強(qiáng)化體驗(yàn)的高三物理復(fù)習(xí)課教學(xué)策略
——以“追及相遇問(wèn)題”為例

周偉波 陳繼紅

（1.廣東番禺中學(xué)，廣東 廣州 511486；2.廣州市教育研究院，廣東 廣州 510030）

1 高三物理復(fù)習(xí)課的困境與出路

高三復(fù)習(xí)是高中物理教學(xué)的出口環(huán)節(jié)，不僅是知識(shí)和規(guī)律的歸納與熟練，更是能力和觀念的提升與內(nèi)化.高三物理復(fù)習(xí)課，教師普遍采用考點(diǎn)分析—例題講解—習(xí)題訓(xùn)練—錯(cuò)題解疑的復(fù)習(xí)模式.該模式在掌控進(jìn)度、落實(shí)考點(diǎn)和總結(jié)錯(cuò)誤等方面具有較好的實(shí)踐效果.但同時(shí)我們也看到，該模式著力于考點(diǎn)從外到內(nèi)的單向推進(jìn)，忽略自我的信息獲取能力和問(wèn)題解決能力，導(dǎo)致學(xué)生在新情境新問(wèn)題面前不知所措.2020年教育部考試中心發(fā)布《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》，提出了“一核”“四層”“四翼”的組成框架，并強(qiáng)調(diào)：情境和情境活動(dòng)是“四層”“四翼”的考查載體，即選用適宜的素材，再現(xiàn)科學(xué)理論產(chǎn)生的場(chǎng)景或呈現(xiàn)現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題情境，讓學(xué)生在真實(shí)背景下運(yùn)用必備知識(shí)和關(guān)鍵能力去解決實(shí)際問(wèn)題，全面綜合展現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)水平.由此看出，新高考需要學(xué)生面對(duì)新情境，實(shí)施信息提取和知識(shí)重組，通過(guò)自主體驗(yàn)運(yùn)用關(guān)鍵能力去解決真實(shí)背景下的實(shí)際問(wèn)題，而目前高三物理傳統(tǒng)的復(fù)習(xí)模式已無(wú)法適應(yīng)新高考的考查趨勢(shì).因此，要突破當(dāng)前困境，我們需要尋找一種嶄新的教學(xué)模式，并依托該模式構(gòu)建中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系下高三物理復(fù)習(xí)的新策略.體驗(yàn)式教學(xué)，以主體體驗(yàn)和問(wèn)題解決為特征，為我們提供了新的出路.

2 體驗(yàn)式教學(xué)的含義與框架

2019年，國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于新時(shí)代推進(jìn)普通高中育人方式改革的指導(dǎo)意見(jiàn)》，意見(jiàn)指出：“積極探索基于情境、問(wèn)題導(dǎo)向的體驗(yàn)式課堂教學(xué)”.這是體驗(yàn)式教學(xué)在國(guó)家文件中的首次呈現(xiàn)，由此彰顯出體驗(yàn)式教學(xué)的重大意義.結(jié)合多方面文獻(xiàn)，我們對(duì)體驗(yàn)式教學(xué)的含義作以下界定：體驗(yàn)式教學(xué)是教師依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，深入分析學(xué)生已有認(rèn)知，創(chuàng)造接近實(shí)際生活的教學(xué)情境，讓學(xué)生親歷知識(shí)的再創(chuàng)造過(guò)程，從中獲得感知體驗(yàn)、論證體驗(yàn)、構(gòu)建體驗(yàn)和驗(yàn)證體驗(yàn)，進(jìn)而構(gòu)建觀念、發(fā)展能力、形成價(jià)值觀的一種教學(xué)觀和教學(xué)策略［1］.體驗(yàn)式教學(xué)，以主體體驗(yàn)和問(wèn)題解決為特征，致力于觀念的構(gòu)建、能力的培養(yǎng)以及價(jià)值觀的形成，包含感知體驗(yàn)、論證體驗(yàn)、構(gòu)建體驗(yàn)和驗(yàn)證體驗(yàn)4個(gè)環(huán)節(jié)（見(jiàn)圖1），為中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系下高三物理復(fù)習(xí)策略的構(gòu)建提供了參考范式.

圖1 體驗(yàn)式教學(xué)四環(huán)架構(gòu)

3 體驗(yàn)式教學(xué)架構(gòu)下高三物理復(fù)習(xí)課實(shí)踐策略

下面以“追及相遇問(wèn)題”為例，展開(kāi)基于體驗(yàn)式教學(xué)四環(huán)架構(gòu)的高三物理復(fù)習(xí)課的策略構(gòu)建.

3.1 創(chuàng)設(shè)情境，用感知體驗(yàn)聚焦探究問(wèn)題

情境是教師依據(jù)高考評(píng)價(jià)體系和學(xué)生已有認(rèn)知?jiǎng)?chuàng)設(shè)的客觀環(huán)境及情感氛圍.情境分為生活實(shí)踐情境和學(xué)習(xí)探索情境：前者取材于日常生活、生產(chǎn)實(shí)踐等，旨在考查學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力；后者取材于科學(xué)理論的研究過(guò)程，旨在考查學(xué)生在智力活動(dòng)中的思維能力.感知體驗(yàn)即學(xué)生置身于已經(jīng)創(chuàng)設(shè)的情境當(dāng)中，充分享受來(lái)自眼睛、耳朵、手足等器官的多維度刺激，并在大腦中展開(kāi)外部信息與已有認(rèn)知的相互碰撞.積極的碰撞將促使學(xué)生萌發(fā)好奇之心，進(jìn)而聚焦探究問(wèn)題.如“追及相遇問(wèn)題”中，我們可在課堂上創(chuàng)設(shè)生活實(shí)踐情境，播放高速路汽車(chē)追尾視頻，讓學(xué)生從視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、運(yùn)動(dòng)覺(jué)等獲取多維度的感知信息，并在運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)下，提出“追尾有幾種情況、如何避免追尾”的探究性問(wèn)題，從而開(kāi)啟體驗(yàn)式教學(xué)的探索之旅.

3.2 建立模型，以論證體驗(yàn)形成團(tuán)隊(duì)觀點(diǎn)

表1

3.3 提煉觀點(diǎn)，借構(gòu)建體驗(yàn)升華物理觀念

構(gòu)建是全方位、多維度、深層次的建立.構(gòu)建體驗(yàn)是讓學(xué)生親歷從團(tuán)隊(duì)觀點(diǎn)到物理觀念的全面、多維、深度的建立過(guò)程，是團(tuán)隊(duì)觀點(diǎn)—概念規(guī)律—核心概念—物理觀念的逐步進(jìn)階.首先，我們需要對(duì)團(tuán)隊(duì)觀點(diǎn)實(shí)施總結(jié)歸納以形成概念規(guī)律；其次，展開(kāi)概念規(guī)律的抽象概括，上位為核心概念，核心概念是由若干重要概念構(gòu)成，這些內(nèi)容能夠展現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科圖景［3］；最后，縱橫多個(gè)核心概念提煉升華為物理觀念，物理觀念為眾多核心概念的統(tǒng)領(lǐng)，一種超越物理知識(shí)間一般性聯(lián)系的內(nèi)在因果關(guān)聯(lián)命題，并可使用于對(duì)大量事物的判斷［4］.如針對(duì)追及問(wèn)題的“情況分類(lèi)、軌跡模型及解決方略”等團(tuán)隊(duì)觀點(diǎn)，歸納出“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的概念規(guī)律；后續(xù)與以平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)為代表的“曲線運(yùn)動(dòng)”，以分子熱運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)為代表的“微觀運(yùn)動(dòng)”等概念規(guī)律抽象為核心概念“運(yùn)動(dòng)”；最后“運(yùn)動(dòng)”與其它核心概念“相互作用力”（由基本力、常見(jiàn)力、牛頓第三定律等概念規(guī)律組成）、核心概念“運(yùn)動(dòng)與力”（由牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理等概念規(guī)律組成）提煉升華為物理觀念“運(yùn)動(dòng)與相互作用力觀念”.

3.4 再創(chuàng)情境，憑驗(yàn)證體驗(yàn)促進(jìn)問(wèn)題解決

驗(yàn)證是對(duì)觀念的檢驗(yàn)和證實(shí).驗(yàn)證體驗(yàn)就是把已經(jīng)構(gòu)建的物理觀念置于新情境中，通過(guò)問(wèn)題解決來(lái)驗(yàn)證物理觀念在個(gè)體層面的內(nèi)化性和自覺(jué)性，從而體現(xiàn)學(xué)生在新情境中利用物理觀念解決問(wèn)題的完整程度和熟練程度.驗(yàn)證體驗(yàn)中的情境創(chuàng)設(shè)有別于感知體驗(yàn)，它是感知體驗(yàn)中的生活實(shí)踐情境或?qū)W習(xí)探索情境的深化和進(jìn)階.從高考評(píng)價(jià)體系對(duì)情境活動(dòng)的考察要求來(lái)看，驗(yàn)證體驗(yàn)中的情境活動(dòng)著重體現(xiàn)“四翼”里面的“綜合性”“應(yīng)用性”和“創(chuàng)新性”，并致力培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用必備知識(shí)和關(guān)鍵能力解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而彰顯物理學(xué)科核心素養(yǎng)水平.如為了檢驗(yàn)學(xué)生“追及相遇問(wèn)題”團(tuán)隊(duì)觀點(diǎn)向“運(yùn)動(dòng)與相互作用力”物理觀念的進(jìn)階和內(nèi)化情況，我們從力學(xué)和電學(xué)兩個(gè)維度再創(chuàng)情境.

（1）力學(xué)情境（生活實(shí)踐情境）.

例1.（2021年廣東高考第13題）算盤(pán)是我國(guó)古老的計(jì)算工具，中心帶孔的相同算珠可在算盤(pán)的固定導(dǎo)桿上滑動(dòng)，使用前算珠需要?dú)w零，如圖2所示，水平放置的算盤(pán)中有甲、乙兩顆算珠未在歸零位置，甲靠邊框b，甲、乙相隔s1=3.5×10-2m，乙與邊框a相隔s2=2.0×10-2m，算珠與導(dǎo)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1.現(xiàn)用手指將甲以0.4 m／s的初速度撥出，甲、乙碰撞后甲的速度大小為0.1 m／s，方向不變，碰撞時(shí)間極短且不計(jì)，重力加速度g取10 m／s2.（1）通過(guò)計(jì)算，判斷乙算珠能否滑動(dòng)到邊框a；（2）求甲算珠從撥出到停下所需的時(shí)間.

圖2

（2）電學(xué)情境（學(xué)習(xí)探索情境）.

例2.（2021年廣東一模第14題）如圖3，足夠高的絕緣細(xì)管豎直固定，細(xì)管內(nèi)壁光滑.有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域的邊界垂直于豎直管，上邊界固定且距直管上端管口為L(zhǎng)，下邊界可沿直管調(diào)節(jié)場(chǎng)區(qū)高度，設(shè)場(chǎng)區(qū)高度為k L（k＞0）.質(zhì)量為m、不帶電的絕緣小球a從直管上端管口處由靜止釋放，之后與靜止在電場(chǎng)區(qū)域上邊界的帶電小球b碰撞，小球b的質(zhì)量為5m、電量為+q.已知a、b的直徑略小于管的直徑，a、b碰撞時(shí)間極短且沒(méi)有機(jī)械能損失，b的電荷不發(fā)生轉(zhuǎn)移，重力加速度為g.（1）（2）小問(wèn)略；（3）a、b分別在電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)和電場(chǎng)區(qū)域外發(fā)生第2次碰撞對(duì)應(yīng)的k的取值范圍.

圖3

解析：上述兩次再創(chuàng)情境，學(xué)生在“運(yùn)動(dòng)與相互作用力觀念”的統(tǒng)攝下，通過(guò)解決甲乙算珠相遇和a球追及b球的實(shí)際問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了“追及相遇問(wèn)題”在力學(xué)和電學(xué)雙維度的融合與擴(kuò)展，彰顯了“四翼”對(duì)綜合性、應(yīng)用性、和創(chuàng)新性的考查要求，最終達(dá)成物理觀念的進(jìn)一步自覺(jué)和內(nèi)化.

綜上所述，我們依托體驗(yàn)式教學(xué)的感知體驗(yàn)、論證體驗(yàn)、構(gòu)建體驗(yàn)和驗(yàn)證體驗(yàn)4個(gè)環(huán)節(jié)，構(gòu)建創(chuàng)設(shè)情境、建立模型、提煉觀點(diǎn)、再創(chuàng)情境四種策略，在中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系的指引下，通過(guò)個(gè)體的親身體驗(yàn)，有效實(shí)現(xiàn)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的建構(gòu)、物理觀念的內(nèi)化以及實(shí)際問(wèn)題的解決，為高三物理復(fù)習(xí)課提供新的參考范式.