“遞進(jìn)式”教學(xué)法在物理教學(xué)中的應(yīng)用與探析

孟全海

(保定市第一中學(xué) 河北 保定 071000)

1 “遞進(jìn)式”教學(xué)方法的理論依據(jù)

“遞進(jìn)式”教學(xué)法基于建構(gòu)主義和最近發(fā)展區(qū)理論等現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論，充分考慮學(xué)生的現(xiàn)有發(fā)展水平和知識(shí)結(jié)構(gòu)，按照學(xué)生的認(rèn)識(shí)規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生逐漸實(shí)現(xiàn)新知識(shí)的建構(gòu)和能力的不斷提升，從而實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí).

建構(gòu)主義理論：以皮亞杰為代表人物的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,知識(shí)是時(shí)刻處于動(dòng)態(tài)發(fā)展過(guò)程中的,是學(xué)習(xí)者個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的合理化,它需要在不同的情景之中被重新建構(gòu)；學(xué)習(xí)是一個(gè)積極主動(dòng)的建構(gòu)過(guò)程,情景、協(xié)作、會(huì)話(huà)和意義建構(gòu)是學(xué)習(xí)的4大要素,學(xué)習(xí)者是主動(dòng)地建構(gòu)者；由此,教學(xué)也應(yīng)該基于教學(xué)內(nèi)容的真實(shí)性與復(fù)雜性,關(guān)注學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知水平,用心引導(dǎo)學(xué)生從原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)中生長(zhǎng)出新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn).建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，知識(shí)不是通過(guò)教師傳授得到，而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會(huì)文化背景下，借助其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得的.

最近發(fā)展區(qū)理論:維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)理論”，認(rèn)為學(xué)生的發(fā)展有兩種水平：一種是學(xué)生的現(xiàn)有水平，指獨(dú)立活動(dòng)時(shí)所能達(dá)到的解決問(wèn)題的水平；另一種是學(xué)生可能的發(fā)展水平，也就是通過(guò)教學(xué)所獲得的潛力.兩者之間的差異就是最近發(fā)展區(qū).教學(xué)應(yīng)著眼于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，為學(xué)生提供帶有一定難度的內(nèi)容，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮其潛能，超越其最近發(fā)展區(qū)而達(dá)到下一發(fā)展階段的水平，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一個(gè)發(fā)展區(qū)的發(fā)展.

2 “遞進(jìn)式”教學(xué)方法的特征

人類(lèi)的學(xué)習(xí)活動(dòng)是復(fù)雜多樣的，是分層次性的，且總是由較低級(jí)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)向高級(jí)的復(fù)雜學(xué)習(xí)發(fā)展，而低級(jí)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)是高級(jí)復(fù)雜學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備和鋪墊，構(gòu)成了一個(gè)依次遞進(jìn)的層次和水平.其“遞進(jìn)式”教學(xué)法的核心就是：將學(xué)習(xí)內(nèi)容按知識(shí)結(jié)構(gòu)有效拆分，然后設(shè)計(jì)出從簡(jiǎn)單的基礎(chǔ)性知識(shí)開(kāi)始，通過(guò)不斷地變換條件或添加條件，引導(dǎo)學(xué)生逐步過(guò)渡并掌握好綜合性的知識(shí)內(nèi)容.這種層層遞進(jìn)的方法，環(huán)環(huán)相扣，由淺入深，由易到難，由簡(jiǎn)到繁，通過(guò)意義建構(gòu)的方式而獲得新知識(shí)，由此也為下一個(gè)發(fā)展區(qū)的發(fā)展奠定基礎(chǔ).

3 “遞進(jìn)式”教學(xué)方法的操作原則

實(shí)際操作中，我們把學(xué)生現(xiàn)有的獨(dú)立解決問(wèn)題的水平和期望通過(guò)教學(xué)要達(dá)到的解決問(wèn)題的水平分成幾個(gè)具有遞進(jìn)關(guān)系的“臺(tái)階”，在逐漸搭建臺(tái)階和邁過(guò)臺(tái)階的過(guò)程中完成教學(xué)任務(wù)，形成能力.

“遞進(jìn)式”教學(xué)法具體操作時(shí)可以采用以下步驟.

3.1 調(diào)查分析 確立“臺(tái)階”

通過(guò)調(diào)查學(xué)生對(duì)于將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容具有的觀念和水平，根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于所學(xué)內(nèi)容的要求，確立最近發(fā)展區(qū).把最近發(fā)展區(qū)依據(jù)一定的水平分成幾個(gè)相互聯(lián)系且具有遞進(jìn)關(guān)系的“臺(tái)階”.

3.2 層層遞進(jìn) 啟迪思維

將學(xué)習(xí)內(nèi)容按學(xué)習(xí)水平有效拆分后，依據(jù)實(shí)際情況科學(xué)設(shè)計(jì)每一個(gè)層次的教學(xué)活動(dòng)，各層次之間由易到難，由簡(jiǎn)到繁，環(huán)環(huán)相扣，由淺入深地依次突破難點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)掌握知識(shí)、訓(xùn)練思維方法、提升素養(yǎng)的目標(biāo).

比如，在探究牛頓第二定律如何應(yīng)用時(shí)，也要從學(xué)生的認(rèn)知能力出發(fā)，從易到難、循序漸進(jìn)地安排教學(xué)過(guò)程.

首先,教師指導(dǎo)學(xué)生探討放在光滑水平面上的物體，在水平拉力作用下加速運(yùn)動(dòng)時(shí)求其加速度，并求出經(jīng)過(guò)時(shí)間t的速度及發(fā)生的位移；然后變?yōu)榇植谒矫嬖偾蠹铀俣?、速度及位移，這是第一層次的臺(tái)階.第二層次，放在光滑水平面上的物體，在斜向上拉力作用下加速運(yùn)動(dòng)時(shí)求其加速度，并求出經(jīng)過(guò)時(shí)間t的速度及發(fā)生的位移；然后變?yōu)榇植谒矫嬖偾蠹铀俣?、速度及位?第三層次，放在光滑斜面上的物體，在平行于斜面的向上的拉力作用下加速運(yùn)動(dòng)時(shí)求其加速度，并求出經(jīng)過(guò)時(shí)間t的速度及發(fā)生的位移；然后變?yōu)榇植谛泵嬖偾蠹铀俣?、速度及位?第四層次，放在光滑斜面上的物體，在不平行于斜面的向上的拉力作用下加速運(yùn)動(dòng)時(shí)求其加速度，并求出經(jīng)過(guò)時(shí)間t的速度及發(fā)生的位移；然后變?yōu)榇植谛泵嬖偾蠹铀俣取⑺俣燃拔灰?

通過(guò)“遞進(jìn)式”分層探究，便于學(xué)生理解和掌握規(guī)律，能夠?qū)⒅R(shí)融會(huì)貫通，提高學(xué)習(xí)效率，同時(shí)訓(xùn)練思維方法并培養(yǎng)能力.

4 “遞進(jìn)式”教學(xué)方法的應(yīng)用與探析

“自由落體運(yùn)動(dòng)”是最常見(jiàn)的一種勻變速運(yùn)動(dòng)，教材把它作為勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的特例來(lái)安排.由于學(xué)生對(duì)于重的物體下落得快、輕的物體下落得慢的印象很深，因此，教材的主體思想是，經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)及分析和探究，對(duì)實(shí)際物體的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行抽象，建立起自由落體運(yùn)動(dòng)的理想化模型，并學(xué)習(xí)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及學(xué)習(xí)伽利略的科學(xué)思維方法，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生研究物理問(wèn)題的思維方法和思維能力，并能提高認(rèn)知層次的目的.同時(shí)，通過(guò)本節(jié)內(nèi)容的知識(shí)探究，也為以后學(xué)習(xí)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)打下良好的基礎(chǔ).

學(xué)生此前已經(jīng)掌握了勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和處理方法，可以說(shuō)理論知識(shí)上已經(jīng)做好了準(zhǔn)備；通過(guò)本節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生要在運(yùn)動(dòng)和勻變速運(yùn)動(dòng)的主干體系上構(gòu)建起自由落體這一運(yùn)動(dòng)模型的分支，為此我們搭設(shè)幾步臺(tái)階來(lái)完成對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)，設(shè)計(jì)圖如圖1所示.

圖1 自由落體運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)搭設(shè)的臺(tái)階

首先根據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)，形成諸多關(guān)于落體運(yùn)動(dòng)的概念.其次是通過(guò)觀察與分析，構(gòu)建出自由落體運(yùn)動(dòng)這一理想模型.第三是通過(guò)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，搜集證據(jù)，探究自由落體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律，形成關(guān)于自由落體加速度的觀念.第四是通過(guò)解決問(wèn)題進(jìn)一步鞏固對(duì)于自由落體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)，把自由落體運(yùn)動(dòng)建構(gòu)在已有的運(yùn)動(dòng)學(xué)體系中，形成更加完善的知識(shí)體系.

教學(xué)過(guò)程中，要充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生始終保持積極探索的學(xué)習(xí)心態(tài).具體操作如下.

(1)列舉自然界中相關(guān)下落的運(yùn)動(dòng)，設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，形成落體運(yùn)動(dòng)的觀念.

①列舉自然界中的落體運(yùn)動(dòng)并對(duì)運(yùn)動(dòng)的情況進(jìn)行描述.

②同時(shí)釋放小紙片和粉筆頭，觀察運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象并進(jìn)行描述.

③將先前的小紙片揉成小紙團(tuán)后再和粉筆頭同時(shí)釋放，觀察現(xiàn)象并進(jìn)行描述.

④抽成真空的“牛頓管”中，羽毛和金屬幣下落的快慢相同.

通過(guò)觀察，學(xué)生描述，認(rèn)識(shí)落體運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象，得出結(jié)論：物體下落運(yùn)動(dòng)的快慢與空氣阻力有關(guān).

(2)對(duì)比分析演示實(shí)驗(yàn)，建立起自由落體運(yùn)動(dòng)的理想化模型.

對(duì)比分析②③，通過(guò)學(xué)生討論，形成共識(shí)：重的物體未必下落快，關(guān)鍵在于空氣阻力對(duì)運(yùn)動(dòng)的影響.如果能夠排除空氣的影響，那會(huì)是怎樣的結(jié)果？演示并分析④，通過(guò)討論交流，達(dá)成共識(shí)：忽略空氣阻力的影響，所有物體的下落運(yùn)動(dòng)形式完全一樣.從而建立起自由落體運(yùn)動(dòng)的概念，形成這一理想模型的觀念.

(3)分組實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步探究自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn).

通過(guò)觀察可得，自由落體運(yùn)動(dòng)是豎直向下的加速運(yùn)動(dòng),那具體是什么樣的加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)呢？又如何判斷呢？

進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究，4位學(xué)生一組，利用鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、重錘、紙帶、交流電源等儀器設(shè)備，探究自由落體運(yùn)動(dòng)究竟是什么樣的加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)對(duì)紙帶的數(shù)據(jù)處理并做出速度-時(shí)間圖像.通過(guò)分析圖像可知，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘的運(yùn)動(dòng)可視為初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生得出結(jié)論：自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).讓學(xué)生根據(jù)速度-時(shí)間圖像求斜率，得到加速度約為g=9.8 m/s2.引出自由落體加速度的概念：使用不同的物體進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)表明，在同一地點(diǎn)，一切物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度都相同，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度.標(biāo)準(zhǔn)值是9.806 65 m/s2，其方向豎直向下.

指導(dǎo)學(xué)生閱讀P44：一些不同地點(diǎn)的重力加速度不同，認(rèn)識(shí)到重力加速度與緯度有關(guān).

(4)從勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律入手，理論推導(dǎo)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律.

讓學(xué)生根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律導(dǎo)出自由落體運(yùn)動(dòng)的公式，并讓學(xué)生寫(xiě)到黑板上.

1)速度公式

v=gt

2)位移公式

3)位移速度關(guān)系式

v2=2gh

4)平均速度公式

5)推論

Δh=gT2

由上面幾式看出，v,t,h中任一物理量確定，其余兩個(gè)物理量就確定了.

(5)鞏固與應(yīng)用

1)小實(shí)驗(yàn)，用刻度尺測(cè)量人的反應(yīng)時(shí)間.

2)思考，如何測(cè)量深井的深度？

3)水滴由屋檐自由下落，當(dāng)它通過(guò)屋檐下高為1.4 m的窗戶(hù)時(shí)，用時(shí)0.2 s，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，求窗臺(tái)下沿距屋檐的高度.

5 結(jié)束語(yǔ)

新課程標(biāo)準(zhǔn)下的物理教學(xué)，注重分析物理概念的引入、建立過(guò)程，以及物理量和物理原理建立的來(lái)龍去脈.教學(xué)中采用“遞進(jìn)式”教學(xué)法有利于提升學(xué)科核心素養(yǎng)，運(yùn)用“遞進(jìn)式”教學(xué)法開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，精心設(shè)計(jì)問(wèn)題，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、插圖、簡(jiǎn)圖等新的情景，設(shè)計(jì)教學(xué)步驟，環(huán)環(huán)相扣、逐層深入、過(guò)渡有序，通過(guò)新情景充分地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)、參與探究過(guò)程.通過(guò)師生互動(dòng)，生生互動(dòng)，讓學(xué)生在這些情景中真正體會(huì)到物理學(xué)科的魅力，在不知不覺(jué)中建構(gòu)起物理新的知識(shí)結(jié)構(gòu)、訓(xùn)練物理學(xué)科的思維方法、培養(yǎng)分析和解決物理問(wèn)題的能力，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)物理教學(xué)對(duì)物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo).