導(dǎo)語：物理觀念物理教育價值研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

“物理觀念”作為物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容之一，已成為中學(xué)物理教育的關(guān)注熱點。《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》對學(xué)科核心素養(yǎng)界定為：“學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。”對“物理觀念”也作出了明確的定義：“物理觀念”是從物理學(xué)視角形成的關(guān)于物質(zhì)、運(yùn)動與相互作用、能量等的基本認(rèn)識；是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華；是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎(chǔ)［1］。物理觀念對于物理教育的意義，可以借用著名物理學(xué)家勞厄（M．vonLaue）所說的：教育所給予人們的無非是當(dāng)一切已學(xué)過的東西都忘記后所剩下來的東西。在物理教育中這種剩下來的東西就是物理觀念。在本文中先對“物理觀念”的物理教育價值進(jìn)行辨析和論述。

―、物理觀念是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的重要內(nèi)容

物理觀念在物理學(xué)科核心素養(yǎng)中居于首要地位，也是重要的科學(xué)觀念，是本次基礎(chǔ)教育課程改革中的關(guān)鍵，是基礎(chǔ)物理教育改革的亮點。1．物理學(xué)科核心素養(yǎng)的提出是本次新課改提出的新概念，是本次課程改革的亮點，“物理觀念”教育是當(dāng)代社會對物理教育的必然訴求本次基礎(chǔ)教育課程改革相對于上一次課改而言，集中體現(xiàn)在從“三維目標(biāo)”到“核心素養(yǎng)”的轉(zhuǎn)變，這一轉(zhuǎn)變，既是順應(yīng)當(dāng)前國際基礎(chǔ)教育課程改革的主流和趨勢，又是為了滿足當(dāng)今時代對人才素質(zhì)的呼喚，同時也符合我國當(dāng)代社會發(fā)展的需要，也是與發(fā)揚(yáng)與傳承我國悠久的優(yōu)秀文化傳統(tǒng)相一致的，是當(dāng)前立德樹人理念的落實。具備廣闊的國際視野，又充分體現(xiàn)本土特色。物理學(xué)科核心素養(yǎng)是我國21世紀(jì)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，是物理學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)。當(dāng)代信息社會（或AI時代）對人的要求不僅僅是能應(yīng)用所學(xué)的知識與技能去分析與解決現(xiàn)成的物理問題，更不是只會解題，而需要對客觀世界的本質(zhì)和規(guī)律有深刻的認(rèn)識和整體的把握，具有對知識和技能應(yīng)用的方向、方法、方式的引領(lǐng)和掌控能力，而且還需要具備跨學(xué)科、綜合學(xué)科的觀念，顯然，物理觀念的教育是當(dāng)代社會對物理教育提出的必然要求，是物理教育發(fā)展到今天的應(yīng)然目標(biāo)。2？物理觀念是物理學(xué)科核心素養(yǎng)中的首要素養(yǎng)我國的物理學(xué)科核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個方面構(gòu)成。物理觀念的形成，一般地說是在物理知識的學(xué)習(xí)理解和應(yīng)用實踐過程中逐漸形成的，在這個過程中，學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力得到鍛煉和發(fā)展，并形成良好的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)責(zé)任。在此基礎(chǔ)上，對所學(xué)的知識進(jìn)行遷移，對其中不適宜的模型和觀點進(jìn)行批判，從而構(gòu)建新的物理模型，形成新的物理觀點，這也就是創(chuàng)新的過程［2］。在物理觀念形成的教學(xué)過程中，科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成也必能融合在一起，所以，物理觀念成為其他物理核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，也就是可以認(rèn)為，物理觀念占據(jù)著物理學(xué)科核心素養(yǎng)中的“核心”地位，具有特別重要的學(xué)習(xí)意義。3．物理觀念是最重要的科學(xué)觀念科學(xué)觀念是指人們對科學(xué)的整體的、基本的看法與認(rèn)識，或者是對科學(xué)的反思。是理論化、系統(tǒng)化了的對科學(xué)的總觀點、總看法。科學(xué)觀念所關(guān)注的問題在于科學(xué)的本質(zhì)是什么，科學(xué)教育的本質(zhì)是什么，并作為一種觀念形態(tài)被納入到人的意識形態(tài)之中。物理觀念所體現(xiàn)的是物理學(xué)的本質(zhì)并由此體現(xiàn)出物理學(xué)科核心概念的教育價值。物理＿科核心概念是組織整合物理學(xué)科知識內(nèi)容的少數(shù)關(guān)鍵概念，是將眾多基礎(chǔ)物理概念、規(guī)律、理論聯(lián)結(jié)成為一致整體的物理學(xué)習(xí)的核心內(nèi)容，是學(xué)生理解和探究更復(fù)雜概念的關(guān)鍵工具，與學(xué)生的生活實際、重大的社會議題和物理學(xué)發(fā)展的趨勢緊密相關(guān)，貫通整個基礎(chǔ)教育階段物理課程的學(xué)習(xí)過程。物理觀念是基于物理學(xué)科核心概念的學(xué)習(xí)，從學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的角度進(jìn)行的提煉和概括，是物理學(xué)中最重要的科學(xué)觀念［2］。

二、物理觀念是學(xué)生必備的學(xué)科素養(yǎng)

物理觀念的養(yǎng)成，是學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提髙的一個組成部分，是學(xué)生必備的學(xué)科素養(yǎng)。1．物理觀念是重要的科學(xué)素養(yǎng)之一。2006年，我國公布了《全民科學(xué)素質(zhì)行動計劃綱要（2006—2010—2020年）》。文件對青少年培育的科學(xué)素養(yǎng)確定為：“了解必要的科學(xué)技術(shù)知識，掌握基本的科學(xué)方法，樹立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，具備一定的應(yīng)用它們處理實際問題、參與公共事務(wù)的能力。”按照這樣的要求，在基礎(chǔ)教育階段，我們要讓學(xué)生獲得的不是一大堆事實和名詞，也不是一個個分裂的概念和規(guī)律，而是能夠把相關(guān)信息合理地組織成信息網(wǎng)絡(luò)，理清楚概念之間的內(nèi)在聯(lián)系，從整體上去認(rèn)識關(guān)鍵的核心概念，并應(yīng)用于發(fā)現(xiàn)與解決與社會有關(guān)的“真問題”。這樣的學(xué)習(xí)才具備真正的意義，這樣的學(xué)習(xí)，也才有可能形成科學(xué)素養(yǎng)。而在這種學(xué)習(xí)過程中，也同時闡明了物理觀念的養(yǎng)成是構(gòu)建科學(xué)素養(yǎng)不可或缺的關(guān)鍵內(nèi)容。2物理觀念是認(rèn)識物理世界的核心觀點。物理觀念的形成，有助于學(xué)生從物理學(xué)的視角去認(rèn)識自然，理解自然，建構(gòu)關(guān)于自然界的物理圖象。物理觀念強(qiáng)調(diào)對物理本質(zhì)的認(rèn)知，這種認(rèn)知，既需要對物理學(xué)知識結(jié)構(gòu)的整體把握和深刻理解，還需要對人類認(rèn)識自然的發(fā)展過程、思維方式及其方法的認(rèn)知與理解，在這過程中，可以獲得理解經(jīng)典物理學(xué)，乃至現(xiàn)代物理學(xué)與我們的常識、經(jīng)驗在處理問題中的根本區(qū)別，可以獲得理解物理學(xué)獨(dú)特的思維方式及研究方法，從而達(dá)到認(rèn)識物理世界的目標(biāo)。高中物理教育中的“物理觀念”，是我們認(rèn)識物理世界所必須的核心觀念、關(guān)鍵觀念，離開了這些基本觀念，我們就無法理解物理世界，也無法理解物理學(xué)科的本質(zhì)。3．物理觀念的提出促進(jìn)物理教學(xué)從“知識本位”。走向“觀念建構(gòu)”，實現(xiàn)物理教學(xué)規(guī)范根本性的轉(zhuǎn)型物理觀念的提出超越了碎片化的知識與技能，而且不是只關(guān)注知識的結(jié)果和結(jié)論，機(jī)械地背誦和記憶，而是經(jīng)歷知識獲得的過程，在探究中得到體驗和感悟，注重知識形成和發(fā)展的歷程，認(rèn)識物理學(xué)發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律及其動力，具有質(zhì)疑和批判的能力，發(fā)現(xiàn)問題和提出問題的能力，明了相關(guān)學(xué)科知識之間的有機(jī)聯(lián)系，具有跨學(xué)科思考問題的能力。這樣形成的知識結(jié)構(gòu)是合理的、開放的、有廣泛遷移能力的和綜合的。物理觀念的提出要求學(xué)生從總體的觀點出發(fā)，從不同的視角認(rèn)識物理問題，運(yùn)用多樣的知識和技能綜合地解決物理問題，從中學(xué)會思考和探索物理問題的方法和途徑。物理觀念形成的物理教育，相對于傳統(tǒng)的“知識本位”的教育，可以認(rèn)為是“觀念建構(gòu)”的教育，這是物理教學(xué)規(guī)范根本性的轉(zhuǎn)型，也是本次基礎(chǔ)教育課程改革從“三維目標(biāo)”走向“核心素養(yǎng)”的轉(zhuǎn)捩點。4．物理觀念的提出旨在培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識物理世界的觀點、能力和方式。物理觀念是一種學(xué)生內(nèi)化了的對物理學(xué)的認(rèn)知品質(zhì)，需要在整體把握物理學(xué)知識結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，在對人類認(rèn)識物理學(xué)的發(fā)展過程、思維方式、研究方法的認(rèn)知與理解的基礎(chǔ)上才能獲得。物理觀念反映的是科學(xué)思想中最精華的內(nèi)容，完全超越了一般的科學(xué)事實與概念。它需要從科學(xué)哲學(xué)的髙度，從物理學(xué)哲學(xué)去反映物理學(xué)的本質(zhì)，顯示物理學(xué)豐富復(fù)雜的內(nèi)涵，彰顯物理學(xué)普遍的、特殊的、辯證統(tǒng)一的內(nèi)在規(guī)律，揭示出對物理世界深刻、完整的認(rèn)識。更清晰地認(rèn)識物理學(xué)與真實世界的緊密聯(lián)系、與物質(zhì)世界的統(tǒng)一性。科學(xué)、技術(shù)與應(yīng)用是學(xué)生發(fā)展非常重要的核心素養(yǎng)，包括科學(xué)技術(shù)的原理、方法與應(yīng)用等［3］。物理觀念的提出完全順應(yīng)了這些需求，并促進(jìn)學(xué)生形成正確的本體論、認(rèn)識論、方法論和價值觀。物理觀念是物理知識的概括、歸納和升華，因此，物理觀念相對物理知識，相對具體的概念和規(guī)律，是居髙臨下，總攬全局的對物理學(xué)的認(rèn)識，它不是一葉障目不見泰山，更不是畫地為牢作繭自縛，這就需要有深刻、系統(tǒng)、全面的思維，在更高的層次上把握物理學(xué)的精髓，這對學(xué)生的未來發(fā)展、終身發(fā)展是十分重要的素養(yǎng)，更是一個創(chuàng)新型人才的必備素質(zhì)。

三、物理觀念的提出推進(jìn)物理教育改革的發(fā)展

。物理觀念的提出標(biāo)志著物理教育改革新時代的到來，必將引起物理教育的全面變革。1．物理觀念的提出表明物理概念的學(xué)習(xí)和教學(xué)研究到達(dá)了當(dāng)代物理教育發(fā)展的新階段科學(xué)教學(xué)研究歷來重視概念學(xué)習(xí)，從20世紀(jì)前期重視前概念、迷思概念即概念發(fā)展的研究，到20世紀(jì)中后期對概念轉(zhuǎn)變的研究，21世紀(jì)初又提出了大概念（bigidea）和核心概念（coreidea）的研究，隨之又有概念進(jìn)階（conceptualprogression）的研究，這一切都把概念學(xué)習(xí)作為科學(xué)教育的重要目標(biāo)之一。在外語和漢語中，概念、觀念這兩個概念并不嚴(yán)格區(qū)分，在漢語翻譯時，這兩個概念也常常互譯和互用。當(dāng)前，物理觀念的提出，是科學(xué)教育（尤其是物理教育）中對概念的學(xué)習(xí)和教學(xué)研究發(fā)展的必然結(jié)果，是百年來科學(xué)概念教學(xué)研究和科學(xué)教育發(fā)展的新階段，也是對概念教學(xué)地位和作用的提升。2．物理觀念的提出有利于學(xué)生正確世界觀的形成。物理觀念的提出首先讓學(xué)生樹立正確的自然觀，因為物理觀念是從物理學(xué)的視角去認(rèn)識自然、理解自然，建構(gòu)關(guān)于自然界的物理圖像的。從古希臘到培根（F．Bacon）時代，到牛頓（I．Newton）時代，直到愛因斯坦（A．Einstein）時代；中國古代也從春秋戰(zhàn)國時代到唐宋時代，直到明末清初，以致今天科學(xué)發(fā)展觀的提出，自然界的認(rèn)識尤其是對人與自然的關(guān)系的認(rèn)識，不斷發(fā)展。而正確的自然觀的養(yǎng)成又能促進(jìn)學(xué)生正確人生觀的形成，促進(jìn)學(xué)生正確的科學(xué)價值觀的形成。學(xué)生通過對人與自然關(guān)系的認(rèn)i只可以更好地認(rèn)識人類在自然界的位置，正確對待科學(xué)。正確認(rèn)識自己，理解自己，明確人類和自身的使命，從而樹立合理的人生目標(biāo)、發(fā)展道路，善待生命。以此為載體，可以幫助學(xué)生獲得對世界的態(tài)度、觀念和看法，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生正確世界觀的形成［4］。3．物理觀念的養(yǎng)成是物理教育走向?qū)嵺`的關(guān)鍵。眾所周知，美國從2061計劃時在《美國國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》中提出科學(xué)教育的本質(zhì)是“探究”（inquiry），到2013年在《下一代科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)沖提出科學(xué)教育的本質(zhì)是“實踐＂（practise）。這個改變，標(biāo)志著科學(xué)教育的發(fā)展趨勢，也表明了對科學(xué)教育本質(zhì)理解的轉(zhuǎn)向。核心素養(yǎng)是在真實情境中解決真實的復(fù)雜問題時所表現(xiàn)出來的能力，因此，在物理觀念的養(yǎng)成中，自然而然地特別強(qiáng)調(diào)應(yīng)用這些觀念去解決實際的物理問題，在教學(xué)中，要創(chuàng)設(shè)真實的物理情境，發(fā)展學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題和解決問題的能力。根據(jù)學(xué)者對科學(xué)知識在具體實踐中如何應(yīng)用的調(diào)查研究成果［5］，一些學(xué)生在畢業(yè)后，之所以用不上所學(xué)知識，往往不是由于學(xué)習(xí)該知識時成績不佳，也不是由于在所處的環(huán)境中沒有有關(guān)的科學(xué)因素，而在于他們僅僅掌握了一些具體的事實，卻沒有形成有關(guān)的科學(xué)觀念。因此，物理觀念教育是從根本上解決物理教育走向?qū)嵺`的關(guān)鍵。4．物理觀念的提出是提高物理教育水平和推進(jìn)物理教育改革的動力。物理觀念其實是對于物理知識的本質(zhì)的領(lǐng)悟，立足于物理觀念的物理教學(xué)，關(guān)注的是指向觀念結(jié)果的知識的學(xué)習(xí)，或者說，觀念的教學(xué)是胚胎式的，是一種自然的發(fā)育和成熟的過程；而“知識為本”的教學(xué)，卻把一個完整的生動活潑的客觀事物分割成一個個相互沒有聯(lián)系的并且無法反映某一觀念單元的知識碎片，學(xué)生在學(xué)習(xí)這樣的知識碎片時，就和“盲人摸象”一樣，即使對一個個碎片都清楚了，但對“象”的整體構(gòu)造仍然一無所知，甚至以偏概全，誤解了“象”的形象。因此，基于物理觀念的物理教學(xué)是提高物理教育水平的動力。當(dāng)然，這種物理教學(xué)需要學(xué)習(xí)方式的全新轉(zhuǎn)變，因為它必須超越“灌輸一接受”式的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)方式。在建構(gòu)物理觀念的學(xué)習(xí)過程中，需要對最具物理學(xué)科特征的事實、概念、規(guī)律、原理和理論進(jìn)行深人的探究和思考，使自己的理解和思維達(dá)到髙度抽象概括的水平，而不再停留在對具體知識的記憶和對文字表面的理解水平上。這樣，就必須運(yùn)用新型的學(xué)習(xí)方式，特別如深度學(xué)習(xí)、項目式學(xué)習(xí)、問題解決學(xué)習(xí)、混合式學(xué)習(xí)、非認(rèn)知學(xué)習(xí)和跨學(xué)科主題式學(xué)習(xí)等，這些學(xué)習(xí)方式的應(yīng)用，促進(jìn)了物理教育的整體改革。

四、物理觀念的提出推動物理教師專業(yè)化發(fā)展

要適應(yīng)物理觀念養(yǎng)成的物理教育，對物理教師的專業(yè)成長提出了新的挑戰(zhàn)。1．實現(xiàn)物理觀念的轉(zhuǎn)型才可能建設(shè)真正意義。上的創(chuàng)新文化，也才能推動科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新要有真正意義上的創(chuàng)新文化，而創(chuàng)新文化的建設(shè)要樹立新的更加全面的科學(xué)觀，實現(xiàn)科學(xué)觀的根本轉(zhuǎn)變。在不同的物理學(xué)發(fā)展階段，物理觀念是變動不居的，物理觀念不僅內(nèi)涵豐富，而且本身也十分復(fù)雜，尤其與不同時期物理學(xué)發(fā)展的水平、不同的學(xué)術(shù)流派，領(lǐng)軍的物理學(xué)家的觀點相關(guān)。例如自培根高呼“知識就是力量”，形成了當(dāng)時的功利主義科學(xué)觀，倡導(dǎo)的是工具主義和唯技術(shù)主義。功利主義科學(xué)觀在引導(dǎo)科學(xué)服務(wù)于社會和借助社會的力量來推動科學(xué)的發(fā)展等方面有著極為重要的意義和作用，但是，這種科學(xué)觀可能導(dǎo)致整個科學(xué)事業(yè)及整個社會過度功利化，使科學(xué)趨于膚淺化和平庸化，消解科學(xué)內(nèi)在的動力、目的、意義和價值，抹殺科學(xué)與社會之間在文化和精神層面的互動關(guān)系。［7］因此，沒有創(chuàng)新型的科學(xué)觀，就不可能建立創(chuàng)新文化，沒有創(chuàng)新文化，就沒有激勵和引導(dǎo)人們創(chuàng)新的氛圍和基礎(chǔ)，教育中培養(yǎng)創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力也就失去了依托，這樣，創(chuàng)新教育和創(chuàng)新人才的培養(yǎng)豈不成了面壁虛構(gòu)。這對物理教師理解和認(rèn)識物理觀念提出了很髙的要求，是教師專業(yè)發(fā)展的新課題。2．物理觀念的提出為物理教師的專業(yè)成長指引了新的方向。實現(xiàn)物理觀念的成功教育，關(guān)鍵在物理教師。任何一次改革的啟動，都給參與者提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。如果物理教師不改變物理教育的理念，缺乏物理觀念教育的意識，沒有對物理觀念的深刻理解，不具備實施物理觀念教育的能力，沒有掌握新型學(xué)習(xí)方式并運(yùn)用于物理教學(xué)的課堂之中，那么，學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)將是一紙空文，學(xué)生物理觀念的形成必然落空。這對物理教師的專業(yè)知識、專業(yè)技能、專業(yè)情意諸方面都提出了很髙的要求。作為中學(xué)物理教師，要勇于改革，化挑戰(zhàn)為機(jī)遇，在新的改革中獲得新的發(fā)展。同時，也對課程工作者、科學(xué)史工作者、科學(xué)哲學(xué)史（包括科學(xué)認(rèn)識論史、科學(xué)方法論史）和科學(xué)思想史等工作者也提出了呼吁，如何為物理觀念的教育及核心素養(yǎng)的培養(yǎng)提供教學(xué)有用的資源。

五、結(jié)語

根據(jù)近兩年新課改培訓(xùn)中反映的情況分析，物理觀念的理解和教育價值的認(rèn)定，物理觀念教學(xué)實施和評價的確定，物理教師對物理觀念的認(rèn)識和專業(yè)要求等，成為關(guān)注的熱點和難點。我們擬從物理觀念的物理教育價值開始論述，試圖對上述問題逐步做出回答。物理觀念教育的實踐，必將帶來物理教育觀念的根本轉(zhuǎn)變。從物理學(xué)的發(fā)展看，物理學(xué)實現(xiàn)革命性的躍變，其實質(zhì)是實現(xiàn)了物理觀念的超越，正如德布羅意（LauisdeBroglie）對愛因斯坦的評價：“他能夠一眼看穿那疑難重重、錯綜復(fù)雜的迷宮，領(lǐng)悟到新的、簡單的想法，使得他能夠揭示出那些問題的真實意義，并且給那黑暗籠罩的領(lǐng)域突然帶來清澈和光明。”我們期望，物理觀念的提出，也將為物理教育“帶來清澈和光明”。

作者:蔡鐵權(quán) 鄭瑞 單位:1.浙江師范大學(xué)數(shù)理與信息工程學(xué)院物理系 2.浙江省杭州學(xué)軍中學(xué)