摘要

　　作为物理核心素养形成与发展的基础，建构物理观念是教师落实新课标要求、发展学生物理核心素养的必然步骤。基于新课标对物理观念概念的具体阐释，教师以鲁科版高一教材中“相互作用观念”的教学为例，展开以观念建构为核心的高中物理课堂教学实践探索，在实践研究和经验总结中，得到“立足观念，筹备教学活动”“创设情境，感知物理观念”“讨论分析，构建物理观念”“合作探究，形成物理观念”“拓展迁移，应用物理观念”等路径建议。

　　［关键词］新课标；观念建构；高中物理

　　新课标下的高中物理课堂是以育人为导向，以培养四大核心素养为目标的生本课堂、体验课堂。物理观念是物理核心素养形成与发展的基础，构建物理观念对高中物理课堂教学质量的提升非常重要。在高中物理课程教学改革的深度推进过程中，教师需特别关注高中生物理观念建构问题，以观念建构为核心，组织推进高中物理课堂教学实践。

　　一、物理观念及其建构价值

　　要开展以观念建构为核心的高中物理课堂教学实践，首先要明确什么是物理观念，物理观念的建构有何价值。

　　（一）物理观念概念界定

　　《义务教育物理课程标准（2022年版）》将物理观念定义为“从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等内容的总体认知，是物理概念及规则等在头脑中的升华”，并明确提出物理观念是人们从物理学角度解释自然现象、解决实际问题的基础。新课标提出的物理观念有“物质观”“能量观”“运动与相互作用观”等。

　　（二）物理观念的建构价值分析

　　作为物理概念规则在学生头脑中的升华，物理观念教学是系统的、深入的，需要教师以观念建构为核心，组织特色化体验活动，以真实情境为依托，搭建基础知识与物理观念之间的桥梁，进而带领学生深度剖析基础知识，发现核心概念，并在整合核心概念的基础上，建立物理观念。以具体知识为基础、核心概念为中介的物理观念建构活动，需要学生正确运用科学的思维方法和探究方式，在这一过程中，物理知识不再以零散的、碎片化形态呈现，学生能够在具体知识学习中，站在物理学的视角形成对知识的整体性认知，建立完整的物理知识架构，从而切实提高其利用物理学科知识解释和解决现实问题的能力，发展自身的科学态度及社会责任素养。

　　可见，物理观念的建构，不仅极好地锻炼了学生的科学思维与科学探究能力，全面发展了学生的物理核心素养，而且改变了传统的教学理念和教学模式，催生了物理课堂教学新方法、新形式。

　　二、以观念建构为核心的高中物理课堂教学路径

　　价值是在实践中实现的。在明晰了物理观念在高中物理课堂教学中的构建价值后，教师以“相互作用观念”建构为核心，推进鲁科版高一物理教学实践活动，并在经验整理中得到以观念建构为核心的物理课堂教学路径。

　　（一）立足观念，筹备教学活动

　　观念建构活动是一个深度的、系统化的知识教学活动。在该活动推进期间，教师首先要立足目标观念，做好教材分析和目标制定的工作，以观念建构为核心重整教材单元，形成更系统、更科学的教学规划。

　　1.立足观念，重组教材单元

　　物理教材不是以物理观念为依托构建的，对同一物理观念的感知并不是在同一教学单元下完成的。因此，在以观念建构为核心的高中物理课堂教学活动推进期间，教师需明确将要建构的观念在教材中的分布，打破原有单元结构，以物理观念为核心，重整教学资源，形成新的教学单元。

　　比如，“相互作用观念”是高中物理教学中应渗透的基本观念之一。在鲁科版高一必修一教材中，除了以重力、弹力、摩擦力为主要教学内容的相互作用单元重点展现，还在牛顿第三定律、力的合成与分解、共力点的平衡等课时教学中有所渗透。因此，在进行高中物理课堂教学活动时，教师需打破原有的教学结构，将教材第4章节和第5章节中的教学内容，有选择地编入第3章节教学，并细分其与第3章节知识之间的内在联系，将相互作用观念感知、建构、形成、应用任务，有目的、有侧重、有层次地分布于不同的课时中，形成相对完善的相互作用观念素养发展的提升方案。

　　2.对接观念，确定课时目标

　　在基于物理观念建构的物理单元教学活动推进中，每个教学课时都应体现观念建构目标，形成以观念建构为指向的教学目标、教学方案。在以观念建构为核心的高中物理课堂教学活动推进前，教师要全面分析课时教学内容，通过具体知识明确核心概念，进而在定性理解的基础上，确定物理观念建构目标，明确知识、概念及观念之间的层级关系，确定以观念建构为核心的教学目标，形成初始教学规划。

　　比如，在“重力与重心”课时教学前，教师分析教材发现，本课时属于“相互作用观念”单元。在本课时中，学生需了解“力是物体间的相互作用”等内容，明确重力、重心概念，学会用大小、方向、重心描绘重力，并应用重力及图示绘制相关知识解决现实问题。以相互作用观念构建为指向，教师确定本课时教学目标如下：

　　（1）知道力是物体间的相互作用，学会用力的图示描述力。

　　（2）知道力的生成原因，力的三要素，会测重力的大小，能依照等效替代思想建立重力概念，初步形成与重力相关的相互作用观念。

　　（3）能够将与重力相关的相互作用与生活实际关联，运用观念解决现实问题。

　　以上述目标为依托，以“观念形成——观念应用”为流程，教师设计“体验探究力，感知与重力相关的相互作用观念”“分析描述力，构建与重力相关的相互作用观念”“重力概念建构，依据二力平衡理论找中心”“迁移拓展，应用与重力相关的相互作用观念解决问题”等课堂学习环节，让学生在具体知识学习中，透过现象看本质，建构基于重力知识的相互作用观念。

　　（二）创设情境，感知物理观念

　　以观念建构为核心的高中物理课堂需要真实且有趣的探究情境。通过构建真实有趣的探究情境，教师能为学生感知物理观念提供更多元的体验、营造更轻松的氛围。在高中物理课堂教学活动推进期间，教师需根据教学知识内容与物理观念之间的内在联系，精选素材，多元导入，构建有趣的、可操作、可探究的物理情境。

　　1.基于图片观察的问题情境

　　图片是直观的、易于高中生感知的物理探究材料。在高中物理课堂情境创设期间，教师可根据学生已有经验，将物理知识在生活中的展现成果图引入课堂，构建真实可感的探究情境。

　　比如，在“重力与重心”教学期间，教师展示“掷铁饼者”“举杠铃的运动员”“杠杆撬地球动画图”等场景图片，引导学生观察图片，链接生活经验，亲身感悟力之美、力之大、力之奇，并在多角度认识力后思考什么是力，通过让学生分析图片“举杠铃的运动员”中存在哪些力，方向是什么样的，感知“相互作用”概念，获得“力是物体间的相互作用”这一认知结论。

　　2.基于实验活动的体验情境

　　实验是学生还原物理现象、探究物理学原理的分析过程。实验过程的实践性和科学性，为学生物理观念的发展提供了现实支持。在高中物理课堂教学期间，教师可利用易得的、生活化的实验材料，组织趣味小实验，通过让学生亲身操作，观察感知获取物理知识，思考物理知识背后隐藏的基本原理和本质特征。

　　比如，在“牛顿第三运动定律”课时教学期间，教师组织学生用红、黄两个气球相互挤压，观察两个气球的形变情况，感受气球相互挤压时出现的力，然后分析这一过程中出现的力，说出自己的感受（见图1）。为进一步丰富学生力的相互作用的知识，教师又组织学生完成了“磁力对对碰”“扳手腕”等实验活动，以亲身实践的方式，帮助学生获得更多关于相互作用的切实体验，为学生汇总体验生成抽象化物理观念奠定基础。

　　（三）讨论分析，构建物理观念

　　物理观念的建构离不开学生对物理知识、现象的深入讨论与分析。在以物理观念建构为核心的高中物理课堂教学活动推进期间，针对将要教学的物理观念，教师可以设计可探、可感的探究情境，并引发学生对探究情境的物理化讨论与分析，以任务驱动探究，让学生在合作实验、讨论分析中，构建物理观念。

　　以“牛顿第三定律”课时教学为例，在学生借助多个实验感受力的相互作用、初步形成相互作用观念之后，教师引导学生思考在力的相互作用时，力的大小是否一样，如男生和女生掰手腕时，二人施加给对方的力是否一样。

　　学生1：“不一样，男生很轻松地扳赢女生，明显力更大。”

　　学生2：“也不一定吧。”

　　教师：“到底谁说得对呢？我们一起来实验下吧！”

　　教师提供两个弹簧测力计，让学生一人持一个测力计，再将两个测力计连接到一起后相互对拉，记录下不同拉力下的弹簧测力计示数（如图2）。

　　第一组：2.00N；1.98N。

　　第二组：3.50N；3.52N。

　　第三组：1.38N；1.40N。

　　通过观察几组数据，学生发现在误差允许范围内，两个弹簧测力计的示数相等，也就是说作用力和反作用力的大小相等。

　　接着，教师引导学生回忆力的三要素知识，根据三要素提示进行力的方向探究，探究作用力和反作用力的方向特点，逐渐发现并学习了牛顿第三定律的知识。

　　在这一教学环节中，学生通过讨论、分析、实践等活动，完成了对物理学具体知识的探究与建构，并在知识的建构中，深度感知了力的作用是相互的，深入理解了力的相互作用现象，加深了自身对相互作用的理解。

　　（四）合作探究，形成物理观念

　　观念形成过程是学生汇总探究所得，抽象一般化物理知识模型的过程。在以观念建构为核心的高中物理课堂教学活动推进期间，教师需引导学生回顾课堂，整合课堂收获，跳出具体的问题探究情境，从系统化、整体化视角入手，抽象一般化经验知识，帮助学生形成物理观念。

　　比如，在“共点力的平衡”课时教学中，教师在学生完成全部探究与实践活动任务后，组织学生总结二力、三力、四力平衡探究经验，回答怎么处理物体在N个共点力作用下的平衡状态，其平衡条件是什么？

　　汇总二力、三力、四力平衡问题分析经验，学生总结得出：无论是几个共力点作用下的平衡状态，都可以转化成二力平衡问题，平衡条件是F合=0。

　　通过提出进阶问题，引发学生整体性、系统性的经验汇总与讨论，教师有效强化了学生利用平行四边形定则处理力的方法，渗透了等效替代思想，帮助学生形成了关于共力点平衡的相互作用条件。

　　（五）拓展迁移，应用物理观念

　　物理观念建构的目的是提升学生利用物理学知识、原理解决现实问题的能力。在以观念建构为核心的高中物理课堂教学中，教师需有效链接现实生活，设计现实生活问题，分析及迁移应用情境，以现实生活素材的引入，开阔学生的研究视野；以现实生活问题的建构，提升学生的自主探究能力。

　　比如，在“牛顿第三定律”课时教学中，教师在带领学生学习定律、形成相互作用概念后，可展示神舟十三号升空的图片，并引导学生利用牛顿第三定律分析神舟十三号升空的原理；播放以卵击石实验微视频，让学生利用牛顿第三定律分析鸡蛋碎裂的原因。

　　以学生熟悉的生活现象为素材，设计拓展迁移情境，学生不仅顺利应用相互作用观念分析解释了生活现象，而且形成了以物理知识改善现实生活、解决现实问题的意识，充分发挥物理观念促进学生养成其他素养的积极作用。

　　综上所述，建构物理观念是发展高中生物理核心素养的必然步骤。在高中物理观念建构活动推进期间，教师需尊重学生的认知发展规律及物理观念的发展建构规律，做好基于物理观念的教学素材重组活动，以“观念感知——观念建构——观念形成——观念运用”为流程，有序设计、科学推进物理学科教学互动课堂，在尊重物理具体知识、核心概念、观念之间的层级关系的基础上，将物理观念建构及应用训练任务合理地落实到具体的教学实践中。

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