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指向学生“物理观念”形成与发展的教学实践

与物理概念相比，物理观念更具普遍性和综合性。从高中物理教学的角度来看，物理观念是解释现实生活和自然现象的基础，它涵盖了物质观、运动与相互作用观以及能量观等方面。在物理教学中，教师需要正确区分物质观念和物质知识。物质知识是基于理性化的人类经验，并且是人类理性认识的产物，它具有一定的主观性，是对事实和观点的支撑。而物质观念则是对知识观念的支持，它涉及我们对物质本质和特征的理解，其关系如图1所示。

学生通过课堂教学媒介学习具体的物理知识，并将其沉淀下来形成个人的物理思维和物理观念。学生学业能力的提升与思维能力的发展以及对学科的理解密切相关，这不仅仅是简单的学科知识积累。因此，笔者摒弃传统的知识本位思想，以人教版高中物理必修1“弹力”为例，尝试构建学生物理观念的具体路径。

一、创设游戏情境，实现课程导入

师（演示操作）：同学们，老师手中有一根弹簧和一根电线，分别对其施加外力，你们观察到什么现象？

生A：老师，弹簧的形状发生了改变。

生B：老师，电线的体积有所改变。

师：根据实验结果，现在请同学们分别对桌子上的弹簧、气球、橡皮泥、尺子等施加外力，你们观察到了什么？发现了哪些异同？

学生间进行交流和分享。

生A：老师，我发现了橡皮泥、电线等物体在发生形变后无法恢复。

生B：老师，我发现物体的弹性形变有很多种，如压缩、拉伸和弯曲等。

（设计意图：结合实际生活中的物体，让学生的在体验中感受物理知识，强化同学间的合作与交流。）

教师借助多媒体设备向学生展示杭州第19届亚运会上的视频集锦。

师：同学们，在这场运动会中有非常多的精彩瞬间值得我们回味，请同学们结合刚才播放的视频选段，思考一下，视频中的运动项目有哪些共同点呢？

生A：跳板、撑竿跳和射箭项目都需要借助工具外出，在运动期间，物体会发生形变。

师：这位同学总结得非常好，接下来，我们将学习本节课的内容——弹力。

（设计意图：从刚才的动手操作到观看亚运会视频材料，通过创设情境的方式，帮助学生回忆，进而引出本章节的内容。）

师：同学们，你们还记得初中教材中对“力”的定义吗？力有哪些作用呢？

生B：力是物体间的相互作用。

生C：力可以改变物体运动状态或者使物体发生形变。

师：同学们，刚才我们利用身边的物体施加外力，那如果是桌子、尺子以及弹簧秤呢？请结合我们的日常生活，回忆这些物体是如何发生形变的，在发生形变的时候有哪些异同？

生A：橡皮泥在发生形变后是无法恢复的，但是有些如弹簧等，发生形变后，将外力撤掉，还可以恢复。

教师总结：通过刚才的实验，同学们进行交流，并得出结论，物体在撤掉外力后可以恢复原有形状的，称为弹性形变，最常见的有气球、弹簧等；反之，有些在撤掉外力后无法恢复原状，如橡皮泥、电线等。

二、围绕问题，展开讨论

师：同学们，当用力拉弹簧时，弹簧一定会恢复原有状态吗？一定会发生弹性形变吗？

教师借助一个小弹簧，向学生演示实验。

学生通过仔细观察、发现，当我使用不同力度拉弹簧时，弹簧的形变不同，甚至会发生塑性形变，由此学生进行讨论，并总结。

（设计意图：在学生原有认知的基础上，结合初中所学物理知识，给出弹性形变的概念，让学生直观地感受“量變到质变”的过程。）

师：同学们，刚才我们还给桌子、椅子施加了外力，你们观察到桌子和椅子发生形变了吗？

生A：发生了，只是我们看不到。

生B：没有，我没有感受到桌子的变化。

为此学生又展开了新一轮的交流。

为了让学生理解物体的微小形变，我提出问题：同学们，像弹簧、气球等在受到外力作用的时候，会发生较为明显的形变，那说明物体只要受到外力作用就一定会发生形变吗？

借助教学器材，邀请两名学生上讲台进行实验演示（如图2），学生通过观察实验全过程，思考这一现象发生的原因。

A同学沿着图中F的方向，向桌子施加了一个向下的压力，此时光点向下移动，放手后，光点开始向上移动。

（设计意图：让学生通过动手实验的方式，利用光点移动来判断桌子在受到外力后发生了形变，只是这种形变比较微小。）

接着，我拿起提前准备好的塑料水瓶用力一捏，“同学们，你们看到了什么？”

学生一起说塑料水瓶发生了明显的形变，被捏瘪了。

紧接着，我问：“如果我换成玻璃杯呢？”（此时拿起手中的玻璃杯，用力捏，脸上出现痛苦的表情）。

师：老师刚才已经用了很大的力气捏玻璃杯，但是我们用眼睛无法看到玻璃杯的变化，那玻璃杯是否发生形变呢？请同学们以小组的形式展开讨论。

A组代表：我们可以在玻璃杯中装满带有颜色的水，插上带有细管的瓶塞，观察玻璃杯液面变化的情况，相较于自来水，带有颜色的水更易于观察。

我将自己准备好的实验器材拿出来，展示给学生看，说：“刚才A组同学说得非常好，老师已经提前准备了一套实验设备，现在请一位同学上台演示，同学们看一下水杯发生了怎么样的变化。”

此时学生从玻璃