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摘要：根据新课程标准，物理概念的教学应该注重物理概念的形成过程，凸显物理课程对于提高核心素养的育人价值。本文以《追寻守恒量——能量》为例，主要论述基于物理核心素养下物理概念教学的实施策略。
关键词：物理概念教学;核心素养
在传统教学中，物理教师普遍关注概念“是什么”和“怎么用”，而不太注重“为什么要引入某个概念”、“它是怎么提出来的”，把教学的重点放在物理概念的落实上，而忽视了概念的形成过程。这样的教学方式有许多弊端：其一，学生缺乏对概念最本源的理解，体会不到物理学的精髓。其二，根据《标准》，物理教学不是为了灌输学生多少知识，而是在于通过具体物理知识的学习应达成正确价值观、必备品格和关键能力。因此，教师要转变观念，物理概念的教学应该从物理概念的知识本位转变到提高核心素养的育人目标上来。
物理概念的教学，应该以物理概念为载体，注重概念的形成过程，在概念形成的全过程中挖掘物理概念所蕴含的思维方式、认识方法和价值观。基于上述的思考，在概念的形成过程中应该落实以下几个问题：
1、为什么要引入物理概念，其物理意义是什么？
2、怎样进行研究的，学生将会运用哪些科学思维和方法？
3、最终形成的概念是怎么样的，其内涵和外延分别又是什么？
4、概念有什么重要的应用价值？
笔者以人教版高中物理必修2第七章第一节“追寻守恒量——能量”为例，谈谈自己如何落实能量概念的形成过程。
一、引入铺垫物理概念
任何一个物理概念，都是人类在长期的历史实践中，逐步形成和发展起来的。教育重演论指出，学生个体的认识过程与人类研究科学的过程存在一定的相似性，是对人类研究科学过程的“重演”。倘若我们忽略了概念形成的来龙去脉，会导致学生缺乏对概念本源的认识，造成知识应用和知识迁移产生思维上的障碍。当然，教师不一定需要引入和诠释与概念相关的物理学史，但需要让学生在物理概念提出的原始环境中去体验和感悟“为什么为引入概念”，回归概念的本源，激发学生学习的兴趣。
教学片段1：体验生活中守恒的规律
在物理学中，能量的概念是在人类追寻“守恒量是什么”的过程中发展起来的。为了让学生更本质、更全面地认识能量的概念，形成一个清晰、全面的“能量观”，教师需要在能量概念提出之前，渗透守恒的思想。如图1所示，笔者设置了4个不同的情景，让学生经历对守恒量的认识和分析过程，在学生心中埋下物理守恒思想的种子，为引入能量的概念作充分的准备，为能量的学习奠定基础。
教学片段2：重温伽利略理想斜面实验
能量概念形成和发展经历了一个漫长的历史过程，比如400多年前的伽利略理想斜面实验中就隐含了机械能守恒的思想。如图2所示，在本节课的教学中，笔者以它为具体情景，构建能量概念。
如图2所示，将小球从第一个斜面某一高度由静止释放，小球滚上了第二个斜面，如果摩擦阻力可以忽略不计，小球将恰好滚到了原来的高度;改变第二个斜面的倾角，小球好像有“记性”一样，总是能够滚到原来的高度。请学生大胆猜想与假设，为什么小球好像有“记性”一样，总是能够滚到原来的高度？
二、自主形成物理概念
物理概念是科学思维和实验探究的产物，人们首先通过观察，然后进行有目的的科学思维和实验探究，自主形成物理概念。教师引导学生思考：如何创设问题情景，培养学生的问题意识;怎样促成自主探究，培养学生理论探究物理问题的能力;怎样设计实验探究，培养学生实验探究的能力;怎样组织讨论，促进学生对概念的自我构建。
活动1：逻辑推理，理论追寻守恒量。
从速度和高度“此消彼长”的关系入手，学生猜测这个不变量可能与速度和高度相关。学生分组讨论，教师循序渐进地引导学生进行思考：这个守恒量的具体表达式应该包含哪些物理量？怎样去说明小球在运动过程中有一个关于速度和高度的量守恒不變？建立什么样的具体情景？需要假设哪些物理量？……教师通过创设目的指向明确的问题，引导学生自我创设理论探究的物理情景。在此基础之上，学生独立思考，采用的探究方法并进行推导演算，得到反映物理规律的数学表达式，得出结论。
如图3所示，建立一个光滑的倾斜斜面，假设小球从斜面顶端静止释放，运动到底端。在斜面上取任意的两个位置1和2，假设对应的高度分别为h1、h2，小球经过它们时的速度分别为v1和v2。寻找在两个位置上关于速度和高度的某个量相等，即为所追寻的守恒量。
结论：2gh+v2就是小球运动过程中的守恒量。
学生往往最缺乏的就是建模能力，造成这种缺失的原因在于应试教育下的物理教学远离了物理学的源头，学生接触到更多的是一些“纯物理问题”，对原始物理问题的思考少之又少。从自主创设物理情景到逻辑推理的渗透，通过精心设置的提问，将一个原始物理问题转变为完全形式化、符号化的数学模型，让学生在思考与讨论中形成批判性和创造性思维，充分锻炼物理模型构建的能力，在科学推理和科学论证的思维过程中践行物理教学对于培养物理核心素养的功能。
活动2：实验探究，验证守恒量
基于理论探究的结果，师生合作，着力于实验的设计，思考需要测量哪些物理量、用到哪些实验器材、实验数据该如何处理和分析等一系列问题。具体实验操作的部分由学生分组完成，教师进行适当的指导即可。
在传统教学中，教师往往在实验教学中预先设计好实验目的、器材准备、操作步骤、实验报告等等，学生只需“照图施工”，弱化了学生实验的主动性，使探究实验流于形式。为了促进学生物理核心素养的达成，我们可以对实验教学的方式方法进行优化，让学生自主设计实验与制定方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，这种开放性的实验教学更能激发学生学习和研究物理知识的积极性，不仅锻炼了学生科学思维能力、自主探究能力、团结协作能力、分析问题和解决问题的实践能力，也培养了学生质疑创新的精神和严谨、事实求是的态度，切实提升学生的物理核心素养。
活动3：推广修正，生成能量概念
以学生探究得到的守恒量2gh+v2为切入点，进一步交流讨论，引出能量的概念。
在自主生成概念的过程中，学生经历了观察现象→大胆猜想与假设→逻辑推理→实验验证→得出结论→对结论进行推广和修正六个过程，自然而然地吸收了能量的概念，进而实现将守恒的思想、能量的概念根植在脑海中。学生头脑中能量概念的形成过程，同时也是经历科学探究、掌握科学方法，训练科学思维，培养质疑创新精神，养成科学态度的过程。
三、深化理解物理概念
学生对物理概念的认识要经历一个由浅入深、由简到繁、由表及里的过程。物理概念在学生头脑中建立形成后，需要巩固应用和反复思考，尝试运用概念解释自然现象和解决实际问题，领悟概念的科学内涵和引用价值。
该片段的教学、活动，着力巩固和内化能量守恒的规律。学生观察和分析具体的实验与事例，体验能量转化 与守恒。在图4的甲、乙两个实验中，学生观察到了看似违背能量守恒的现象，引导学生对守恒观念进行反思，对现象作出了大胆地质疑，并提出了自己的想法并作出了合理的解释，从而认识到能量转化与守恒的普遍性，任何违背能量守恒的现象都不可能发生，强化学生头脑中的能量概念。在图丙中，从能量的角度解释实际生活中的现象，同样也是为了加深对能量概念的理解。
总之，物理概念的教学应该从“重知识”向“重过程”转变，在体验物理现象的过程中引入概念，在科学思维和实验探究的过程中建立概念，在应用和反思的过程中强化对概念的理解，把培养学生物理核心素养融于物理概念建立之中。
关键词：物理概念教学;核心素养
在传统教学中，物理教师普遍关注概念“是什么”和“怎么用”，而不太注重“为什么要引入某个概念”、“它是怎么提出来的”，把教学的重点放在物理概念的落实上，而忽视了概念的形成过程。这样的教学方式有许多弊端：其一，学生缺乏对概念最本源的理解，体会不到物理学的精髓。其二，根据《标准》，物理教学不是为了灌输学生多少知识，而是在于通过具体物理知识的学习应达成正确价值观、必备品格和关键能力。因此，教师要转变观念，物理概念的教学应该从物理概念的知识本位转变到提高核心素养的育人目标上来。
物理概念的教学，应该以物理概念为载体，注重概念的形成过程，在概念形成的全过程中挖掘物理概念所蕴含的思维方式、认识方法和价值观。基于上述的思考，在概念的形成过程中应该落实以下几个问题：
1、为什么要引入物理概念，其物理意义是什么？
2、怎样进行研究的，学生将会运用哪些科学思维和方法？
3、最终形成的概念是怎么样的，其内涵和外延分别又是什么？
4、概念有什么重要的应用价值？
笔者以人教版高中物理必修2第七章第一节“追寻守恒量——能量”为例，谈谈自己如何落实能量概念的形成过程。
一、引入铺垫物理概念
任何一个物理概念，都是人类在长期的历史实践中，逐步形成和发展起来的。教育重演论指出，学生个体的认识过程与人类研究科学的过程存在一定的相似性，是对人类研究科学过程的“重演”。倘若我们忽略了概念形成的来龙去脉，会导致学生缺乏对概念本源的认识，造成知识应用和知识迁移产生思维上的障碍。当然，教师不一定需要引入和诠释与概念相关的物理学史，但需要让学生在物理概念提出的原始环境中去体验和感悟“为什么为引入概念”，回归概念的本源，激发学生学习的兴趣。
教学片段1：体验生活中守恒的规律
在物理学中，能量的概念是在人类追寻“守恒量是什么”的过程中发展起来的。为了让学生更本质、更全面地认识能量的概念，形成一个清晰、全面的“能量观”，教师需要在能量概念提出之前，渗透守恒的思想。如图1所示，笔者设置了4个不同的情景，让学生经历对守恒量的认识和分析过程，在学生心中埋下物理守恒思想的种子，为引入能量的概念作充分的准备，为能量的学习奠定基础。
教学片段2：重温伽利略理想斜面实验
能量概念形成和发展经历了一个漫长的历史过程，比如400多年前的伽利略理想斜面实验中就隐含了机械能守恒的思想。如图2所示，在本节课的教学中，笔者以它为具体情景，构建能量概念。
如图2所示，将小球从第一个斜面某一高度由静止释放，小球滚上了第二个斜面，如果摩擦阻力可以忽略不计，小球将恰好滚到了原来的高度;改变第二个斜面的倾角，小球好像有“记性”一样，总是能够滚到原来的高度。请学生大胆猜想与假设，为什么小球好像有“记性”一样，总是能够滚到原来的高度？
二、自主形成物理概念
物理概念是科学思维和实验探究的产物，人们首先通过观察，然后进行有目的的科学思维和实验探究，自主形成物理概念。教师引导学生思考：如何创设问题情景，培养学生的问题意识;怎样促成自主探究，培养学生理论探究物理问题的能力;怎样设计实验探究，培养学生实验探究的能力;怎样组织讨论，促进学生对概念的自我构建。
活动1：逻辑推理，理论追寻守恒量。
从速度和高度“此消彼长”的关系入手，学生猜测这个不变量可能与速度和高度相关。学生分组讨论，教师循序渐进地引导学生进行思考：这个守恒量的具体表达式应该包含哪些物理量？怎样去说明小球在运动过程中有一个关于速度和高度的量守恒不變？建立什么样的具体情景？需要假设哪些物理量？……教师通过创设目的指向明确的问题，引导学生自我创设理论探究的物理情景。在此基础之上，学生独立思考，采用的探究方法并进行推导演算，得到反映物理规律的数学表达式，得出结论。
如图3所示，建立一个光滑的倾斜斜面，假设小球从斜面顶端静止释放，运动到底端。在斜面上取任意的两个位置1和2，假设对应的高度分别为h1、h2，小球经过它们时的速度分别为v1和v2。寻找在两个位置上关于速度和高度的某个量相等，即为所追寻的守恒量。
结论：2gh+v2就是小球运动过程中的守恒量。
学生往往最缺乏的就是建模能力，造成这种缺失的原因在于应试教育下的物理教学远离了物理学的源头，学生接触到更多的是一些“纯物理问题”，对原始物理问题的思考少之又少。从自主创设物理情景到逻辑推理的渗透，通过精心设置的提问，将一个原始物理问题转变为完全形式化、符号化的数学模型，让学生在思考与讨论中形成批判性和创造性思维，充分锻炼物理模型构建的能力，在科学推理和科学论证的思维过程中践行物理教学对于培养物理核心素养的功能。
活动2：实验探究，验证守恒量
基于理论探究的结果，师生合作，着力于实验的设计，思考需要测量哪些物理量、用到哪些实验器材、实验数据该如何处理和分析等一系列问题。具体实验操作的部分由学生分组完成，教师进行适当的指导即可。
在传统教学中，教师往往在实验教学中预先设计好实验目的、器材准备、操作步骤、实验报告等等，学生只需“照图施工”，弱化了学生实验的主动性，使探究实验流于形式。为了促进学生物理核心素养的达成，我们可以对实验教学的方式方法进行优化，让学生自主设计实验与制定方案、获取和处理信息、基于证据得出结论并作出解释，这种开放性的实验教学更能激发学生学习和研究物理知识的积极性，不仅锻炼了学生科学思维能力、自主探究能力、团结协作能力、分析问题和解决问题的实践能力，也培养了学生质疑创新的精神和严谨、事实求是的态度，切实提升学生的物理核心素养。
活动3：推广修正，生成能量概念
以学生探究得到的守恒量2gh+v2为切入点，进一步交流讨论，引出能量的概念。
在自主生成概念的过程中，学生经历了观察现象→大胆猜想与假设→逻辑推理→实验验证→得出结论→对结论进行推广和修正六个过程，自然而然地吸收了能量的概念，进而实现将守恒的思想、能量的概念根植在脑海中。学生头脑中能量概念的形成过程，同时也是经历科学探究、掌握科学方法，训练科学思维，培养质疑创新精神，养成科学态度的过程。
三、深化理解物理概念
学生对物理概念的认识要经历一个由浅入深、由简到繁、由表及里的过程。物理概念在学生头脑中建立形成后，需要巩固应用和反复思考，尝试运用概念解释自然现象和解决实际问题，领悟概念的科学内涵和引用价值。
该片段的教学、活动，着力巩固和内化能量守恒的规律。学生观察和分析具体的实验与事例，体验能量转化 与守恒。在图4的甲、乙两个实验中，学生观察到了看似违背能量守恒的现象，引导学生对守恒观念进行反思，对现象作出了大胆地质疑，并提出了自己的想法并作出了合理的解释，从而认识到能量转化与守恒的普遍性，任何违背能量守恒的现象都不可能发生，强化学生头脑中的能量概念。在图丙中，从能量的角度解释实际生活中的现象，同样也是为了加深对能量概念的理解。
总之，物理概念的教学应该从“重知识”向“重过程”转变，在体验物理现象的过程中引入概念，在科学思维和实验探究的过程中建立概念，在应用和反思的过程中强化对概念的理解，把培养学生物理核心素养融于物理概念建立之中。