物理观念的建构过程分析

在新课改物理学科核心素养提出的背景下，基于建构主义理论和信息加工理论并参考蔡铁权和郑瑶的物理观念的架构的理论，对物理观念的建构过程进行研究。

（一）物理观念架构分析

蔡铁权和郑瑶在《物理观念的层次、内涵和架构——关于物理观念教育的思考》中认为，物理观念是上位概念，物理观念和一般的概念、事实经验之间可以形成一个框架，并且相互之间紧密联系。因为物理学科能力的表现和物理核心素养互为表里，而物理学科能力作为一种综合性的能力包含多重要素^[6]。物理学科能力具有迁移性且与物理教学内容紧密关联，因此这样建立起物理学科能力的表现框架：事实经验→概念规律→核心概念→物理观念→应用实践→迁移创新。这对分析物理观念的建构是具有参考价值的。

首先从外界通过观察和实验等得到物理事实，经思维加工后得到外界信息，在对已有知识的回忆的基础上对新的信息进行辨认等进一步的加工处理后得到我们所需要的有用的信息，再对有用的信息进行抽象思维、归纳概括等处理，找到这些信息的内在关联及其物理学本质，最终形成概念、建构规律，得到原理，建立起物理学基本理论；接着就是核心概念的确定，它源于一些基本概念和基本理论，具有更加广泛的解释空间，是具有超越时间和空间的持久性价值的重要概念。核心概念是基本概念的聚合，它代表部分概念的共性，能够展示一些概念之间的联系，为物理观念的形成提供支架；物理学的本质就是统一性。因此，在确定了核心概念之后，可以在此基础上进行提炼和升华，对核心概念进行整合，从物理学视角去解决实际问题，建构对物理世界的认识，形成物理观念。物理观念是将物理知识应用于实践的关键；迁移创新是更高层次的物理能力。学科核心素养的体现，需要将所学知识迁移到新的问题情境中。

（二）物理观念建构过程分析

参考物理观念的架构理论，对物理观念的建构过程进行分析。在建构主义理论和信息加工理论的基础上得到物理观念的建构过程。

在课堂上所外显的具体的内容是事实经验、概念规律和核心概念，是层层递进的。这个过程学生所进行的是外化建构，对这个过程进行细化分析，个体通过观察和实践得到物理事实，通过大脑的进一步加工，在原有的知识经验的基础上进行处理，得到有用的信息，利用挑选出的信息进行抽象思维（演绎类比、归纳概括等），找到这些信息之间的内在联系，得到概念和规律；在得到的概念和规律的基础上进一步整合抽象，得到提纲挈领的核心概念，构建起物理理论体系。物理理论体系内部是相互联系的，奠定了物理观念形成的基础。

在掌握了概念、规律和方法后进一步提炼和升华，对核心概念进行整合，形成了对客观世界的认知，即形成了物理观念。从建构主义理论的角度来说，这个过程是内化建构，更多的是已经抽象化的内容，物理知识、方法和思想等进一步整合和吸收形成物理观念。在此基础上可以解决实际问题，并且能够合理迁移，在新的陌生的情境中创造性地解决问题。结合建构主义理论分析是外化建构；遇到实际问题，能够在前面的基础上对外界信息进行加工处理，前面已经积累的知识和方法就可以迁移到这里，促进认知结构的发展，提高解决问题的能力。

在实际的教学过程中，内化建构和外化建构同时进行、相互促进。无论是在获取知识的过程还是应用知识的过程中，学生的认知结构都在不断地发展和完善；而且只有在物理观念形成后，学生才能在新的问题情境中去解决问题，发挥创造性思维去解决新的问题，这个过程也反过来进一步促进了物理观念的形成。