“巧構主線 巧用舊知 巧開窗口”

周和建

摘? ?要：一堂展示課的教學設計，觸發(fā)了對設計策略的一系列反思，提出了一般教學設計的三點策略。“巧構主線”指教師要基于大概念，巧妙建構教學序，用一條主線把它們串聯(lián)起來;“巧用舊知”指教師要巧妙創(chuàng)設學生熟悉的情境，讓學生運用已知的方法來分析和解決新的問題;“巧開窗口”指教師要為學生學習后續(xù)的內容預先開好窗口。

關鍵詞：教學設計;巧構主線;巧用舊知;巧開窗口

筆者近期執(zhí)教一堂展示課，課題為“牛頓第二定律”。通過與同行們的交流，引發(fā)了筆者對“如何設計教學活動”這一問題的思考，并總結了三點策略。

1? ? 巧構主線

教學設計的第一步，理清本堂課乃至本單元的大概念，把大概念作為整條主線的起點;第二步，設置學習目標，明確所對應的核心素養(yǎng)，需達到的水平;第三步，巧妙建構整堂課的教學序。

牛頓運動定律的大概念是力與運動的關系。牛頓第一定律從定性的角度描述這種關系，牛頓第二定律從定量的角度來描述這種關系。力與運動的關系分為三類：（1）因果關系，合力是產生加速度的原因;（2）瞬時性，加速度與合外力同時產生、同時變化、同時消失;（3）同向性，加速度與合外力同方向。這樣就理清了這堂課的主線，通過力與運動的關系，把它們串聯(lián)起來，如圖1所示。

2? ? 巧用舊知

2.1? ? 對已有方法的再認識

任何科學結論和研究方法都有適用范圍和使用情境，對此展開的分析，有助于培養(yǎng)學生質疑創(chuàng)新的素養(yǎng)。

上節(jié)課學生利用控制變量法，通過實驗探究了加速度與力、質量的關系。先控制m不變，研究a與F的關系;再設定F不變，研究a與m的關系。但是在牛頓第二定律中，并沒有這樣的限定條件，如圖2所示。因此，對控制變量法的再認識，有助于理解這種研究方法的使用情境。

2.2? ? 對已有情境的再分析

學生對已經歷的情境更有親切感。對已有情境的再分析，不僅可以加強知識之間的聯(lián)系，加深學生對已有知識的理解，還可以從新的角度理解物理規(guī)律，促進大概念的形成。有助于培育學生科學推理與科學論證的素養(yǎng)。

在學習牛頓第一定律時，伽利略的理想實驗說明了力不是維持物體運動的原因。如今可以用牛頓第二定律來重新認識它，如圖3所示。進而總結得到a與F的因果關系，形成本堂課的大概念：力是產生加速度的原因。

在上節(jié)課的探究實驗中，有兩個關鍵的問題。為什么要平衡摩擦力？砝碼盤的總質量為什么要遠小于小車的總質量？如今可用牛頓第二定律來分析它們，如圖4所示。因此，教師可以提出以下兩個問題，從而引導學生思考：

（1）某同學在實驗時，忘記平衡摩擦力，那么小車的加速度由哪些力決定？

（2）某同學提出疑問：小車平衡摩擦力后，在拉力作用下加速運動，同時砝碼盤也做加速運動，于是繩子對小車的拉力應該小于砝碼盤的總重力。你認為呢？

2.3? ? 對已有方法的再使用

學生對已學過的方法更有親切感。對物理學的重要研究方法，教師和學生要經常使用。同時，教師在教學設計時要考慮到先理論分析再實驗檢驗更符合學生的認知順序。

在運動學中，曾用矢量分析法討論直線運動中a的方向與v的方向的關系。如今，仍用這種方法討論a的方向與F的方向的關系，進而總結得到a與F的同向關系，如圖5所示。

3? ? 巧開窗口

教師在教學設計時，不應該局限于本堂課的教材內容，而應該具有大單元設計的思想，從學生整個高中物理學習的角度來設計這堂課的學習活動。也就是說，教師不僅要構思一堂課的學習主線，更要把范圍擴大到整個高中物理。物理知識與方法本身就具有遷移性，在適當的時機，巧妙地為后續(xù)的學習開個窗口，對學生建構物理知識體系有很大的作用。但必須指出的是，開個窗口意味著點到為止，切不可偏移了整堂課的重心。

3.1? ? 為知識開窗口

后面一章，學生的學習就要從“直線運動”過渡到“曲線運動”。因此，用矢量分析法討論在曲線運動中是否也有a與F同向的結論，可以說是恰到好處，如圖6所示。其既為矢量分析法的適用情境打開了邊界，又為歸納物理結論提供了嚴謹的思路，更重要的是為學生后續(xù)學習曲線運動開了窗口。

3.2? ? 為應用開窗口

規(guī)律的應用并不是本堂課的重點。如何為后續(xù)的規(guī)律應用恰到好處地開個窗口呢？筆者認為，最好不要應用規(guī)律進行定量計算，僅為本堂課的大概念服務。因此，對比理解加速度的概念，是最合理的方式，如圖7所示。加速度是力與運動關系的橋梁，這本身也就是牛頓第二定律規(guī)律應用的大概念。這個窗口，既加深了對加速度概念的理解，又連接了規(guī)律課與應用課。

4? ? 結? 語

基于核心素養(yǎng)的教學設計對教師提出了更高的要求。筆者提出的這三點策略，可以為年輕教師在教學設計時提供一些參考。教學設計沒有定式，設計策略需要教師在教學中不斷地實踐與反思。

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[3]胡科杰.基于核心素養(yǎng)的高中物理單元教學設計[J].物理教學探討，2018，36（10）：29-31.

（欄目編輯? ? 鄧? ?磊）