計拉住兩個50g的鉤碼，將測力計固定在電梯中，跟隨電梯上升，經(jīng)歷靜止-加速-勻速-減速-再靜止的過程，學(xué)生根據(jù)自己坐電梯的經(jīng)驗，首先猜想測力計示數(shù)的變化，觀察測力計示數(shù)分別是0.95N-1.25N-0.95N-0.5N-0.95N.經(jīng)過這一真實情境，將學(xué)生的理性思考打通了，由靜止平衡態(tài)到下一個勻速運動平衡態(tài)，中間經(jīng)歷了增加拉力使物體加速的過程，一旦物體擁有了一定的速度想要保持勻速直線運動，是不需要合力的，這是在事實上讓孩子們打消了自己的疑慮。

參考文獻

[1]劉增澤.初中物理核心素養(yǎng)之內(nèi)涵與實踐路徑初探[D].上海師范大學(xué)，2019.