摘要：本文闡述了初中物理中物質概念到物質概念的轉化過程，分析了物質概念的定義與表達，以初中物理課程標準為依據，將物質概念分解為物質的形態與變化、物質的性質、物質的性質三個子概念，詳細論述了各子概念的內涵及教學策略，提出了通過創設原創性綜合問題情境來建構學生物質概念的思路。
關鍵詞：物理核心素養；物質概念；原創性問題；初中物理
物質概念是中學物理核心素養中物理概念的重要組成部分[1]，從某種意義上說，物理學研究的內容就是“探索物質的本源”，物質概念直接指物理學研究對象的范圍，是概念的最基本內容。高中物理中物質概念的研究在理論和體系上已經趨于成熟[2-4]。但由于缺乏以核心素養為基礎的國家課程標準，初中物理核心素養問題尚不明確，該課題的研究尚處于探索階段[5-6]。現有的研究主要以教學設計案例為主，無論從理論還是指標體系上，都還有許多未解決的問題。雖然知識點已經很熟悉，但對初中物理中物質概念的內涵仍沒有完全理解，難以把握知識與概念之間的對應關系和升華關系，甚至教師自身也不能更好地建構基于教師主體的物質概念，導致教學效果不佳。 基于以上背景，本文依據最新的初中物理課程標準，對物質概念的內涵進行詳細分析和提煉，探究相應的教學策略，創新性地提出通過創設初中物理原創綜合問題情境來建構學生的物質概念，以期從理論和操作兩個層面幫助初中物理教師落實核心能力的要求。
1 從物質概念到物質觀念
物質這個概念首先屬于哲學范疇，定義為：獨立于人的意識而存在，并能為人的意識所反映的客觀存在，世界的本質是物質。[7]與物理學中的其他概念不同，物質這個概念并不是太抽象，因為生活中很多物質都是可以被感知的。從微觀到宏觀到宇宙，從低速物體到高速物體，從古典物理學到現代物理學，物質貫穿其中，是一個不可多得的橫跨整個自然科學和人文科學的概念。物質是初中物理教學的三大主題之一，但學生并不知道如何定義物質。在初中物理中，由于學生理解水平的限制，教材并沒有從物理學的角度對物質進行定義網校頭條，而是隱性地指構成物體的材料。學生接觸到的物質可以是氣態、固態、液態等多種形態。自然界中物質的存在形態并不是完全絕對的。 在一定的條件下可以發生變化，溫度與物理狀態變化的關系也是經常被研究和計算的課題。古人提出了物質的概念，是生活中各種看得見摸得著的東西的抽象。科學家不斷探索物質的新形態和更基本的內部結構，大大拓展了物質的內涵。從常見的宏觀物體到分子、原子、電子、中子、質子、夸克等微觀粒子，從看得見摸得著的物體到看不見摸不著的場，都是自然界客觀存在。運動的物體，物體是由物質構成的，物質是以時間和空間為范疇的，運動和物體概念的分析、時間和空間的討論又回到了許多物理研究問題的起點。這些概念或理論本身構成了一個純人為的、巧妙的陷阱，相互嵌套、相互關聯，精確地描述和計算現實生活中的現象，才是它們應該不斷發展的原因[4]。 最終，物理學和生活中的很多問題，都可以用質量守恒定律來統一描述，并得出質量就是能量的結論，極大地刷新了人類對物質的認識。在這個過程中，對物質的認識也從概念層面上升到了物質概念的層面。我們可以參考物理概念的定義[1]，把物質概念定義為物理學中對物質相關問題的基本認識，是物質相關概念和規律在頭腦中的提煉和升華，是學生對各種物質相關現象和過程的理性認識，是物質的研究對象、過程、方法和結果在學生頭腦中的整體和概括的反映，學生的物質概念表現在能自覺運用物質的有關知識和思想去認識新的物理概念和規律，對具體物理現象的解釋，分析和解決有關物理問題的思維習慣和自我意識。 從初中物理的知識結構分析，物質的概念可以分為物質的形態與變化、物質的性質、物質的結構與尺度、新材料與應用四個層次構建。
2. 物質觀念的內涵及培育策略
對應上述物質概念的四個層次，我們可以衍生出物質概念的四個子概念：物質的形態與變化、物質的性質、物質的結構與尺度、物質的應用與制造。 內涵： （1）宇宙是由物質構成的高中物理的科學史是什么，物質有各種形態，最常見的有氣體、液體、固體，在一定條件下，物質的形態會發生變化，伴隨有吸收和放熱的過程。 （2）電流和磁鐵的周圍都有磁場，磁場是物質，光也是物質，電流或磁鐵之間的相互作用都是以磁場為媒介的。 訓練策略：可以發現，物質的形態與變化所涉及的知識相當廣泛，例如人教版最新出版的初中物理教材就涵蓋了八、九年級課本的內容，知識比較碎片化，如果按照正常的教學模式，學生根本無法理解知識點。 因此，除了正常的教學外，中考第一輪復習還需要對物質形態與變化的概念建構進行指導。在此階段，我們可以通過創設基礎綜合題情境來幫助學生構建概念，如表1所示。學生在教師的指導下，運用所學的物理知識對基礎綜合題進行探究，進一步提高從知識到概念的升華水平，同時有效提高中考第一輪復習的效果。2.2 物質的性質觀。內涵：（1）物質具有物理性質（統計范疇），如彈性、磁性、電導率和熱導率等；（2）質量是物體的基本物理性質，質量與物體的狀態、形狀、空間位置的變化無關，質量是物體狀態變化過程中以及分裂或聚集時守恒的量；（3）密度是物質的基本物理性質。 影響物質密度的主要因素是壓力和溫度。（4）電荷也是物質的一種性質，電荷可以轉移，對于孤立系統而言，無論發生怎樣的變化，其中所有電荷的代數和永遠是常數。
培養策略：對于“物質的性質”的教學，應通過實驗了解物質的物理性質，介紹人類對物質性質的研究對日常生活和科技進步的影響；對于“質量”的教學，應通過探究活動了解物質的物理性質，直觀地了解質量的特點，質量單位的大小，同時將與“質量的定義”相關的物理學史引入課堂，通過使用天平加強對質量的理解；密度的概念需要通過實驗探索引入，逐步建立并強調比率定義方法中應注意的問題，同時展示更多的密度的應用。對于“電荷”的教學，應注重趣味案例與課堂的結合，演示實驗與探究活動的結合，利用動態多媒體資源展示抽象的物理過程，并創設原創的綜合問題情境進行教學，如表2所示。2.3 物質的結構與尺度。 內容：（1）分子和原子都是組成常見物質的微觀粒子；（2）分子與原子的模型不同；（3）物質世界從微觀（原子世界）延伸到宏觀（宇宙）尺度。培養策略：對于分子與原子的教學，建議在教學后期在化學課程中補充如下內容：“分子是能夠獨立存在并維持物質化學性質的最小粒子”和“分子是由原子組成的，原子是元素的最小單位，是化學變化中最小的粒子”等內容，可以幫助學生區分分子與原子；對于分子模型的教學，應引導學生進行猜測，然后收集證據來證實猜測。可以將分子比喻為乒乓球，可以引入顯微鏡。在拓展人的視覺范圍方面，在分子運動論教學中，應采用等效模型實驗進行比較； 對于原子模型的教學，要結合原子模型的科學史、圖片、動畫、視頻資料進行教學；在講授物質世界的尺度時，要注重教學資源的科幻性、趣味性，通過尺度的比較，向學生展示物質世界的尺度范圍。
另外，創設原創的綜合問題情境進行教學，如表3所示。2.4材料的應用與制造。內涵：（1）利用材料的某些性質，可以對人類的生活產生重大影響；（2）只要能夠控制分子或原子的運動，就能制造出想要的物質，但是新物質的制造可能會造成環境污染，所以要合理利用資源。培養策略：利用多媒體教學資源進行教學，讓學生自己收集有關新物質的信息，學生可以以小組形式撰寫短文或制作多媒體課件進行展示。另外，創設原創的綜合問題情境進行教學，如表4所示。
3 結論
物質概念是初中物理概念構建的重點和難點，教師要超越具體知識的傳授，首先要從本文分析的四個層次構建基于教師學科的物質概念，打通物理知識與物質概念的關系。在教學中以知識為載體，通過創設獨創的綜合問題情境，引導學生通過高層次的思維與學習活動，學會從物質的角度分析相關的物理現象和問題，構建以學生為主體的物質概念學習體系，從而落實核心能力的要求。
參考：
［1］中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）［S］．北京：人民教育出版社，2018。
［2］徐培軍. 關于物理概念的思考與教學探討［J］. 物理學報，2020(5): 2-5.
［3］李春米.基于核心能力的高中物理教學設計［M］.北京：北京師范大學出版社，2019。
［4］周厚生.高中學生物理核心素養發展研究與教學實踐［M］.廣州：廣東高等教育出版社，2018。
［5］梁嘉欣,張靜. 物理學科核心素養研究現狀及發展趨勢［J］. 物理教師, 2019, 40(8): 71-75.
［6］陸小鋒.中學生物質概念內涵解析及層級模型構建［D］.重慶：西南大學高中物理的科學史是什么，2018。
［7］本書編輯組，馬克思主義基本原理概論［M］.北京：高等教育出版社，2018。
作者：胡家光 馬賢六 單位：1.文山學院 2.文山第一初級中學