摘要：本文阐述了初中物理中物质概念到物质概念的转化过程，分析了物质概念的定义与表达，以初中物理课程标准为依据，将物质概念分解为物质的形态与变化、物质的性质、物质的性质三个子概念，详细论述了各子概念的内涵及教学策略，提出了通过创设原创性综合问题情境来建构学生物质概念的思路。
关键词：物理核心素养；物质概念；原创性问题；初中物理
物质概念是中学物理核心素养中物理概念的重要组成部分[1]，从某种意义上说，物理学研究的内容就是“探索物质的本源”，物质概念直接指物理学研究对象的范围，是概念的最基本内容。高中物理中物质概念的研究在理论和体系上已经趋于成熟[2-4]。但由于缺乏以核心素养为基础的国家课程标准，初中物理核心素养问题尚不明确，该课题的研究尚处于探索阶段[5-6]。现有的研究主要以教学设计案例为主，无论从理论还是指标体系上，都还有许多未解决的问题。虽然知识点已经很熟悉，但对初中物理中物质概念的内涵仍没有完全理解，难以把握知识与概念之间的对应关系和升华关系，甚至教师自身也不能更好地建构基于教师主体的物质概念，导致教学效果不佳。 基于以上背景，本文依据最新的初中物理课程标准，对物质概念的内涵进行详细分析和提炼，探究相应的教学策略，创新性地提出通过创设初中物理原创综合问题情境来建构学生的物质概念，以期从理论和操作两个层面帮助初中物理教师落实核心能力的要求。
1 从物质概念到物质观念
物质这个概念首先属于哲学范畴，定义为：独立于人的意识而存在，并能为人的意识所反映的客观存在，世界的本质是物质。[7]与物理学中的其他概念不同，物质这个概念并不是太抽象，因为生活中很多物质都是可以被感知的。从微观到宏观到宇宙，从低速物体到高速物体，从古典物理学到现代物理学，物质贯穿其中，是一个不可多得的横跨整个自然科学和人文科学的概念。物质是初中物理教学的三大主题之一，但学生并不知道如何定义物质。在初中物理中，由于学生理解水平的限制，教材并没有从物理学的角度对物质进行定义网校头条，而是隐性地指构成物体的材料。学生接触到的物质可以是气态、固态、液态等多种形态。自然界中物质的存在形态并不是完全绝对的。 在一定的条件下可以发生变化，温度与物理状态变化的关系也是经常被研究和计算的课题。古人提出了物质的概念，是生活中各种看得见摸得着的东西的抽象。科学家不断探索物质的新形态和更基本的内部结构，大大拓展了物质的内涵。从常见的宏观物体到分子、原子、电子、中子、质子、夸克等微观粒子，从看得见摸得着的物体到看不见摸不着的场，都是自然界客观存在。运动的物体，物体是由物质构成的，物质是以时间和空间为范畴的，运动和物体概念的分析、时间和空间的讨论又回到了许多物理研究问题的起点。这些概念或理论本身构成了一个纯人为的、巧妙的陷阱，相互嵌套、相互关联，精确地描述和计算现实生活中的现象，才是它们应该不断发展的原因[4]。 最终，物理学和生活中的很多问题，都可以用质量守恒定律来统一描述，并得出质量就是能量的结论，极大地刷新了人类对物质的认识。在这个过程中，对物质的认识也从概念层面上升到了物质概念的层面。我们可以参考物理概念的定义[1]，把物质概念定义为物理学中对物质相关问题的基本认识，是物质相关概念和规律在头脑中的提炼和升华，是学生对各种物质相关现象和过程的理性认识，是物质的研究对象、过程、方法和结果在学生头脑中的整体和概括的反映，学生的物质概念表现在能自觉运用物质的有关知识和思想去认识新的物理概念和规律，对具体物理现象的解释，分析和解决有关物理问题的思维习惯和自我意识。 从初中物理的知识结构分析，物质的概念可以分为物质的形态与变化、物质的性质、物质的结构与尺度、新材料与应用四个层次构建。
2. 物质观念的内涵及培育策略
对应上述物质概念的四个层次，我们可以衍生出物质概念的四个子概念：物质的形态与变化、物质的性质、物质的结构与尺度、物质的应用与制造。 内涵： （1）宇宙是由物质构成的高中物理的科学史是什么，物质有各种形态，最常见的有气体、液体、固体，在一定条件下，物质的形态会发生变化，伴随有吸收和放热的过程。 （2）电流和磁铁的周围都有磁场，磁场是物质，光也是物质，电流或磁铁之间的相互作用都是以磁场为媒介的。 训练策略：可以发现，物质的形态与变化所涉及的知识相当广泛，例如人教版最新出版的初中物理教材就涵盖了八、九年级课本的内容，知识比较碎片化，如果按照正常的教学模式，学生根本无法理解知识点。 因此，除了正常的教学外，中考第一轮复习还需要对物质形态与变化的概念建构进行指导。在此阶段，我们可以通过创设基础综合题情境来帮助学生构建概念，如表1所示。学生在教师的指导下，运用所学的物理知识对基础综合题进行探究，进一步提高从知识到概念的升华水平，同时有效提高中考第一轮复习的效果。2.2 物质的性质观。内涵：（1）物质具有物理性质（统计范畴），如弹性、磁性、电导率和热导率等；（2）质量是物体的基本物理性质，质量与物体的状态、形状、空间位置的变化无关，质量是物体状态变化过程中以及分裂或聚集时守恒的量；（3）密度是物质的基本物理性质。 影响物质密度的主要因素是压力和温度。（4）电荷也是物质的一种性质，电荷可以转移，对于孤立系统而言，无论发生怎样的变化，其中所有电荷的代数和永远是常数。
培养策略：对于“物质的性质”的教学，应通过实验了解物质的物理性质，介绍人类对物质性质的研究对日常生活和科技进步的影响；对于“质量”的教学，应通过探究活动了解物质的物理性质，直观地了解质量的特点，质量单位的大小，同时将与“质量的定义”相关的物理学史引入课堂，通过使用天平加强对质量的理解；密度的概念需要通过实验探索引入，逐步建立并强调比率定义方法中应注意的问题，同时展示更多的密度的应用。对于“电荷”的教学，应注重趣味案例与课堂的结合，演示实验与探究活动的结合，利用动态多媒体资源展示抽象的物理过程，并创设原创的综合问题情境进行教学，如表2所示。2.3 物质的结构与尺度。 内容：（1）分子和原子都是组成常见物质的微观粒子；（2）分子与原子的模型不同；（3）物质世界从微观（原子世界）延伸到宏观（宇宙）尺度。培养策略：对于分子与原子的教学，建议在教学后期在化学课程中补充如下内容：“分子是能够独立存在并维持物质化学性质的最小粒子”和“分子是由原子组成的，原子是元素的最小单位，是化学变化中最小的粒子”等内容，可以帮助学生区分分子与原子；对于分子模型的教学，应引导学生进行猜测，然后收集证据来证实猜测。可以将分子比喻为乒乓球，可以引入显微镜。在拓展人的视觉范围方面，在分子运动论教学中，应采用等效模型实验进行比较； 对于原子模型的教学，要结合原子模型的科学史、图片、动画、视频资料进行教学；在讲授物质世界的尺度时，要注重教学资源的科幻性、趣味性，通过尺度的比较，向学生展示物质世界的尺度范围。
另外，创设原创的综合问题情境进行教学，如表3所示。2.4材料的应用与制造。内涵：（1）利用材料的某些性质，可以对人类的生活产生重大影响；（2）只要能够控制分子或原子的运动，就能制造出想要的物质，但是新物质的制造可能会造成环境污染，所以要合理利用资源。培养策略：利用多媒体教学资源进行教学，让学生自己收集有关新物质的信息，学生可以以小组形式撰写短文或制作多媒体课件进行展示。另外，创设原创的综合问题情境进行教学，如表4所示。
3 结论
物质概念是初中物理概念构建的重点和难点，教师要超越具体知识的传授，首先要从本文分析的四个层次构建基于教师学科的物质概念，打通物理知识与物质概念的关系。在教学中以知识为载体，通过创设独创的综合问题情境，引导学生通过高层次的思维与学习活动，学会从物质的角度分析相关的物理现象和问题，构建以学生为主体的物质概念学习体系，从而落实核心能力的要求。
参考：
［1］中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）［S］．北京：人民教育出版社，2018。
［2］徐培军. 关于物理概念的思考与教学探讨［J］. 物理学报，2020(5): 2-5.
［3］李春米.基于核心能力的高中物理教学设计［M］.北京：北京师范大学出版社，2019。
［4］周厚生.高中学生物理核心素养发展研究与教学实践［M］.广州：广东高等教育出版社，2018。
［5］梁嘉欣,张静. 物理学科核心素养研究现状及发展趋势［J］. 物理教师, 2019, 40(8): 71-75.
［6］陆小锋.中学生物质概念内涵解析及层级模型构建［D］.重庆：西南大学高中物理的科学史是什么，2018。
［7］本书编辑组，马克思主义基本原理概论［M］.北京：高等教育出版社，2018。
作者：胡家光 马贤六 单位：1.文山学院 2.文山第一初级中学