核心素养下初中物理自省学习研究

徐海燕

【摘  要】自省是对学习过程的自我觉察、剖析、内省、反思与批判，教师在核心素养视角下要以学生能力、思维、情感、知识、技能发展为目标，引导学生独立自主地用物理知识思考、分析、解决实际问题。本文以自省学习理论为基础，从学生科学思维、物理观念、科学态度、实践能力、创新精神发展角度入手，提出了基于核心素养的物理自省学习实践路径，以期通过教学活动的设计与实施，引导学生在自学、抽象、辨析、概括、实践、互研、证明的亲历中提升学习能力，建立科学概念，实现核心素养与解决问题能力的协调发展。

【关键词】核心素养;初中物理;自省学习;科学概念

新课标将物理课程（三维目标）深化为四个层面“核心素养”，作为链接宏观理念和具体学习目标中间环节，“物理观念、科学思维、科学态度、实验探究”阐明了学科知识的本质、结构和内在价值，教师在教学中要注重批判思维、反思精神、实践能力的综合培养，引导学生学习物理概念，用于解决现实问题。对学生而言，物理概念复杂，定性要求高于定量且实践性更强。所以，在融合核心素养与自省学习理念的课程中，教学落脚点是学生“身心发生积极变化”。教师要以物理规律为载体，创设环环相扣的学习活动，让学生在解决问题的过程中根据实验事实，展开推理、假设、辩析、论证、批判，在探索体验中迁移经验，学会用物理思维、用科学方法处理信息，解决问题，提升学习专注力、自控力、内动力和情绪积极性。

一、自然：猜想假设，推理释疑

学习能力是一个人的根本能力。“自然”就是以学生能力素养为起点，遵循物理学科特征与学生的认知规律，以一种“润物细无声”的方式由表及里，由浅入深，循序渐进地引导学生正确使用物理思维，进行科学推理。

例如，教学《物体的浮与沉》时，学习重难点有三个：“分析浮力和重力的关系及变化情况”“探究改变物体浮沉的方法”“总结浮沉条件，体验控制变量研究方法”。教师提问：“铁块、木块放入水中，物体处于怎样的状态？决定物体浮与沉因素是什么？”首先用生活现象激活学生物理思维，并以寻求解决方案为中心，引导学生结合“二力平衡条件”提出猜想，自主进行实验纠错，感受物理与生活的联系，把已有的经验，迁移到新的情境思考，对物体浮沉条件进行探讨。

自省学习首先要明确目标，消除学习的模糊性，让学生在知识探索中向自己发问，形成猜测和假设：“观察轮船与潜水艇航行，自己找出对应物理规律。”启发学生用物理思维，了解改变物体浮沉的方法，自然分析物体所受浮力和重力的变化情况，对问题进行推理猜测。教师一方面要关注、审视学生的情况，另一方面引导学生自然、自由、自主从物理思维角度进行深入的探究，综合运用物理、数学、科学工具和方法解决问题，认清科学本质。学生提出猜想：重力、浮力大小不同，使物体上浮或下沉;物体重力大会沉入水底，浮力大的物体会浮在水面。启发学生自主讨论设计方案，从科学事实和物理概念多个角度，用自己的方法，把橡皮泥、玻璃瓶、钢珠、硬币等生活物体放入水中观察、记录实验现象。自省，要让学生在实践中分析原因，自主作出总结：“我”采取了怎样的有效方法使物体下沉或上浮？让学生从受力角度探究、实践，根据液体密度、物体密度之间关系，分析物体的浮沉条件，用自己的语言对实验结果进行描述。

自然而然联系二力平衡条件解释问题：改变液体密度;改变玻璃瓶配重;改变橡皮泥排开液体体积。漂浮或悬浮时，F浮=ρ液V排g=ρ物V物g，所以，ρ液V排=ρ物V物，掌握V排与V物的关系和ρ液或ρ物，可求出ρ物或ρ液。在水中，F浮G物，物体上浮ρ液>ρ物。

教师要结合学生的感性认识与生活经验设计学习活动，放大科学概念和物理观点，让学生独立运用所学知识，分析物体受到的重力和浮力不相等时的运动状态，体验“控制变量”科学研究方法，总结物体上浮、下沉过程中，浮力变化情况及重力的大小关系，推动学生在归纳、迁移中详细记录信息，不断“论证”自己想法，建立科学概念，发展物理思维，提升动手操作能力、分析论证能力。

二、自明：问题驱动，不懈质疑

“自省”就是要让学生成为课堂的主人，支持他们了解自己，认识自己，并让学生在足够的时间内进行思考，全身心地沉浸于课堂学习，锻炼精神、意志、品质，发挥想象力和创造力。物理核心素养中的“科学思维”“物理观念”“实验探究”“科学态度”各要素之间相互支撑，又彼此影响紧密相联。它使学生在接受物理教育过程中正确认识科学本质，能通过物理学习内化、形成正确价值观与综合能力。教师在教学中要明确问题导向，突出强烈的问题意识，为学生提供自由表达、展示自我的空间，辅助学生合作、探究、交流、讨论、辩论，以求真务实的科学态度，发现、提出、正视、思考、研究、整改问题。

例如，教学《摩擦力》时，重点要培养学生的自学能力与竞争意识，让学生在各种实验方案的改进中了解改变摩擦力大小的方法，了解一个物理量与多个因素有关，我们在探索某一个因素对物理量的影响时，要控制物理量有关的因素不变。

教师要从物理现象入手，让学生找到摩擦力产生的各种情况，意识到控制变量法的应用，在摩擦力的分类上，有静摩擦力和滑动摩擦力。教师提出问题：“课桌在水平地面上，用力推没有推动是什么原因？是什么阻碍课桌运动？什么情况下会产生摩擦力？摩擦力大小可能跟哪些因素有关？”引发学生思考，指导学生用弹簧计、木板等工具自己完成实验，对物体进行受力分析。

自己解释问题：“如何测量滑动摩擦力的大小？怎样研究某种因素对摩擦力大小的影响？如何改变接触面的粗糙程度？”

教师要通过有梯度的思考实践活动，指导各小组沿水平方向用较小的力拉木块，观察彈簧秤的示数变化，当拉力增大达到某一数值Fmax后木块由静止开始滑动，木块在拉力的作用下做匀速直线运动。让学生从不同角度评估，用证据对问题进行描述、论证、推理，准确概括出摩擦力产生的条件、特点，对物理本质意义进行深层的思考，选择适合自己的方式表达对滑动摩擦力、静摩擦力的研究结果。自主建构，并非知识的简单再现、罗列，而是要求学生根据知识间的内在联系，整理出结构化理论，使所学知识再提升，促使学生在掌握解决物理一般问题的基础上，从物理现象事实中抽象出物理本质特征，明确影响滑动摩擦力和静摩擦力大小的因素，概括出物理概念，建立正确的科学观念。

三、自知：反思内省，深度思考

基于核心素养的自省学习建构，师生与生生之间反思、评价是整个课堂的关键，对于学生而言，反思学习成果，是自查、自纠，进行自我剖析，找出问题不足，推动思维发展进步的方法，他们始终是这一过程的主体，而自省的主观性，强调的是自我思考。全班同学展示自己对于物理知识点的理解，既是自我观察，也是积极学习态度和情感、思想与自身言行的投入。

自省学习视角下，学生是否积极参与学习是第一要素。教师要创造条件，给学生足够的空间进行探究、反思。“反思会得到什么样的结果？”这些是未知项，学生之间需要依靠所掌握的知识、技能积极参与学习，计划、组织、调查、收集论证数据，并将知识与经验迁移到新的问题中，运用物理的方法，探索、发现、创造新现象或规律。例如，教学《光的直线传播》时，教师布置学习任务：“光沿直线传播，但是光总是沿直线传播吗？”组织学生在数据、材料的“证实”中批判性地展开思考学习，把所学的知识学以致用，内化科学思想与物理的观点、方法。

“物理观念”与“科学思维”具体表现在正确使用物理思维，从定性、定量层面进行科学推理，发现规律，形成结论，基于证据和逻辑发表自己的见解观点，解释问题，形成经典物理的能量观、运动观与物质观。“实验探究”指学生有科学探究的意识，能独立设计实验方案，运用各种方法获取证据的能力;“科学态度”表现在理解科学、生活、技术、社会、环境的关系，正确认识科学本质，以严谨求实、实事求是的态度与责任，基于证据、逻辑表达自己的见解和观点。从这个角度说，自省学习是发生在内部的，教师要结合学生的经验循循善诱，不去刻意追求观赏性和功利性，而是以一种真实自然的双向交流、互动，激活学生物理思维观念，支持学生在民主、开放的实践体验中对所学的内容进行归纳、概括，主动探究、分析，延伸思维，组织学生自己“提出问题、设计实验、评估反思、撰写反思型实验报告”，积极参与调查、讨论、辩论、合作，相互提供建设性和合理的反馈。

反思实验不仅仅是停留在撰写反思报告，而是让学生对实验目的、器材、现象、步骤、结论进行二次探索和深度思考：“实验成功的技巧是什么？失败的原因是什么？”并结合NB物理实验探索：“如何改进实验？如何设计新的实验？还能提出什么问题？”学生不会提出问题，代表自身没有思考力。自省学习的目的是让学生通过自查、自督、自促，监控和调节自己的学习过程和学习结果，自己发现问题的不完善之处，向书本学习，向同学学习，找到光的直线传播的规律，自主定义“能够发光的物体”，区分“天然光源”“人造光源”，使反思、内省形成一种习惯。

总之，教师在物理教学中要以探究与反思为主流导向，让学生面对问题时能进行新旧知识的意义联结，基于理解进行学习。自省不在于掌握知识的多少，而是要让学生在解决问题时，能整合、迁移、创造运用知识，解决实际问题。教师在课堂中既要关注学习结果，也要重视学生情感状态和学习过程，不断引导启发学生通过逻辑化理解对知识进行深度剖析，以客观的论据去解决问题，用批判性的思维进行多角度思考，基于核心素养的自省学习，要考虑如何让学生将知识、经验、能力应用于实际问题，以推动所学知识迁移的可行性。教师要让学生学会独立思考，组织他们在合理推断中，自觉、主动处理信息，掌握学习的方法，感受物理知识的意义和价值，增强解决问题能力，自然地将物理观点、科学态度与知识技能内化为自身综合能力。

【参考文献】

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