摘要 : 物理观念是物理学科核心素养的基础 , 本文基于一线教学经验 , 以单元教学为基 础开展物理观念教育 , 通过设置单元整合探究活动 、设计情境化问题 、 引导学生自主讨论 、组织应用型训练等方式更高效地培养学生物理观念 , 为发展学生物理学习能力和应 用意识奠定坚实基础 。

　　关键词 : 初中生,物理观念,单元整体教学,自主探究,训练

　　《义务教育物理课程标准(2022年版) 》(以下简 称 “新课 标 ”) 调整了初中物理课程的总目标 , 将 2011年版中的三维目标调整为核心素养目标 , 即将物理观念 、科学思维 、科学探索 、科学态度与精 神四大核心素养作为物理课程的核心任务和教学 目 标 。在新课标的指导下 , 初中物理教学不仅是向学 生传授物理知识的活动 , 更要让学生理解 “为什么 要学物理”“要怎么学物理 ”。在初中物理四大核心 素养中 , 物理观念是最为基础的核心素养之 一 。在 学生形成正确物理观念后 , 教师才能更有效地培养 学生的其他三类素养 。

　　一 、在单元教学中培养初中生物理观念的价值与优势

　　新课标将 “物理观念 ”描述为 “从物理学视角形 成的关于物质 、运动和相互作用 、能量等内容的总 体认识 ”。培养物理观念是培养初中其他物理核心素养的基础 。

　　物理观念虽然是一种思想层面的认知与习惯 , 但这种观念无法通过思想教育来快速培养 , 物理观 念的发展通常依赖长期深入的物理实践 。对于物理 理论学习和实践研究经历较少的初中生而言 , 学生需要先在事实经验中总结物理规律 , 在学习物理知 识的过程中验证个人总结或猜想 , 并在学科应用或 跨学科应用中进行实践 , 由此才能形成自觉总结物理规律 、 自觉运用物理规律解释事实经验的 意 识 , 如此物理观念便形成了 。 由此来看 , 物理观念的培 养过程是生活化探索与实践应用充分融合 、物理认 知不断深化的过程 。 当学生认识到物理是构成世界 的底层规律 , 形成以物理眼光看待世界的思维惯性 后 , 就形成了正确的物理观念 。培养学生的物理观 念本质上是培养学生的物理认同感和认知习惯 。

　　二 、在单元教学中培养初中生物理观念的要点与思路

　　自新课标颁布以来 , 国内研究者对物理观念培 养过程的研究逐步深入 , 目前多数研究的观点尚不 统一 , 但基本认为初学者的物理观念形成过程分为 “从事实中提炼经验 ”和 “在实践中应用 ”两部分 , 这 两个部分既是培养物理观念的典型方式 , 也是学生 物理观念逐渐发展并稳固的重要阶段 。部分研究者 认为这种过程本质是知识迁移 , 完整的物理观念培 养过程应当至少包含生活化的经验探究 、经验性规 律与理论知识的对比思考与辨析 、基于实践的知识 迁移三个基本环节 。 由此来看 , 物理观念的培养过 程与传统物理教学有一定差异 。传统物理教学通常 先向学生传授 “前人假设 、探索 、验证后总结 的 先 验知识 ”, 学生先尝试理解再应用 , 而物理观 念 培 养过程则是将后验性学习前置 , 同时要将后验性自 主学习与先验性内化学习融合 , 从而有效培养学生的物理观念 。

　　基于上述分析 , 可将初中生物理观念培养的要 点总结为两个方面 : 一方面 , 将生活化 、情境化探 究作为教学的前置部分或导入部分 , 必须设置让学 生通过观察自主总结规律的后验性学习活动 , 让学 生理解世界的运行有其本质规律 , 物理知识是人类 从世界运行过程中发现的一类规律 ; 另一方面 , 教 师需要构建完整的自主化知识迁移过程 , 这类知识 迁移过程至少应包含学生自主观察与总结 、学生交 流与论证 、教师讲评 、探究实践与应用实践融合训 练四个部分 , 并确保这类教学活动节奏紧凑 、教学 评设计高度统一 , 进而确保学生物理观念发展过程 的连续性 。

　　要想满足上述两点要求 , 教师必须设置一个相 对较长的周期来培养学生的物理观念 。显然 , 单元 整体教学更易于满足相关要求 。教师可以从单元整 体教学的角度提出培养初中生物理观念的基本思路 : 构建以单元为单位的大知识框架下的教学方案 , 实现多课时连续的物理观念培养 ; 在单元教学 中整合生活化探究 、 自主验证 、教师评析 、实践训 练等多个模块 , 将单元各节探究问题提取出来并组 合成项 目 , 有效提高各模块活动强度并加深学生印 象 , 以整体教学的形式稳步推进物理观念发展流程 , 使学生逐渐形成正确的物理观念 。

　　三 、在单元教学中培养初中生物理观念的实践 路径

　　根据在单元教学中培养初中生物理观念的基本 思路 , 教师可将相关教学设计和实施过程分为以下 四个环节 。

　　1. 整合单元探究活动

　　将培养学生物理观念作为目标时 , 单元整体教 学的主要优势在于构建更完整的物理观念发展流程 , 在流程中的各个环节提供更多的知识迁移机会 , 以此加深学生印象 。教师在前期整合知识和重 构教学方案时的重点有两个方面 : 一方面 , 整合所 有本单元核心知识 , 设计并列式或递进式探究问题 , 使学生在各学习环节可以连续多次接受同类训 练 , 以此来强化学生印象 ; 另一方面 , 提前规划探究 、验证 、评析 、训练模块的教学活动 , 详细设计 培养学生物理观念的具体活动 、 目标等 。

　　以人教版八年级上册 “声现象 ”为例 。教师要将 声音的传播 、声音的特征 、声音的生活化利用 、 噪 声的影响四类问题进行整合 , 教学前段将生活现象 探究和规律总结作为重点 , 以理论讲解和教师解析 收尾 ; 单元教学中段以验证教材理论和反思个人经 验为主 , 强化理论认知 ; 单元教学最后几个课时以 更复杂声音或振动现象的规律总结 、运用声学理论 分析现实中声音环境处理的逻辑作为拓展性训练任 务 。在具体教学过程中 , 教师应重点关注学生意识和观念的发展情况 , 在前期设计 、 中期引导与评析 、后期训练设计中都应高度强调对学生 “思维惯性 ”的培养 , 使学生养成自主总结规律并运用物理知识解释各类现象的习惯 。

　　2. 基于情景构建设置探究问题

　　培养物理观念时最重要的一环是 “基于事实的规律总结 ”, 基于单元教学培养初中生物理观念的前提是让学生养成主动观察并自主总结规律的习惯 。这实际上包含了两个层面的训练 , 一是让学生 有意识地观察 , 二是让学生在观察的过程中下意识 地思考现象背后的逻辑 。 要满足这两个训练的需求 , 教师必须提供足够多且可供观察的现象 , 而不 能仅提出一个或少数几个探究性问题来让学生自主 思考 , 以培养学生物理观念为目标的探究教学设计 不应是简单的 “问题导入 ”, 而应是内容丰富的 “情 景式探究 ”。

　　以 “声现象 ”的物理观念教学为例 。教师在设计 探究问题时需要提前考虑以下三个要点 : 一是思考 如何呈现声音本身 、引发声音的活动 、声音出现时 的其他现象 , 让学生充分观察各种类型的声 现 象 , 收集更多可用于总结规律的 “体验”“感知 ”。二是思 考如何让学生注意到这类现象 , 让学生真正注意到 自己在日常生活中经常会忽略声的伴随现象 , 从而 激发学生自主思考 、探究和总结规律的兴趣 。教师 需要提前设计好情境对比策略和隐性引导策略 , 如 设计不同频率的声音影响下物体受影响而振动的情 况 , 引导学生感受不同频率 、分贝声音 , 由此思考 声音对人是否能造成危害 。三是思考学生可能提出的各类问题 , 提前设计好引导方案 。教师需要提前 总结或调查学生可能提出的问题 。例如 , 个别思维 活跃的学生会在学习噪声知识时提出问题 : 噪声为 何用分贝衡量而不是频率来衡量? 教师可以提前设 计便于观察的声波振幅和振频的方式 , 使学生在未 学习函数波形知识的情况下也能很好地通过观察来 总结相关规律 , 但这类设计的重点不应是解释疑问 , 而是有效引导学生通过自主观察思考后得出结论 。

　　3. 组织交流与论证活动

　　从初中物理课堂教学的角度来看 , 自主探究学 习相对低效 。教师可以通过组织学生自主讨论和验 证来解决这一问题 。 一方面 , 教师可以 减 少 引 导 , 组织学生以小组形式进行探究 ; 另一方面 , 教师可 以组织学生互相分享观点 , 各自指出对方观点的问 题 , 拓宽学生思路的同时,还能强化学生的验证意识 。

　　以 “声现象 ”的物理观念教学为例 。教师在声能 探究教学过程中可以设置开放式探究任务 , 让学生 思考可以怎么利用声的能量 。部分学生会从物理能 量角度进行思考,部分学生则会从生活中寻找经验 。学生提出观点后 , 其他学生都可进行评价 , 指 出其可行性或错误观点 , 教师可在这种交流后统一解析与指正 。教师在此类活动中除适时介入并对 学生可能普遍存在错误的知识进行讲解外 , 要将主 要精力放在两个方面 : 一是要让学生主动思考他人 的观点 , 尝试指出其问题 ; 二是让学生在了解任何 不同观点后都能第一时间通过理论方法或案例举证等方式验证对方观点 。通过此类干预和指导可以更 有效地培养学生的多角度思考意识和验证意识 。

　　4. 设计以应用为导向的训练任务

　　初中生物理观念的早期发展过程是 “认知物 理 是构成世界的基本规律 ”的过程 , 后期发展过程则 是 “养成以物理知识认识和探索世界 ”的过程 。从教 师的角度来看 , 学生形成自主探究 、总结和验证意 识后只能提升学习效率 , 学生的实践意识和能力很 难因此获得大幅提升 。教师要在此基础上加强实践 性训练 , 让学生有意识地运用物理知识解决各类自 己不熟悉的生活问题 。

　　教师需要在课堂训练 、课后训练任务中设置开 放式训练任务 , 或设置与生活密切相关的应用题目 , 或安排基于理论知识寻找生活中同类应用或同 类现象 , 让学生尝试以理论进行分析或解释 。这类 应用要以思维模式和物理观念训练为主 。 以 “声 现 象 ”的物理观念教学为例 。在声音传播形式教学后 , 学生已经基本了解了不同介质会影响声音的传播速 度 , 教师可以在此基础上设计两类开放式延伸训练 : 一是要求学生寻找装有固体 、液体 、空气 、抽出部分空气的容器作为介质 , 自主尝试制作声源 、 组合声源与介质 、设计声音传播速度测试的 方 案 , 训练学生自主探究和总结经验的能力 ; 二是要求学 生运用网络工具并以 “声波”“声音 ”等为关键词查询 或检索一种未接触过或未在学习中了解过的声音现 象 , 并尝试以声音传播条件 、传播速度相关的知识 进行解释 , 以此训练学生的物理应用意识与实践意 识 , 进一步强化学生物理观念 。

　　参考文献

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