基于核心素養(yǎng)的高中物理分層教學(xué)初探

張念依 鄧楚楚 林琪 李國(guó)榕 唐政 葉晴瑩

摘? ?要：高中生的物理學(xué)習(xí)能力和水平都存在差異，分層教學(xué)模式正是基于這種差異性提出的。同時(shí)，實(shí)施分層教學(xué)也可以更好地推進(jìn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。本文以功這節(jié)課為例，從學(xué)生分層、教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容分層以及練習(xí)與評(píng)價(jià)分層幾個(gè)角度，談分層教學(xué)具體實(shí)施策略。

關(guān)鍵詞：分層教學(xué);核心素養(yǎng);功

如今我國(guó)絕大部分學(xué)校都采用以年齡為分班標(biāo)準(zhǔn)的班級(jí)授課式的教學(xué)組織形式，教學(xué)的內(nèi)容與具體教學(xué)策略都是以班級(jí)的平均水平和形式來制定和完善。但是這種教學(xué)組織形式，不可避免地會(huì)出現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和能力參差不齊甚至產(chǎn)生巨大差異、兩級(jí)分化的極端現(xiàn)象。而對(duì)于物理這種知識(shí)復(fù)雜、邏輯性強(qiáng)的學(xué)科，如若缺乏創(chuàng)新，對(duì)思維方式不同、能力不同、水平不同的學(xué)生采用完全相同的方式教學(xué)，一致采用“滿堂灌”、“一刀切”的教學(xué)方式，勢(shì)必會(huì)造成消極影響，比如學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、成績(jī)好的學(xué)生在課堂上收獲少，學(xué)習(xí)能力弱、水平較低的學(xué)生“學(xué)不會(huì)、聽不懂、跟不上”，甚至逐漸失去對(duì)物理的興趣。

分層教學(xué)是伴隨新課改而在各學(xué)科教學(xué)中廣泛應(yīng)用的一種有效的教育理念及模式[ 1 ]。相對(duì)于傳統(tǒng)教學(xué)而言，分層教學(xué)可有效改善傳統(tǒng)教學(xué)方式中教學(xué)單一化、片面化的弊端，更能實(shí)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生的個(gè)性化特點(diǎn)，讓每位學(xué)生都能有所收獲，成績(jī)有所提升。同時(shí)，從不同角度用不同方式培養(yǎng)不同層次學(xué)生的物理思維，也能更好地滿足核心素養(yǎng)中“讓學(xué)生掌握物理思維和方法，發(fā)展學(xué)生的思維能力和探究能力”[ 2 ]這一內(nèi)涵。

1? 分層準(zhǔn)備：學(xué)生分層

在正式進(jìn)行分層教學(xué)之前，首要任務(wù)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)、公平合理地分層。這里的分層，不能僅憑幾次考試的成績(jī)，還要對(duì)學(xué)生平時(shí)的表現(xiàn)、數(shù)理思維能力、學(xué)習(xí)自主性進(jìn)行綜合考量。在分層時(shí)，可以讓學(xué)生也參與其中，通過這個(gè)過程，也能讓每位學(xué)生更加深刻地了解自己的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，揚(yáng)長(zhǎng)避短。

我們將學(xué)生分為A、B、C三層：將對(duì)大部分知識(shí)的學(xué)習(xí)存在一定困難，而且缺乏主動(dòng)性的學(xué)生，或者是學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)尚可，但思維跟不上老師，反應(yīng)較慢，較缺乏數(shù)理邏輯的學(xué)生劃分為A層;將學(xué)習(xí)努力但是數(shù)理思維能力較弱，或是思維能力較好，但學(xué)習(xí)習(xí)慣不佳，自我約束力較差的學(xué)生歸為B層;歸進(jìn)C層的學(xué)生主體學(xué)習(xí)意識(shí)強(qiáng)、基礎(chǔ)好、習(xí)慣好，稍微通過教師的點(diǎn)撥就可以迅速領(lǐng)會(huì)知識(shí)的關(guān)鍵內(nèi)容，或是有比較強(qiáng)的邏輯思維能力，知識(shí)面廣，興趣高，動(dòng)機(jī)強(qiáng)。正是由于這些特點(diǎn)，C層的學(xué)生往往是班內(nèi)物理單科成績(jī)較高的同學(xué)。

此外，中學(xué)階段的學(xué)生處于青春期階段，會(huì)有敏感或逆反抗拒的情況。因此在分層教學(xué)過程前，還要格外對(duì)學(xué)生進(jìn)行分層必要性以及情況的說明，要讓同學(xué)們理解分層教學(xué)并不是放棄差生然后對(duì)優(yōu)等生特殊培養(yǎng)，更不是在制造班級(jí)的兩級(jí)分化與矛盾——分層教學(xué)的目的，是盡可能做到因材施教，是要在每位同學(xué)現(xiàn)有的學(xué)習(xí)水平和能力之上，促進(jìn)每位同學(xué)的學(xué)習(xí)，提升綜合素質(zhì)，從而提高每位同學(xué)的物理學(xué)習(xí)成績(jī)。而且，同學(xué)們所處的層次并不是一成不變的，教師要通過學(xué)生一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，再次依據(jù)其各個(gè)方面的表現(xiàn)，對(duì)學(xué)生的分層情況進(jìn)行調(diào)整，從而獲得學(xué)生和家長(zhǎng)的認(rèn)同。

2? 目標(biāo)和內(nèi)容分層

進(jìn)行完一系列分層的準(zhǔn)備工作后，教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)知識(shí)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，對(duì)不同層次學(xué)生進(jìn)行分層教學(xué)。不同層次學(xué)生對(duì)知識(shí)的接受能力和吸收能力都有差異，教師應(yīng)當(dāng)給每個(gè)層次設(shè)置不同的教學(xué)目標(biāo)。同時(shí)，針對(duì)不同層次學(xué)生思維邏輯方式和能力存在差異的情況，可以采用不同的教學(xué)方式和策略，完成知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)和對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。高中人教版物理必修二第五章“機(jī)械能及其守恒量”這一章中，功的概念以及功的計(jì)算在這一章節(jié)中處于非常重要的地位，對(duì)于后續(xù)機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理的應(yīng)用與計(jì)算有著非常重要的影響。本文以功這一節(jié)為例，淺談每一層的教學(xué)目的和內(nèi)容。

對(duì)于A層學(xué)生，教師需要將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)置于物理觀念的形成，使學(xué)生能夠理解物理概念和規(guī)律之間的相互關(guān)系，將物理概念進(jìn)行升華，形成科學(xué)的物理觀念[ 3 ]。所以A層學(xué)生的教學(xué)注重物理概念及簡(jiǎn)單應(yīng)用：能知道功的概念，知道力和物體在力的方向發(fā)生位移是做功的兩個(gè)不可缺少的因素，知道求功的公式并能進(jìn)行簡(jiǎn)單應(yīng)用，能區(qū)分正功和負(fù)功并知曉正負(fù)功的含義。針對(duì)這層學(xué)生，教師需要有十足的耐心，將知識(shí)點(diǎn)細(xì)化并以填空的形式寫在導(dǎo)學(xué)案上，這樣上課時(shí)，同學(xué)們邊聽教師講邊將導(dǎo)學(xué)案補(bǔ)充完整，聽一遍再寫一遍，從而加深印象，增強(qiáng)對(duì)概念的理解。

對(duì)于B層學(xué)生，教師需要將科學(xué)思維作為物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)，提高學(xué)生對(duì)綜合性的物理問題進(jìn)行分析和推理的能力。B層學(xué)生的目標(biāo)是理解功的概念以及正功和負(fù)功的意義，掌握恒力做功的公式的應(yīng)用條件并且能熟練運(yùn)用。學(xué)生需要在課前預(yù)習(xí)完本節(jié)知識(shí)點(diǎn)，并將不理解的知識(shí)點(diǎn)做好標(biāo)記。通過預(yù)習(xí)達(dá)到知己知彼的目的，使課堂上的思維活動(dòng)更具方向性，牢牢地把握學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)，提高聽課效率[ 4 ]。 教師在課堂上對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行系統(tǒng)性地講解，讓學(xué)生明確知識(shí)點(diǎn)間的內(nèi)在邏輯，并對(duì)同學(xué)們不能掌握的知識(shí)重難點(diǎn)進(jìn)行課上釋疑。

對(duì)于C層學(xué)生，教師需要將物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)置于科學(xué)探究的培養(yǎng)，使學(xué)生能夠在分析已有結(jié)論的基礎(chǔ)上自發(fā)探究物理問題。這一層的學(xué)生學(xué)習(xí)較為主動(dòng)，所以在知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)上，并不會(huì)依賴于教師的講解，教師可以只在重難點(diǎn)的問題上給予一定的引導(dǎo)，讓學(xué)生進(jìn)行自主探索，教師再提供支架型的幫助。該層學(xué)生的教學(xué)目標(biāo)，除了掌握這一節(jié)的所有知識(shí)點(diǎn)，并能夠自主或小組合作對(duì)本節(jié)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，嘗試與前一節(jié)所講的能量聯(lián)系，探究功與能之間的關(guān)系。

3? 鞏固練習(xí)及評(píng)價(jià)分層

分層教學(xué)不僅要在課堂的教學(xué)中進(jìn)行實(shí)施，在課后知識(shí)的鞏固環(huán)節(jié)和評(píng)價(jià)方式上也要做到分層處理。

對(duì)于A層的學(xué)生，教師要以鞏固和糾錯(cuò)為核心，布置的練習(xí)題以基礎(chǔ)為主，如概念性問題的理解、受力分析、將抽象問題具體化，讓該層學(xué)生能在基礎(chǔ)題目中鞏固所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)。以列題為例：

【例題】一物塊置于光滑水平臺(tái)上，現(xiàn)用方向向右，大小恒為F的拉力將其拉動(dòng)。求拉動(dòng)距離為d時(shí)，拉力對(duì)物體做了多少功？

這道題其實(shí)就是一道恒力做功的題目。依據(jù)題意，拉力的方向和物塊位移方向相同，可直接列出公式W=Fscos0°=Fd。通過此題，學(xué)生可鞏固求功公式的應(yīng)用，若發(fā)現(xiàn)知識(shí)理解偏差的地方可以及時(shí)改正。遇到中等或偏難題目時(shí)，教師應(yīng)將問題化整為零，可以將綜合問題拆解成一個(gè)個(gè)小問題。同時(shí)，教師的評(píng)價(jià)方式應(yīng)當(dāng)以鼓勵(lì)為主，這樣學(xué)生才能不怕出錯(cuò)、勇于提出疑問，及時(shí)查漏補(bǔ)缺。

B層學(xué)生夯實(shí)基礎(chǔ)問題的同時(shí)，更重要的任務(wù)是提高思維邏輯能力和分析解決問題的能力，所以可以在學(xué)生熟悉作答恒力做功的問題后，布置部分有一定思考空間并能培養(yǎng)學(xué)生思維邏輯方式的題目。

例如，教師可在例題的基礎(chǔ)上增加一個(gè)問題：若力F的大小與離開初始位置的距離成正比， 比例系數(shù)為k。則拉動(dòng)距離為d時(shí)，拉力F對(duì)物體做了多少功？

經(jīng)過改動(dòng)，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，在這道題目里，力F的大小不再是恒力，而是會(huì)隨距離呈現(xiàn)線性變化，在這里我們可以引入F-x圖象，如圖1所示：

設(shè)x為拉動(dòng)的距離，拉力的表達(dá)式為F=kx。那么圖1中ΔABO的面積就代表拉力在拉動(dòng)d距離時(shí)所做的功：W=SΔOAB=AB×OB=kd·d=kd2。這種線性力做功在一些與實(shí)際相結(jié)合的應(yīng)用題中將有所涉及，例如釘釘子類問題，題目中會(huì)常設(shè)定向木板中釘釘子時(shí)，釘子受到的阻力與其釘入的深度成正比，也就是阻力是隨深度變化呈線性變化的。那在求解這種問題中的阻力做功問題時(shí)，就可以采用較為直觀的圖象法求解。

在教學(xué)方式和評(píng)價(jià)方式上，可以安排這層學(xué)生進(jìn)行小組合作式學(xué)習(xí)，之后進(jìn)行小組成員互評(píng)。學(xué)生在小組中一起捋順知識(shí)點(diǎn)，交流探討習(xí)題的做法和解題的思維方法，將習(xí)題按考察點(diǎn)或題型進(jìn)行分類、歸納與整理。同時(shí)，小組學(xué)習(xí)還可以讓學(xué)生在合作中增進(jìn)交流，互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，達(dá)到共同進(jìn)步的目的。

C層學(xué)生自主性較強(qiáng)，可以通過自主學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)達(dá)到比較高的水平。教師布置給這一層學(xué)生的練習(xí)題應(yīng)當(dāng)在綜合性與難度性的基礎(chǔ)上，能夠拓寬知識(shí)的深度與廣度，引發(fā)學(xué)生更深層次的思考。教師可以在例題的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)問題：若力F的大小與拉動(dòng)的距離的平方成正比， 比例系數(shù)為k。則拉動(dòng)距離為時(shí)d，拉力F對(duì)物體做了多少功？

這道題成了求解非線性力做功，C層的同學(xué)們會(huì)發(fā)現(xiàn)直接使用求功公式或圖像法都無法解決此問題。所以教師可引導(dǎo)學(xué)生利用微元法解決這類問題。本題中，我們將拉動(dòng)物塊的過程看成n次微元用力拉動(dòng)的積累結(jié)果，設(shè)每次拉動(dòng)的微元距離為Δx，那么第i次微拉動(dòng)時(shí)物體與初始位置的距離xi=iΔx。

設(shè)拉力的表達(dá)式為：F=kx2，

第i次微小拉動(dòng)時(shí)，拉力大小為：Fi=kxi2=k（iΔx）2=ki2Δx2? ? （1）

由于拉動(dòng)的距離Δx非常微小，因此在這微小距離內(nèi)可將F視為恒力，則F在Δx距離內(nèi)對(duì)物塊所做的功為：

Wi=Fi? ·Δx? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （2）

將（1）帶入（2），有：

Wi=ki2Δx2 ·Δx=k·i2··=ki2? ? （3）

將（3）求和，可得整個(gè)過程中拉力對(duì)物塊所做的功的大?。?/p>

當(dāng)n→∞時(shí)，可認(rèn)為n+1≈n，2n+1≈2n則上式可化簡(jiǎn)為W=·2=kd3，即拉力做功為kd3。

除了微元法，在C層學(xué)生中，還有一部分學(xué)生參加過物理競(jìng)賽或數(shù)學(xué)競(jìng)賽的培訓(xùn)，已經(jīng)對(duì)微積分的方法有所學(xué)習(xí)，亦可采用微積分方法解出答案：

微元的思想是化整為零再積零為整，將整個(gè)過程分成無窮多個(gè)“元過程”，對(duì)這些“元過程”進(jìn)行分析和規(guī)律的探尋，然后利用物理思想和數(shù)學(xué)方法進(jìn)行整合處理，便可得到最終的求解結(jié)果。微元法中蘊(yùn)含的整體與部分的思想在受力分析等題目中屬于非常常用的思想。而微積分方法思路簡(jiǎn)單，且更具有普適性。雖然兩種方法高中的學(xué)習(xí)中所用較少，但是兩種方法都可以強(qiáng)化同學(xué)們將數(shù)學(xué)方法和物理題結(jié)合的思維，拓寬學(xué)生的眼界，從而達(dá)到對(duì)C層學(xué)生的培養(yǎng)目的。

隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，為了更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)方式和效果，就必須要摒棄“大幫哄”的教育方式，認(rèn)清學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和水平存在差異的問題。教育理論中的“因材施教”原則和分層教學(xué)模式正是基于學(xué)生的差異性而提出的。同時(shí)，分層教學(xué)遵循的以人為本，以學(xué)生為主的教育理念，以及所實(shí)現(xiàn)的個(gè)性化教學(xué)程度，符合素質(zhì)教育觀念和核心素養(yǎng)。分層教學(xué)將教學(xué)對(duì)象分層，每層學(xué)生要采用不同的教學(xué)方式，制定不同的教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，能夠讓每位學(xué)生通過物理課堂提高科學(xué)思維能力，培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)態(tài)度，提高學(xué)習(xí)的興趣，在已有的基礎(chǔ)上取得更大的提升。

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