从经验到观念：初中物理关键能力培养的实践策略
摘要：物理观念包含观念形成和观念应用两个要素，教师应将这两个要素有机融合在物理教学之中，以此促进学生物理观念的发展。教师可基于对经验与观念关系的分析，建构从经验到观念的实现模型，以此指导教学。具体教学中，教师应以本体作为研究的逻辑起点去设计教学活动，并分阶段设置阶梯性任务，引导学生在“做中学”“创中学”“用中学”，让学生在经验呈现中产生认知冲突，在经验反思中形成观念，在经验超越中应用观念，从而在观念水平的不断提升中发展关键能力。
关键词：经验；观念；关键能力；初中物理教学
“运动的相对性”是学生形成运动观念的重要课例。在学习该课知识时，学生的固有经验是默认地面为参照物，并以此去对物体的运动和静止形成判断。虽然有时学生也因自己处于动态过程而不自觉地以自己为参照物，比如在高速列车上感觉房屋和树木在向后飞逝而去，但这些只是零碎的经验，学生并不知道其所以然。这正是经验和观念的差异。
常态课堂教学中，“运动的相对性”的教学流程一般是先给出机械运动的定义，再根据定义分析要研究物体的运动需要选取参照物，并强调运动和静止都是相对于参照物而言的结论，最后通过反复训练去解释运动，教师一直是课堂的主导者。这样的课堂抑制了学生的学习主动性，也使学生被动完成观念的转变。显然，这样的教学处理不可能让学生去主动形成物理观念，进而发展关键能力。
一、经验与观念的关系
（一）从经验到观念的理论溯源
从经验到观念不可能一蹴而就，经验需要在实践中通过反复检验和应用，才有可能上升为观念。经验来自于主观对客观的认识；而观念则来自于思想，是主体为达成目的所形成的抽象方法和内容对于结果的表达。
杜威提出：“为了实现教育的目的，不论对学习者个人来说，还是对社会来说，教育都必须以经验为基础——这种经验往往是一些个人的实际的生活经验。”［1］由此可见，初中物理教学应从学生的经验出发，通过创设学习情境或任务驱动，让学生置身于真实情境，以其原始的经验投入到某一任务的完成中。这可以显露学生原始经验中的“前观念”，让学生自主发现从经验出发的“前观念”与新证据间的差异，进而反思原有经验的不足，然后主动去改造经验并形成新的观念。
（二）从经验到观念的模型建构
《义务教育物理课程标准（2022年版）》（以下简称“《课程标准》”）明确提出物理观念是物理核心素养的重要组成部分，指出物理观念的基本内涵是从物理学视角形成的关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识。根据这个界定，我们可以得出物理观念的范畴是关于物质、运动与相互作用、能量等的基本认识，其性质是物理概念和规律等在头脑中的提炼和升华，进而明确其是主客观结合的产物，其作用是从物理学视角解释自然现象和解决实际问题，其内容主要包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念及其应用等要素。显然，物理观念的定义很宏观，这就使物理教师在实际教学中的操作难度相当大。《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》对物理观念给出了五个水平层次的划分，对于初中生而言，后两个水平层次显然偏高，但在指导初中阶段的教学方面，前三个水平层次具有重要的指导价值。
为此，我们必须回答的问题就是在初中物理的实际教学中如何实现从经验到观念的转变，从而发展学生的关键能力。笔者给出如下模型（详见图1）。
图1中，说、做、用、创都是经验，经验的内核是观念，但观念有时候并不是显性的，也就是说学生虽然不知道这个观念，却能潜意识地使用这个观念，教学的目的之一就是使观念得以形成并生长。因此，学习的起点是通过有效的手段去促使学生将前观念显性化，使其在新知碰撞中改造经验，进而更新观念。说、做、创、用的经验层次不同。“说”是回忆和再现，属于朴素经验；“做”是经验化实践，可获得直接经验；“创”是产生新经验，这是更新观念的基础；“用”是观念再经验化。四者联通，可以实现观念水平的螺旋上升。
二、实施策略：转经验为观念的教学实践
维果茨基指出：教学应着眼于学生的最近发展区，为学生提供带有一定挑战性的任务，调动学生的积极性，发挥其潜能，使其超越最近发展区而达到下一发展阶段的水平，然后在此基础上进行下一个发展区的发展。
在“运动的相对性”的教学中，教师可分阶段设置阶梯性任务，使学生在任务结果表达中呈现原始经验。针对仅凭经验就可以完成的任务，教师要引导学生从不同视角观察物体的运动状态，以此颠覆学生的原有认知，使其反思经验，形成物理观念的生长点，进而在解释应用中超越经验，实现提升和优化物理观念、发展关键能力的教学目标。
（一）任务驱动呈现经验，涵育物理观念
为显现学生的前观念，笔者在该课的教学中首先通过前置任务，调查学生的前观念，目的是呈现经验，为后续教学作准备。
前置任务：观察奔驰的骏马、路边的树、行驶的汽车、黄山飞来石、餐厅的吊灯和正在跑步的运动员