下面是兩篇物理學論文投稿范文，第一篇論文介紹了物理學科閱讀素養培養，論文從幾個方面探討了如何培養物理學科閱讀素養。第二篇論文介紹了物理學習路徑與尋找，論文介紹了物理學習路徑的特征，教師根據物理學習路徑來設計教學路徑提供了有益的途徑。

　　《物理學科閱讀素養培養》

　　摘要：物理學科閱讀有著物理學科特色，需要物理學科素養支撐，物理學科閱讀素養的培養有助于提升學生物理學習效能.本文從文字、符號、圖形、實驗等方面解讀了物理學科閱讀素養范疇及其培養，并提出在問題解決過程中提升學科閱讀素養的可行途徑.

　　關鍵詞：物理;閱讀素養;問題解決

　　1問題的提出

　　閱讀是學生學習的基本能力和途徑，在教學中起著十分重要的作用，閱讀的過程也是知識吸收和積累的過程，所以各門學科都重視學生閱讀能力和素養的培養，但各學科閱讀素養有著各自學科的特點，不僅僅是閱讀時書面文本本身的意義理解，不同學科根據自身的特點對文本有不同的信息提取和加工過程.然而在實際教學過程中，有許多學生用文史類科目那樣閱讀學習的方法來學習物理，認為“熟讀唐詩三百首，不會作詩也會吟.”他們認為將物理的概念、規律和公式等記得爛熟就行.

　　2物理學科閱讀素養及其培養

　　國際學生評價項目(PISA)認為，不僅要強調閱讀者能夠理解所讀文章的內容意義，還要強調閱讀者應具備通過閱讀獲取知識信息，以此滿足目的需求的能力，這也是在閱讀的后面加上“素養”這個詞的原因.閱讀的目的是學生為了實現個人目標，發展知識和潛能以及參與社會活動，提升對書面文本理解、運用、反思并參與的能力.[1]在物理學習過程中的閱讀有別于一般文史類提升人文素養的閱讀而更具科學素養特色，物理學科閱讀素養的培養一般包括以下幾個方面.

　　2.1對文字語言信息提取、分析、概括能力的培養

　　物理文字仍然是物理閱讀的主要對象，物理概念、物理規律、物理情景等的呈現離不開文字的表述，培養學生從字、詞、句、段、節、章等文字中讀出關鍵內容，并能加以分析概括的能力應該滲透在我們平時的教學過程中，特別是學生剛剛接觸某個概念或規律的時尤其重要.這將為學生以后解決物理問題打下良好的基礎.如牛頓第一定律的表述：“一切物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態.”在該規律本身的文字信息中要能讀出“一切”、“總”這些關鍵字詞表示沒有例外，是普遍適用的;整句說明一切物體都有保持勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質，說明一切物體都有慣性，也說明力不是維持物體運動的原因而是改變物體運動狀態的原因.規律的描述是精辟的，我們要培養學生能從概念或規律等精辟扁平的文字中讀出層次、維度和外延，然后再自我“同化”或“順應”，為日后問題的解決打下堅實的基礎.

　　2.2對符號(公式)語言的理解、比較、應用能力的培養

　　物理經常用物理特有的符號或公式、方程來表征或演繹物理的概念或規律，物理問題的解決在許多情況下也是借助方程的呈現和推演來得出結論.這些符號語言具有“言簡意賅”的特點，往往能給學生留下深刻的印象而減輕記憶負擔，但沒有了一些描述性語言和限制條件的說明，也導致了學生機械記憶、不考慮其內涵而死搬硬套現象的發生.所以在教學過程中，對物理符號及公式一定要讓學生能理解其內涵，如物理中用電容器的電荷量與其兩端的電壓的比值來定義電容，但對于一個確定的電容器，其電容的值是固定的，并不能僅通過公式來說它與電荷量成正比，與電壓成反比，物理中類似的例子還有很多，如密度、電阻、電場強度、電勢等;還有一些物理量可能是用同一個字母表示，我們一定要根據實際情況加以區分，如字母E可以表示能量，也可表示電場強度，還可以表示電源電動勢等;另外，物理中同一個物理量可能有多個公式來表示，要通過類比、比較等方法讓學生知道公式適用的條件，如電場強度就有定義式、點電荷電場強度的決定式、勻強電場場強表達式等，還有一些動態問題中要注意公式使用對象的同一性、同時性等問題.這些素養的培養要求我們在平時教學中點滴積累，不斷分析比較，伴隨著問題的解決過程逐漸培養形成.

　　2.3對圖表語言的識別、轉化、推斷能力的培養

　　相對而言，物理圖表對物理概念和規律的表述具有形象、直觀、信息含量豐富的特點，一般有原始圖、示意圖和函數圖等.我們常用示意圖來輔助受力分析或運動過程分析，可以使分析過程更明了;物理量間的函數關系圖不但能表示物理量間的變化關系，而且圖像的斜率、面積、交點、拐點等常蘊含著更多的關鍵信息，對物理問題的解決有著重要的作用.在物理教學過程中，我們要培養學生運用示意圖輔助分析的習慣，對物理量間的函數圖像的面積、斜率等意義要十分熟悉并自覺應用，如對常見的v-t圖就應該知道其切線斜率表示加速度，圖像與橫軸所圍成的面積就表示位移;對不常見的圖像也要進行類比、嘗試，如對Ek-x圖，由功能關系ΔEk=W合外力=F合x可知該圖像斜率表示合外力大小，類似的E機-x圖斜率表示除重力以外的力的大小等;另外，在對圖像的斜率、面積等拓展轉化應用時，應該在理解其物理量意義的基礎上，不能生搬硬套，如小燈泡的伏安特性曲線用斜率來表示其電阻變化時，許多人仿照v-t圖用切線斜率，而實際上根據電阻的定義，電阻是某個時刻的電壓與電流的比值，所以這里的斜率應該是圖像上的點與原點連線的斜率，同樣，電功率是瞬時量P=UI，不存在電壓在電流上的累積，不可以用U-I圖像的面積表示.[2]所以要利用圖表語言來解決問題一定要在理解的基礎上再進行拓展、轉化和應用.

　　2.4對實驗探究、操作語言的理解、掌握、執行能力的培養

　　物理是以實驗為基礎的學科，實驗探究也是物理學科核心素養之一，實驗探究是解決物理問題的重要途徑，而問題的提出、實驗方案的設計、實驗現象的觀察要求、數據的處理、誤差的分析等這些實驗操作要義都離不開對實驗目的和要求的閱讀理解，并且一定需要內隱的物理思維和物理素養的支撐，所以對實驗探究的問題、現象、操作語言等的閱讀和理解也是重要的物理閱讀素養之一.如“打點計時器”是我們高中物理實驗中的常用儀器，在實驗探究過程中可能只是出現在備選器材中，普通閱讀者可能僅僅知道這是一種(通過打點)計時的工具.

　　3在問題解決過程中培養物理學科閱讀素養

　　物理學科閱讀素養的培養貫穿于整個物理教學過程，從教材的閱讀、概念的理解、規律的掌握等到實驗的探究、習題的解答、課題的研究等，閱讀都是信息攝入的重要渠道，同時也是我們培養學生學科閱讀素養的重要途徑.在物理問題的解決過程中，學生通過對問題的閱讀和對閱讀信息的提取加工、轉化、應用，在培養學生的學科閱讀素養的同時也提高了學生解決問題的能力.案例：如圖1所示，有一矩形線圈的面積為S，匝數為N，內阻不計，繞OO′軸在水平方向的磁感應強度為B的勻強磁場中以角速度ω做勻速轉動，從圖示位置開始計時.矩形線圈通過滑環接一理想變壓器，滑動觸頭P上下移動時可改變輸出電壓，副線圈接有可調電阻R，下列判斷正確的是(A)矩形線圈產生的感應電動勢的瞬時值表達式為e=NBSωcosωt.(B)矩形線圈從圖示位置經過π2ω時間時，通過電流表的電荷量為0.(C)當P位置不動，R增大時，電壓表讀數也增大.(D)當P位置向上移動、R不變時，電流表讀數減小。

　　參考文獻：

　　1李余仙，王晶瑩.國際閱讀素養進展研究項目概述[J].世界教育信息，2011(11)：44-46，54.

　　2吳志山.對圖象斜率和面積的再思考[J].中學物理教學參考，2013(3)：42-44.

　　作者：吳志山 單位：江蘇省南通第一中學

　　《物理學習路徑與尋找》

　　摘要：揭示了物理學習路徑的3個特征，提出了物理學習路徑起點、過程和終點的尋找方法，為教師根據物理學習路徑來設計教學路徑提供了有益的途徑.

　　關鍵詞：物理學習路徑;特征;尋找方法

　　日常生活中的路徑有起點、過程和終點.相應地，物理學習路徑也有起點、過程和終點.物理學習路徑的起點指學生已有的知識和經驗，過程指學生的物理思維過程，終點指學生對知識的表征方式.

　　1物理學習路徑的特征

　　1.1適切性

　　學生的物理學習路徑并非只有一條，世界上也不存在最好的學習路徑.但應有一條非常適合自己學校、自己眼前學生的學習路徑.這條學習路徑受制于學校的硬件、學生的基礎和教師的能力等實際情況.像某些實驗，由于學校的器材太少，只能做做演示實驗，無法開展學生實驗.這時，學生的物理學習路徑就只有通過觀察演示實驗、討論實驗現象、分析實驗數據、得出實驗結論等過程而展開.象有些實驗方案很多，由于學習時間有限，我們也不可能在一節課中將每種方案都試過去.例如，“實驗：探究碰撞中的不變量”的學習，可用于探究的學習路徑很多.有“用氣墊導軌做碰撞實驗”、“用兩個懸掛的擺球做碰撞實驗”、“用裝有撞針的小車與裝有橡皮泥的小車做碰撞實驗”、“質量不同小球碰后做平拋運動的實驗”等多種形式.如考慮到實驗的精度問題，學校又恰好有氣墊導軌器材，可選用第1種學習路徑來學習.如考慮到學生動手操作能力的培養，學校關于擺球碰撞的創新性器材也比較多等這些因素，可選用第2種學習路徑來學習.但第2種方案需要學校自制的擺球碰撞器材.有些學校缺少這方面的開發能力，就不好采用此種學習路徑.如考慮到學校購置的小車上按有撞針，可選用第3種學習路徑.但有些學校根本沒有能按撞針的小車，就不好選用第3種學習路徑.這時第4種學習路徑———用“質量不同小球碰后做平拋運動的實驗”來探究碰撞規律，就不失為一條較為合適的學習路徑.因此，我們要從學校、學生與教師的實際情況出發，來選擇當前最適切的學習路徑.但是，這一條路徑對其他學校、其他學生、其他教師來說，就不一定是最佳的.

　　1.2靈活性

　　在物理學習中，物理學習路徑隨不同學校教學資源的不同而靈活變化.例如，在沒有數字化實驗的日子里，學生學習“作用力與反作用力的關系”時，只能用兩把彈簧秤來探究兩者的大小與方向關系.但局限于靜態問題的實驗.對于加速、減速時，兩者的大小、方向關系就無從入手.待有了數字化實驗教具后，學生的物理學習路徑就發生了質的變化.學生學習這一關系時，可以親手通過力傳感器來比較“物體做直線運動、曲線運動”，“加速運動、減速運動、勻速運動”，以及處于靜止狀態時，兩力的大小、方向問題.在光影畫布、頻閃小球出現前，我們在探究平拋運動規律的學習路徑中，常用“描跡法”畫出小球做平拋運動的軌跡，再來研究小球做平拋運動的規律.現在時代發展了，有了光影畫布和頻閃小球作為物理學習的用具，學生的學習路徑就發生了質變.只要在光影畫布上覆蓋一張印有小方格的透明膜，就可直接利用頻閃小球在光影畫布上留下的痕跡來進行研究.顯然，在新課學習中，后一種學習路徑就比原先的要好得多.當然，在學生實驗中，還是保留“留跡法”這條學習路徑.因為它蘊含了一種獨特的研究路徑，在此不再贅述.

　　1.3發展性

　　學習路徑并非是固定不變的，是隨教學理念、學生知識經驗、教師教學經驗的發展而發展的.第一，學習路徑隨教學理念的發展而發展.應試導向的學習路徑與素養導向的學習路徑是不同的.像《伽利略對自由落體運動的研究》之類的物理學史課，在應試導向的教學中，主要采用教師講學生聽的方式進行，教師講完后，再提供幾個常考的物理學思想方法問題讓學生練習.同一個課題，在素養導向的教學中，教師設置問題情境、利用已有知識、運用真實實驗等多種方法，優化學生的學習路徑，獲得更好的教育效益.具體操作如下：(1)教師設置物理悖論情境組織正反方學生參與討論，讓學生深切感受邏輯推理的力量.

　　2物理學習路徑的尋找方法

　　2.1已有知識經驗尋找的方法

　　2.1.1教材分析法通過教材分析法，了解學生共性的問題，獲得學生初始的學習路徑.其中，教材分析要從物理核心素養的物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任這四個維度來分析.例如，磁感應強度教學目標的分析.(1)物理觀念：說出磁感應強度的物理意義、方向、大小和單位;知道磁感應強度定義式的適用條件;會解釋磁感應強度大小的決定因素;會用磁感應強度定義式判斷實際問題和進行相關的定量計算.(2)科學思維：通過磁感應強度與電場強度的比較，體會物理學中的類比思維;通過電流元法、以勻代變極限思想和比值定義法的運用，領會物理學中的邏輯思維方法.(3)科學探究：通過演示實驗，體會磁感應強度概念形成的實驗方法;通過“探究影響通電導線受力因素”的實驗，領會控制變量法.(4)科學態度與責任：通過探究磁感應強度大小的決定因素，養成大膽質疑的態度;通過不同磁場磁感應強度大小實驗的測定，形成嚴謹的科學態度.

　　2.1.2訪談分析法訪談分析法是在了解學生共性的基礎上，融入學生個體差異的做法.例如，教師提出一個問題：對計算任何用電器的電功率都適用的公式是P=W/t、P=UI、P=I2R、P=U2/R.如某學生多選了P=I2R和P=U2/R.教師馬上就可以判斷出該學生沒有厘清純電阻電路和非純電阻電路的區別.又如，教師讓某學生說出“在力學實驗中，哪些實驗要用到紙帶和打點計時器”?根據這位學生回答的多寡，教師可以獲取該學生“力學實驗綜合性程度”的高低情況.

　　2.1.3問卷調查法問卷調查法是一種涉及到學生個人的調查方法，可以更快地了解學生的已有知識經驗，包括學習經歷、學到了什么和掌握程度3個方面.下面以伏安法測電阻實驗為例來說明問卷調查法的具體操作過程.(1)學習經歷的問卷調查.在伏安法測電阻實驗中：有無“在一大堆有多余器材中選擇合適儀器”進行實驗的經歷?有無根據指針的實際偏轉情況在實驗中靈活調整“電流表、電壓表量程”的經歷?有無獨立操作“滑動變阻器分壓式接法、限流式接法”的經歷?有無“根據電流表、電壓表量程正確讀數”的經歷?(2)學到了什么的問卷調查.在伏安法測電阻實驗中：電表讀數一般不少于量程的多少分之一?在什么條件下宜用電流表外接法?在什么條件下宜用電流表內接法?(3)掌握程度的問卷調查.在伏安法測電阻實驗中：在什么條件下宜用滑動變阻器的分壓式接法?記錄電流、電壓數據時，電流表、電壓表的估讀有什么規則?

　　2.2學生思維過程尋找的方法

　　2.2.1觀察法觀察法主要涉及兩種方法，一是教師看學生做，二是教師聽學生說.例如，光電效應問題.一波長為200nm的紫外光照射金屬銅，有光電子從銅表面逸出，經過一個電場強度大小為15N/C的勻強電場，最大運動距離為0.1m，則金屬銅的截止波長為多大.教師讓學生自己先做.學生由愛因斯坦的光電效應方程Ek=hν-W0，得0=hνc-W0，而νc=cλc，則λc=hcW0.教師看學生解到這一步時遇到了困難.他們不知道接下來如何求解逸出功W0的大小.教師提示：從愛因斯坦的光電效應方程Ek=hν-W0來看，逸出功W0與哪些物理量有聯系?(學生：與入射光的頻率和逸出光電子的最大初動能有關.)教師問：上述問題可以轉化為求入射光的頻率和逸出光電子的最大初動能.圖光電效應示意圖教師發現學生能順利求出入射光的頻率，ν=cλ=1.5×1015Hz.但在求逸出光電子的最大初動能時又遇到了困難.于是，教師讓學生畫出示意圖，作出受力分析圖.然后，教師觀察學生所畫的示意圖，如圖3所示.學生：逸出的光電子在勻強電場中運動時，有-eU=0-Ek，U=Ed，則光電子從銅表面逸出時的動能為Ek=2.4×10-19J.這時，學生能夠順利地往下解答了.學生結合Ek=hν-W0，得λc=hchν-Ek，代入數據得λc=260nm.通過觀察法，教師可以獲取學生的思維過程，如圖4所示.圖4學生的思

　　2.2.2預測法(1)教師提出問題.例如，教師問：一個氫原子處于n=4的能級上，自發輻射時最多能輻射出幾種頻率不同的光子?教師預測多數學生的思維過程：一種是學生畫出如圖5所示的氫原子躍遷圖，認為自發輻射時最多能輻射出6種頻率不同的光子.另一種是學生根據C42=6，得出自發輻射時最多能輻射出6種頻率不同的光子.教師預測個別學生的思維過程：如圖5所示，畫的是一群氫原子處于n=4能級上，自發輻射時所輻射出不同頻率光子的情況.這樣的話，就有6種光子.但對于一個處于n=4的氫原子，躍遷時不能既從4→3，又從4→2，還從4→1.可以從4→1，輻射出一種光子.可以從4→3，3→2，輻射出2種光子.可以從4→3，3→1，輻射出兩種光子.可以從4→2，2→1，輻射出2種光子.可以從4→3，3→2，2→1，輻射出3種光子.如圖6所示，一個氫原子躍遷最多輻射的光子數應是3種.

　　(2)教師問學生是否這樣.學生思維過程的尋找還可根據教師的推測，問學生是否這樣.例如，如圖7所示，物體相對轉動圓盤靜止，隨圓盤一起做勻速圓周運動，請判斷圖7靜摩擦力的方向物體所受靜摩擦力的方向.教師可以這樣問學生：物體所受的靜摩擦力與相對運動趨勢方向相反.由于俯視時，圓盤做逆時針方向轉動，圖示位置物體的速度方向垂直紙面指向紙內，物體有相對圓盤沿物體速度方向滑的趨勢，所以物體所受的靜摩擦力方向為垂直紙面指向紙外.這種說法是否正確?教師還可以這樣問學生：物體做勻速圓周運動合力指向哪里?物體受到哪幾個力的作用?豎直方向上的重力和支持力是一對平衡力，水平方向的靜摩擦力應指向哪里?

　　2.3學生知識表征尋找的方法

　　2.3.1課堂提問通過課堂提問，讓學生在解釋中表征所學的知識.例如，關于純電阻電路與非純電阻電路的區別.教師可以這樣提問：(1)純電阻電路工作時，I=UR嗎，為什么?(2)非純電阻電路工作時，I=UR嗎，為什么?如果不相等，那么I與UR相比，哪一個更大?2.3.2隨堂檢測通過隨堂檢測，尋找學生的知識表征.例如，在學生學了電勢能概念后，教師提出下列問題，進行隨堂檢測.有一所帶電荷量q=-2×10-8C的點電荷，從電場中的A點沿電場線移到B點，克服靜電力做功為6×10-6J，從B點移到C點，靜電力做功為8×10-6J.則(1)請判斷同一負電荷在A、B、C3個不同位置處，電勢能的高低情況.(2)如以C點為零勢能點，電荷在A點的電勢能為多少?學生在紙上畫出圖8，展示了他的思維過程.如B在A右側，負電荷從A到B，電場力做負功,則電場力向左.負電荷從B到C，電場力做正功，表明C在B左側，由于|WBC|>|WAB|，則C在A左側.因此，學生得到了如負電荷從B經A到C，電場力做正功，電勢能減小，則EpC>EpA>EpB.學生在紙上寫出了WAC=WAB+WBC=-6×10-6J+8×10-6J=2×10-6J，以C點為零勢能點，WAC=EpA-EpC=EpA-0，則EpA=2×10-6J.根據學生的展示情況，教師可以知道這位學生的知識表征是完善的.參考文獻：1蔡干斌.基于學生學習路徑的高中物理教學模式[J].物理教師，2017(6)：19-22。

　　作者：蔡千斌 單位：浙江省溫嶺市新河中學

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