学科核心素养下的物理概念研究

文献综述

（一）相关概念界定

1.物理核心素养:

学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形

成的正确价值观念、必备品格和关键能力。物理学科核心素养主要包括.“物理观念”“科学思维一科学探究”“科学态度与责任”四个方面。①“物理观念”是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识。是物

理概念和规律等在头脑中的提炼与升华；是从物理学视角解释自然现象和解决

实际问题的基础。主要包括物质观念、运动与相互作用观念、能量观念等要素。

②“科学思维”是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系

的认识方式；是基于经验事实建构物理模型的抽象概括过程；是分析综合、推

理论证等方法在科学领域的具体运用；是基于事实证据和科学推理对不同观点

和结论提出质疑和批判，进行检验和修正，进而提出创造性见解的能力与品格。“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。

③“科学探究”是指基于观察和实验提出物理问题、形成猜想和假设、设计实

验与制订方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，以及对科学

探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。“科学探究”主要包括问题、

证据、解释、交流等要素。④“科学态度与责任”，是指在认识科学根本，认

识科学·技术·社会·环境关系的基础上，逐渐形成的探索自然的内在

动力，严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度，以及遵守道德规范，保护

环境并推动可持续发展的责任感。“科学态度与责任“，主要包括科学本质、

科学态度、社会责任等要素。1

1中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2018年版）[S].北京：人民教育出版社，2017：4-5.

2.物理概念：物理概念反映了客观事物的本质属性，是物理学的基石，物理规律反映了在某一物理状态或物理过程中相关物理概念之间在一定条件下所遵从的关系。2

3.电磁学：由中华人民共和国教育部于2017年修订的普通高中物理课程标准，电磁学出现在必修3选择性必修2。

(1)必修3由“静电场”“电路及其应用”“电磁场与电磁波初步”“能源与可持续发展”四个主题组成。

(2)选择性必修2由“磁场”“电磁感应及其应用”“电磁振荡与电磁波”“传感器”四个主题组成。

4.教学策略：《辞海》中，“策略”一词指的“计谋策略”3，而在较为普遍性的意义上，策略涉及的是为达到某一目的而采用的手段和方法。对教学策略（instructional strategy）这一概念界定，国内外诸多学者有着很多各自的看法，这些界定既呈现出一些共性，又表现出一些明显的分歧，国内的观点主要有：“教学策略是指教师在课堂上为达到课程目标而采取的一套特定的方式或方法。教学策略要根据教学情境的要求和学生的需要随时发生变化。无论在国内还是在国外的教学理论与教学实践中，绝大多数教学策略都涉及到如何提炼或转化课程内容的问题。”4

（二）国内外研究

1．国内研究现状

（1）物理概念教学的发展过程

从论著中发现, 20 世纪 80 年代的物理概念教学所在章节大多归入物理教学过程 ( 或教学环节) 中。而后慢慢的又在中学物理教学的主要环节一章中设“讲清物理概念和规律”一节。对论著的内容进行简要分析可看出: 上海教育学院1982年在中学物理的教学过程中提及“物理概念教学”内容；大部分研

2阎金铎，郭玉英．中学物理新课程教学概论［M］．北京：北京师范大学出版集团，2008：98-121.

3夏征农、陈至立.辞海（第六版第一卷）[M].上海：上海辞书出版社，2009：341

4施良方. 崔允漷. 教学理论:课堂教学的原理、策略与研究[M]. 上海:华东师范大学出版社，1999:137-360.

究者将概念教学方法与概念教学过程混合进行阐述, 或者针对教学过程进行具

体方法的阐述, 也即大部分研究者只是论及概念教学过程, 并将此视为独立的

概念教学方法。20 世纪 90 年代后期, 随着物理教育学的发展,物理教学内容

退缩到“节”的层次。将概念教学归入教学模式之中, 专设一节讲述概念教学

模式。从上可见, 大部分研究者已经意识到概念教学与实验、练习、复习及课

外活动等教学具有差异, 特设专章、节、目进行论述。个别研究者依据物理教

科书的章节对具体概念的教学方法进行论述。5

（2）物理概念教学的研究内容

研究者大多针对物理概念教学的定义和特点、概念教学的过程 ( 或环节) 、概念教学方法、概念教学的问题以及教学中的注意事项等进行论述, 以阎金铎、王志军、俞国祥的《中学物理教材教法》(1998) 最为典型, 主要谈及了“物理概念的特点”、“掌握概念的过程”、“物理概念教学”等三部分。也有研究

者只涉及到概念教学的一般过程而没有特别设立“概念教学方法”的“节”。

在物理教学论著当中, 也有研究者将概念教学专门设为一章加以研究, 并涉及

到物理概念教学的模式、认知策略和案例。以段传宗、查有梁、廖伯琴的《物

理教育学研究》(1996) 为例, 特别设立“物理教育中概念形成的研究”一章, 内容包括: 物理概念形成的“协作现象”模式研究、高中生掌握物理概念的认

识策略研究、物理概念形成的模式研究及案例分析、物理发现与物理概念形成

之研究等节。辩证唯物主义认识论成为概念教学的主要基础,故大多学者将教学过程的程序表述为: 感性引入、理解形成、练习巩固、实践运用等。在物理领域, 研究者经常默认物理概念分为定量和定性的概念, 定量的物理概念称为物

理量, 物理量之间的关系构成了物理规律。因此, 物理概念教学和物理规律教学方法之间并不存在非常大的区别, 但物理概念、规律教学和实验教学之间具

有一定的区别。而期刊文献的作者将视角主要集中在几个常见的“概念教学环节”: 概念引入、概念形成。这些文献是关于某个教学环节或某个教学问题所

提出的具体方法,很多研究者都关心概念的引入环节, 要求寻找概念的切入点。很多教师都借助于具体的物理概念案例, 对自己的概念教学方法进行阐述和讲解。

5赵宁宁, 我国物理概念教学二十年[J]教育科学研究，2006.4：3