浅谈物理观念

吴巧燕

摘 要 近年来，核心素养的教学理念日益受重视。中学物理提高学生核心素养，主要体现在物理观念，物理科学思维，科学态度和实验探究能力这四方面。而物理观念作为核心素养内在要求的重要组成部分，主要体现在客观事实现象出发，回归到客观现实本质，将原有的观点转化成观念，并且重塑形成新的知识体系和认知体系。如同中学热力学的学习过程，学生由直观感知，通过程序化的思维加工，内化成客观认知。

关键词 物理观念;理想气体;规律;认知;系统

中图分类号：G632         文献标识码：A       文章编号：1002-7661（2019）10-0101-01

核心素养模型初见于2012年世界经济合作组织，后于2014年我国教育部印发的课程改革指导，明确提出提高学生核心素养发展体系的指导意见。从而各个学科开始研究服务于发展学生核心素养的内在要求和相应措施。

中学物理课程对学生核心素养的发展帮助，主要体现在提升学生的物理科学素养。而物理科学素养主要体现在物理观念，物理科学思维，科学态度和实验探究能力这四方面。其中物理观念作为物理科学素养的重要组成部分，是物理体现核心素养的起点，也是归宿。本文以中学物理热力学中的理想气体状态变化规律为例，从中学教师的角度理解学生物理观念形成。

一、物理观念的直观认知

百度百科词条对观念的解釋是某者对事物的主观与客观认识的系统化之集合体，而《大辞海》的表述为：观点有两个含义，一是观察事物时所处的位置或采取的态度，二是指对事物或问题的看法。与我们平时感知的观点不一样之处在于，观念是需要客观认识后的系统认知，而观点更多侧重格式的直观认知，只是对事情的各部分关系形成理解，而不是要素的集合[2]。学生对于气体的最初认识是身边的空气，空气“可冷可热，可能会让人觉得比较闷或者舒爽”等，这些直观认知观点是学生学习气体状态变化规律的基础，而在学习的过程中，将会有相应的压强、体积和温度来度量这些感知。但是在学习的过程中，由于大气外层太阳光线以及自身感知空间结构的局限性因素，对压强的理解过程中显得很乏力，毕竟空气是流动的，太阳会照射，微观上气体分子之间也会存在相互作用。因此创建物理模型“理想气体”，对研究气体状态的压强P、体积V和温度T变化有着重要的意义。从微观理解形成压强根本原因后，再结合体积和温度因素进行认识。

二、物理观念的加工：认知革新发展

学生学习的过程既是需要感知、记忆、想象、思维、意志等对知识信息进行接受、编码、贮存、提取和使用的认知过程。初步学习气体状态，通过气体实验规律探究，学生可以分别去理解气体的各个状态量之间的相互影响，进而到利用单气体变化规律求解不同状态下的P、V和T。但是，若是当单气体某一稳态下的PVT中的任意两个物理状态量都未知，学生在如何理解这个阶段的状态是比较混乱的，往往表现得比较凌乱。这个时候，如果能通过旧知来帮助学习者调试已有的心智模式，构建新的心智模式，可以更好地掌握系统知识。

例如，若是学生知道一个气体对象一个过程变化，转化到数学函数关系中，对应该气体对象的两个状态联系，只有一个关联关系是无法找出，此时，应是思考是否存在第三状态，或者第二个气体对象关联理解，会更好地理解目标气体对象状态的转变。这将是直观感受通过思维程序化加工后形成客观认知的重要步骤。

三、物理观念的系统重塑：知识体系和认知体系

当学生掌握了求解气体状态量的变化后，若是仅限于此阶段的认知，只是一种知识加工以及学习技能的掌握。在此基础上，可以尝试协助学生跳出固有的知识局限，重新审视自己的知识体系。只有学生内化了的对物理学的认知品质，整体把握物理学知识结构，在对人类认识物理学的发展过程、思维方式、研究方法的认知与理解的基础上才能获得物理观念。

在理解理想气体的变化规律过程中，气体变化并非只是感知的冷热等不同的效果，还有状态变化，这些变化可以通过相同或者不同的气体对象找出相应的物理状态，从直观到客观的科学认知内化;利用气体自身变化规律，或者联系多部分密封气体对象的变化规律，重新认识“空气”，从观点到观念的重建。

四、小结

其实物理观念并非是独立形成的，而是结合物理科学思维和科学探究，在学习过程中，不断通过思维探索，认知结构的加工，重塑收获了固化认识到新客观认知系统，真正形成物理观念，然后发展成具有普遍性知识和技能，体现出发展学生核心素养的内在要求。

参考文献：

[1]夏征农.大辞海.语词卷[M].上海辞书出版社，2011.

[2]陈琦，刘儒德.当代教育心理学[M].北京：北京师范大学出版社，2007（3）：157.

[3]李敬然.中学生学习物理规律的认知障碍分析及解决策略[D].东北师范大学，2006.

[4]M.David Merrill，盛群力，钟丽佳等译.首要教学原理[M].福建教育出版社，2016：338.

[5]蔡铁权，郑瑞.物理观念的物理教育价值——物理观念教育思考[J].物理教学，2018（12）：5.