基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的物理新授課教學(xué)策略

王永焙

摘? ?要：依據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階理論對(duì)將要學(xué)習(xí)的物理新規(guī)律、新概念進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)先整編，設(shè)計(jì)成一個(gè)個(gè)學(xué)習(xí)的臺(tái)階和鋪墊，使學(xué)生能夠盡快、順利地將新的物理觀念納入已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維和科學(xué)探究能力的進(jìn)階，完善科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，促進(jìn)學(xué)習(xí)者物理核心素養(yǎng)的提升。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)進(jìn)階;新課教學(xué);同化新知

實(shí)驗(yàn)課、新授課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課等是物理教學(xué)中的主要課型，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為物理的特色和基礎(chǔ)往往融合在新授課的教學(xué)中，所以新授課教學(xué)既是向?qū)W生傳授新知識(shí)，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的主要途徑。學(xué)生的知識(shí)能否增長(zhǎng)，能力能否提高，情感、態(tài)度與價(jià)值觀能否完善，主要看他對(duì)所授物理新知識(shí)及科學(xué)思想、方法的理解與掌握程度，以及這堂課給他留下怎樣的思考與影響。學(xué)習(xí)進(jìn)階理論起源于美國(guó)，是指對(duì)學(xué)生在各學(xué)段學(xué)習(xí)同一主題的概念時(shí)所遵循的連貫的、典型的學(xué)習(xí)路徑的描述，一般呈現(xiàn)為圍繞核心概念展開的一系列由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、相互關(guān)聯(lián)的概念序列[ 1 ] 。近幾年在我國(guó)融合應(yīng)用十分廣泛。在中學(xué)物理新課教學(xué)中，就要求老師梳理出一條教學(xué)主線以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性與自覺性，開動(dòng)腦筋，進(jìn)行認(rèn)真的思考，有所悟，有所得，從而真正地理解與掌握所學(xué)物理觀念，發(fā)展科學(xué)思維，進(jìn)行科學(xué)探究，進(jìn)而悟出科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

然而，“教學(xué)”活動(dòng)中教師的教連著學(xué)生的學(xué)，學(xué)生的學(xué)是目的，而教學(xué)中教是關(guān)鍵[ 2 ]。那么，教師如何應(yīng)用學(xué)習(xí)進(jìn)階理論進(jìn)行物理新授課的教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的形成呢？

1? 縱橫聯(lián)系，降低新味

知識(shí)之新，就在于學(xué)生以前未學(xué)過或深度、廣度不夠。教學(xué)的目的，就在于把新知識(shí)的“新味”在學(xué)生的心中逐漸消除。這就要我們應(yīng)用學(xué)習(xí)進(jìn)階理論給學(xué)生設(shè)計(jì)一條最佳學(xué)習(xí)路徑，將學(xué)習(xí)的新知識(shí)和學(xué)生已有的知識(shí)建立正向聯(lián)系。這里的 “正向聯(lián)系”，是說新舊知識(shí)之間有邏輯意義，或有共同的、類似的特點(diǎn)，使新知識(shí)變得形象起來(lái)。它主要包括兩個(gè)方面即新、舊知識(shí)的縱向、橫向兩方面的聯(lián)系。

1.1? 縱向聯(lián)系

即找出與將學(xué)習(xí)的新知識(shí)之間有邏輯關(guān)系的學(xué)生已有知識(shí)，讓已有知識(shí)充當(dāng)新知識(shí)的鋪墊和引入者的角色。從學(xué)習(xí)進(jìn)階理論的角度，就是增加新授知識(shí)的冗余度，以減少主觀信息。比如高中物理進(jìn)行“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”的教學(xué)時(shí)，如果直接開始物理觀念教學(xué)，學(xué)生普遍感覺很陌生難接受，我們可以安排學(xué)生先重溫“力的合成與分解”，從兩力在同一直線上的合成進(jìn)階到不在同一直線上的平行四邊形定則等作為引入，這樣可以讓學(xué)生從已有知識(shí)中找到矢量合成分解的原型，減少學(xué)生特別是高一新生對(duì)新知識(shí)下意識(shí)的緊張感和嚴(yán)肅感;進(jìn)而再設(shè)計(jì)讓學(xué)生先完成如下實(shí)踐體驗(yàn)：準(zhǔn)備一支筆、一張紙和一把尺子，用筆在紙上盡量勻速水平向右畫線的同時(shí)用尺子盡量勻速向前推筆。完成后展示學(xué)生畫出的圖線，再提出問題：為什么明明是向右畫線卻得到一條斜向右上方的斜線？引發(fā)學(xué)生思考和討論作為此次教學(xué)突破口，可以讓學(xué)生在實(shí)踐的體驗(yàn)中感受到運(yùn)動(dòng)的合成與分解，讓學(xué)生能自主的從日常生活實(shí)踐中找到它的原型，可以顯得特別具體，為學(xué)生尤其是高一新生搭建一個(gè)順利學(xué)習(xí)新知識(shí)的階梯，在此基礎(chǔ)上再讓學(xué)生進(jìn)行“水平向右加速+水平向上勻速”和“水平向右勻速+水平向上加速”等的升級(jí)活動(dòng)體驗(yàn)，便于學(xué)生能層次漸近的建立正確的物理觀念，順利實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維和科學(xué)探究的進(jìn)階。

1.2? 橫向聯(lián)系

即用類比法來(lái)降低物理新規(guī)律、概念的“新味”。我們可以將一些學(xué)生已有的和學(xué)習(xí)新物理觀念是平行性關(guān)系的已有知識(shí)進(jìn)行羅列，加以比較，找出其相似點(diǎn)，為學(xué)生順利突破新知識(shí)尋找便于接受的路徑，幫助學(xué)生建立科學(xué)思維和科學(xué)方法的物理核心素養(yǎng)。比如高中磁場(chǎng)概念的建立，我們?cè)O(shè)計(jì)用學(xué)生已有的電場(chǎng)概念與之類比（見表1）：

這樣一比較，就會(huì)發(fā)現(xiàn)，電場(chǎng)與磁場(chǎng)就基本特性而言，有許多相似之處，不僅對(duì)磁場(chǎng)概念不再感到“全新”，而且也為進(jìn)一步理解磁現(xiàn)象的電本質(zhì)打下了基礎(chǔ)。

2? 適時(shí)引導(dǎo)，重在啟發(fā)

2.1? 拿起物理實(shí)驗(yàn)的“石”擊出學(xué)生學(xué)習(xí)的“浪”

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，同時(shí)演示實(shí)驗(yàn)以其生動(dòng)、直觀、便捷的特點(diǎn)，成為進(jìn)行科學(xué)探究及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任教育的重要載體，更是進(jìn)行物理情境教學(xué)、活躍課堂氣氛的重要手段。中學(xué)生有旺盛的求知欲，在課堂教學(xué)的感官刺激中，視覺沖擊遠(yuǎn)比聽覺效果好，所以他們不僅想聽，而且更想看。甚至部分學(xué)困生，不愿聽課，但一聽到老師開始做實(shí)驗(yàn)了，馬上就精神煥發(fā)，課堂時(shí)常?？梢钥吹剑簩?shí)驗(yàn)儀器一擺上講臺(tái)，臺(tái)下便抑頭張望了;開始做實(shí)驗(yàn)，全體學(xué)生目不轉(zhuǎn)睛、議論紛紛;實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一呈現(xiàn)，很多學(xué)生的臉上露出各種不同的神態(tài)，有得意的、有疑惑的等等，此時(shí)再引導(dǎo)學(xué)生的思考、討論，展示他們的成果，可以起到“一石擊起千重浪”的效果，為學(xué)生順利學(xué)習(xí)新知識(shí)墊定基礎(chǔ)，鋪好了臺(tái)階。

2.2? 把握時(shí)機(jī)與火候，適時(shí)“擊石”

物理實(shí)驗(yàn)的安排存在一個(gè)“火候”問題，即存在“何時(shí)擊石浪花高”的問題。過早則會(huì)降低學(xué)生興趣，不利于調(diào)動(dòng)思考的積極性，過遲又沒了新鮮感，易挫傷學(xué)生的求知欲。乃至于儀器何時(shí)擺上講臺(tái)都有講究。當(dāng)然，每一個(gè)“火候”的控制，都要依具體課時(shí)獨(dú)立設(shè)計(jì)，但有一個(gè)總的精神，就是實(shí)驗(yàn)觀察與啟發(fā)思維要有機(jī)結(jié)合起來(lái)。比如高中“磁場(chǎng)對(duì)電流作用”中建立相關(guān)的物理觀念教學(xué)中，通過各個(gè)實(shí)驗(yàn)，有如下觀察結(jié)果：

（1）磁鐵吸引鐵釘?shù)龋ù艠O周圍存在磁場(chǎng)）

（2）奧斯特實(shí)驗(yàn)（電流能產(chǎn)生磁場(chǎng)）

（3）同名相斥，異名相吸（磁場(chǎng)對(duì)其中磁極有磁場(chǎng)力的作用）

（4）通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受力運(yùn)動(dòng)（磁場(chǎng)對(duì)其中電流有磁場(chǎng)力的作用）。

依照教材安排，接下來(lái)欲讓同學(xué)接受的新知識(shí)是：“5.電流對(duì)電流有磁場(chǎng)力的作用”，并安排了實(shí)驗(yàn)。教師固然可以直接用實(shí)驗(yàn)來(lái)顯示，于是又得到第5條新知識(shí)，但學(xué)生會(huì)認(rèn)為似乎這所有的五條內(nèi)容都互不關(guān)聯(lián)，這對(duì)學(xué)生真正完整建立物理觀念尤其是知識(shí)網(wǎng)絡(luò)很不利。如果我們根據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階理論，這樣設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)路徑：在講完第4條內(nèi)容之后，不是直接實(shí)驗(yàn)而開始提出問題：兩條靠近的通電導(dǎo)線之間會(huì)不會(huì)有磁場(chǎng)力呢？進(jìn)而利用同學(xué)不能一下子給出結(jié)論，教師再結(jié)合第1、2、4三條內(nèi)容進(jìn)行啟發(fā)、誘導(dǎo)，讓學(xué)生討論、探究，同時(shí)對(duì)學(xué)生的思維進(jìn)行點(diǎn)撥，讓學(xué)生的思維活躍起來(lái)，此時(shí)再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)探究和驗(yàn)證學(xué)生的想法，效果更好。因?yàn)榻?jīng)過由1、2、4的推理思維過程，電流對(duì)電流有磁場(chǎng)力的作用就成了一條推論，而不必算什么“新知識(shí)”?？梢?，演示實(shí)驗(yàn)的時(shí)機(jī)和火候掌握得好，更能有助于激發(fā)學(xué)生熱愛學(xué)習(xí)的內(nèi)因，培養(yǎng)學(xué)生積極進(jìn)行科學(xué)思維和科學(xué)探究的興趣。這樣我們的新授課的教學(xué)就能較好地加速提升學(xué)生掌握新知識(shí)中 “全新—理解—同化—再理解”的過程

3? 同化新知，融會(huì)貫通

學(xué)習(xí)進(jìn)階理論認(rèn)為，有意義的、生動(dòng)的材料容易學(xué)習(xí)和記憶。這與心理學(xué)及信息論的有關(guān)研究有異曲同工之妙。具有恰當(dāng)冗余度的材料內(nèi)容，可與學(xué)生原有的知識(shí)或生活經(jīng)驗(yàn)聯(lián)結(jié)起來(lái)，能縮短記憶所需時(shí)間和提高穩(wěn)定程度。對(duì)于物理教學(xué)來(lái)說，將所學(xué)新知識(shí)（物理觀念、科學(xué)思維等）納入他們所熟悉的已掌握的概念、規(guī)律范疇和結(jié)構(gòu)中，對(duì)于他們順利接受新知識(shí)，意義重大。因?yàn)檫@種聯(lián)結(jié)和歸納，使得新知識(shí)依附于原有的物理概念、定律上，這樣不僅可以起到“溫故能知新、知新更溫故”的效果，而且融合交匯將呈現(xiàn)一種新的、相關(guān)的、更穩(wěn)定的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。這種知識(shí)結(jié)構(gòu)的進(jìn)化、豐滿并融會(huì)貫通，正是學(xué)生物理知識(shí)、物理思想和方法的擴(kuò)充，更是學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提高的重要體驗(yàn)。

所以，作為一線物理教師，我們平時(shí)要注意反思教學(xué)過程，要注重科學(xué)的尋找、發(fā)現(xiàn)和促成將要學(xué)習(xí)的新物理觀念與學(xué)生已有知識(shí)間的這種聯(lián)結(jié)，充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)前的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，研究新舊規(guī)律和概念的縱橫向聯(lián)系，依據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階理論進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)先整編，將學(xué)生的學(xué)習(xí)新物理觀念和規(guī)律的過程設(shè)計(jì)成一個(gè)個(gè)學(xué)習(xí)的臺(tái)階和鋪墊，使學(xué)生在新授課的學(xué)習(xí)中能夠盡快、順利地將新的物理觀念納入已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)同化新知，實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維和科學(xué)探究能力的進(jìn)階，完善科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，促進(jìn)物理核心素養(yǎng)的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉晟，劉恩山.學(xué)習(xí)進(jìn)階：關(guān)注學(xué)生認(rèn)知發(fā)展和生活經(jīng)驗(yàn)[J]教育學(xué)報(bào)，2012（2）：82-87.

[2]白璐，白少民.美國(guó)新一代K-12科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)中的物理學(xué)科核心概念及啟示[J]物理教師，2016（3）：2-5.