學(xué)習(xí)進(jìn)階模式下初中物理核心概念學(xué)習(xí)策略

舒志勇

【摘要】初中物理核心概念的學(xué)習(xí)是學(xué)生的學(xué)習(xí)難點(diǎn)，教師需要發(fā)揮學(xué)習(xí)進(jìn)階模式的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，引導(dǎo)學(xué)生由淺入深的學(xué)習(xí)核心概念的知識(shí).教師需要掌握學(xué)習(xí)進(jìn)階模式下初中物理核心概念學(xué)習(xí)策略實(shí)施的要點(diǎn)，真正做到讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中不斷進(jìn)階.

【關(guān)鍵詞】初中物理;核心概念;學(xué)習(xí)策略

學(xué)習(xí)進(jìn)階模式，是美國(guó)教育委員會(huì)曾經(jīng)總結(jié)出來(lái)的一種學(xué)習(xí)模式.它是指在一個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)，針對(duì)一個(gè)主題進(jìn)入由淺入深的學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中學(xué)習(xí)者的思維將逐漸深化，其對(duì)主題的認(rèn)知也會(huì)逐漸深入，而這種學(xué)習(xí)層次的提升就如同階段學(xué)習(xí)模式一般.

1 初中物理的核心概念及學(xué)習(xí)進(jìn)階模式應(yīng)用的必要性

初中物理核心概念是指在初中物理學(xué)習(xí)中超越學(xué)科中孤立而零散的事實(shí)和技能，具有組織和結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性概念、原則和方法，它是組織整合物理學(xué)科自身內(nèi)容的關(guān)鍵概念.現(xiàn)應(yīng)用初中物理中“電和磁”的概念來(lái)說(shuō)明核心概念的意思.初中物理所有的概念、原則、方法都是基于磁場(chǎng)、磁生電、電生磁這三個(gè)概念延伸出來(lái)的，這三個(gè)概念就是核心概念.

初中物理的核心概念存在以下的學(xué)習(xí)障礙：（1）抽象性強(qiáng).初中物理的核心概念抽象性強(qiáng)，為了幫助學(xué)生學(xué)好核心概念，教師需要引導(dǎo)學(xué)生由淺入深的學(xué)習(xí);（2）科學(xué)性強(qiáng).為了讓學(xué)生能夠應(yīng)用科學(xué)的思維方式去理解核心概念，教師需要引導(dǎo)學(xué)生從核心概念出發(fā)來(lái)探究物理知識(shí)，而學(xué)習(xí)進(jìn)階模式強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究的重要性;（3）關(guān)聯(lián)性強(qiáng).核心概念與大量的概念、理論緊密相連，為了讓學(xué)生深入的理解概念概念，教師需要引導(dǎo)學(xué)生從不同的側(cè)面去理解核心概念;（4）應(yīng)用性強(qiáng).當(dāng)學(xué)生理解了核心概念以后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生把理論學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化到應(yīng)用的層面.為了突破這些學(xué)習(xí)障礙，教師有必要應(yīng)用學(xué)習(xí)進(jìn)階模式來(lái)優(yōu)化核心概念教學(xué)，幫助學(xué)生逐層深入地把握核心概念學(xué)習(xí).

2 學(xué)習(xí)進(jìn)階模式下初中物理核心概念學(xué)習(xí)策略

2.1 創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生初步感知核心概念

在開(kāi)展核心教學(xué)時(shí)，教師需要從兩個(gè)層面幫助學(xué)生把握核心概念.一是從學(xué)生的生活實(shí)踐著手，讓學(xué)生把生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與核心概念學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)，讓學(xué)生對(duì)核心概念學(xué)習(xí)有著初步的感知;二是從相似的概念著手，引導(dǎo)學(xué)生思考這個(gè)全新的核心概念與以往學(xué)習(xí)的概念有什么區(qū)別？教師引導(dǎo)學(xué)生把新的核心概念與舊的概念結(jié)合起來(lái)，幫助學(xué)生從舊的知識(shí)概念基礎(chǔ)上對(duì)新的核心概念提出學(xué)習(xí)疑問(wèn).

例如 學(xué)習(xí)“壓強(qiáng)”這一核心概念.教師引導(dǎo)學(xué)生從認(rèn)知壓力開(kāi)始學(xué)習(xí).教師拿來(lái)一個(gè)氣球，讓學(xué)生對(duì)著實(shí)物思考：“你們?cè)趺磁七@個(gè)氣球呢？”學(xué)生結(jié)合生活實(shí)踐提出了很多方法：用手捏爆它、用手指戳破它、用針扎破它……在探討的過(guò)程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，這所有的辦法，都是讓一個(gè)力作用在氣球的表面上，只要力到達(dá)了某個(gè)臨界值，那么氣球表面就會(huì)破.教師引導(dǎo)學(xué)生思考：“這個(gè)力是什么力呢？它是重力嗎？”學(xué)生覺(jué)得它和重力有點(diǎn)關(guān)聯(lián)，卻又不是太有關(guān)聯(lián).比如用手捏爆氣球，就不能認(rèn)定是重力對(duì)氣球表面產(chǎn)生了作用.那么這個(gè)力是什么力呢？學(xué)生產(chǎn)生了好奇心.在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生初步感知了壓力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象，卻又感知到它和以往學(xué)過(guò)的力：重力、彈力、摩擦力不是一種力.那這種力是什么力？學(xué)生可以以過(guò)去學(xué)過(guò)的概念知識(shí)為基礎(chǔ).進(jìn)行后續(xù)的探究學(xué)習(xí).

2.2 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生積極探究核心概念

當(dāng)學(xué)生初步理解了一個(gè)核心概念以后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生去分析，這個(gè)核心概念所指的物理現(xiàn)象產(chǎn)生的因素是什么？人們?nèi)绾慰刂埔蛩貋?lái)影響物理現(xiàn)象的發(fā)生？在這一環(huán)節(jié)的教學(xué)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生把核心概念的學(xué)習(xí)與控制與變量思維結(jié)合起來(lái)，讓學(xué)生從科學(xué)思維的角度來(lái)理解核心概念.而完成這一階段的學(xué)習(xí)，學(xué)生也將深刻的理解核心概念是如何形成的，它的邏輯結(jié)構(gòu)是什么，學(xué)生也能應(yīng)用物理公式、物理圖象詮釋核心概念所指向的物理現(xiàn)象.

例如 學(xué)習(xí)“動(dòng)能”這一核心概念，教師引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用如下表的學(xué)習(xí)流程完成實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)：

學(xué)習(xí)流程

教學(xué)引導(dǎo)

學(xué)習(xí)內(nèi)容

提出問(wèn)題

教師：我們已經(jīng)知道運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量叫動(dòng)能，那么動(dòng)能的大小和哪些因素有關(guān)呢？

設(shè)計(jì)思路：在初步感知核心概念的環(huán)節(jié)，學(xué)生總結(jié)出了不同物體具有的動(dòng)能大小不同，學(xué)生們產(chǎn)生了學(xué)習(xí)疑問(wèn)，有哪些因素影響了動(dòng)能的大小呢？

動(dòng)能的大小和什么有關(guān)呢？

猜想與假設(shè)

（為學(xué)生出示一個(gè)具象化的情境）

教師：結(jié)合這一情境，我們猜想物體動(dòng)能的大小可能與物體的什么因素有關(guān)？

設(shè)計(jì)思路：初中學(xué)生的物理思維還不是很完善，當(dāng)回答原因時(shí)，學(xué)生只能說(shuō)出重和快，卻不能準(zhǔn)確地說(shuō)出質(zhì)量和速度這兩個(gè)量化標(biāo)準(zhǔn)，在這一環(huán)節(jié)，教師要引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用量化思維來(lái)分析物理現(xiàn)象.

動(dòng)能的大小可能和物體的質(zhì)量和速度有關(guān)

制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

教學(xué)環(huán)節(jié)——

教師向?qū)W生展示實(shí)驗(yàn)器材：小車、大木塊、小木塊、砝碼2個(gè)、木板，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄縿?dòng)能的大小與物體的質(zhì)量以及物體的速度有怎樣的關(guān)系.

教師：（1）實(shí)驗(yàn)中如何比較小車動(dòng)能的大小？（2）如何改變小車的質(zhì)量？（3）如何改變小車碰撞木塊時(shí)的速度？

設(shè)計(jì)思路：教師提出三個(gè)問(wèn)題，幫助學(xué)生建立控制變量的思維模式.這三個(gè)問(wèn)題能夠幫助學(xué)生進(jìn)一步理解該實(shí)驗(yàn)，縮小思考范圍，學(xué)生只要解決了3個(gè)問(wèn)題，就能分析出實(shí)驗(yàn)方案.

總結(jié)實(shí)驗(yàn)方案——

學(xué)生：（1）設(shè)計(jì)變量，觀察變量與木塊被撞得遠(yuǎn)之間的關(guān)系;（2）改變小車的質(zhì)量，讓小車從同一高度由靜止開(kāi)始滑下，觀察哪次木塊被撞得遠(yuǎn);（3）讓同一小車分別從不同的高度由靜止開(kāi)始滑下.

設(shè)計(jì)思路：在開(kāi)展教學(xué)以前，教師就已預(yù)設(shè)了小組合作學(xué)習(xí)方案，在教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)的發(fā)展，學(xué)生自發(fā)提出應(yīng)當(dāng)應(yīng)用小組合作學(xué)習(xí)的方式完成實(shí)驗(yàn).

實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)——

教師指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)始實(shí)驗(yàn)，并在學(xué)生中間巡視指導(dǎo)，解答疑問(wèn).

教師：要如何實(shí)驗(yàn)才能發(fā)揮小組人數(shù)優(yōu)勢(shì)，高效完成實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

設(shè)計(jì)思路：教師要求學(xué)生以高效、優(yōu)勢(shì)完成實(shí)驗(yàn)為目標(biāo)，邊思考、邊行動(dòng)，避免盲目實(shí)驗(yàn)、低效實(shí)驗(yàn).

根據(jù)教師提供的實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生分組開(kāi)始完成實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)

教師：結(jié)合采集的數(shù)據(jù)，我們能否應(yīng)用物理語(yǔ)言、物理公式來(lái)描述動(dòng)能與運(yùn)動(dòng)速度、質(zhì)量間的關(guān)系？

設(shè)計(jì)思路：在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生會(huì)形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢硭季S，掌擠握控制變量的物理實(shí)驗(yàn)方法.

學(xué)生統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，應(yīng)用函數(shù)思維分析自變量（物理現(xiàn)象）與因變量（各項(xiàng)因素）之間的關(guān)系

分析與論證

教師：請(qǐng)小組派代表總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，其他小組補(bǔ)充.

設(shè)計(jì)思路：通過(guò)分析與論證，學(xué)生們最終得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是，速度相同時(shí)，質(zhì)量越大的小車能將木塊撞得越遠(yuǎn)，所以，小車的速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大;小車從高處滑下，高度越高，小車運(yùn)動(dòng)到底部時(shí)越快，木塊被撞得越遠(yuǎn)，所以，質(zhì)量相同時(shí)，小車的速度越大，動(dòng)能越大.

小組代表發(fā)言，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，建立物理公式

2.3 梳理理論，引導(dǎo)學(xué)生形成核心概念體系

在完成了一個(gè)單元的學(xué)習(xí)以后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生全面梳理學(xué)過(guò)的理論知識(shí)，然后以核心概念為核心，建立思維導(dǎo)圖、概念圖、圖表等.教師需要讓學(xué)生應(yīng)用思維工具來(lái)理解核心概念，

讓學(xué)生理解核心概念與其它概念、理論之間的關(guān)聯(lián)，既而形成完善的知識(shí)體系.

以學(xué)習(xí)“光的反射”這一核心概念為例，在教師的引導(dǎo)下學(xué)生建立的概念圖，如圖1，在繪制概念圖的過(guò)程中，學(xué)生從宏觀的角度理解了以核心概念為核心，物理理論知識(shí)是如何延伸，及知識(shí)與知識(shí)的關(guān)聯(lián).

2.4 形成理論，引導(dǎo)學(xué)生驗(yàn)證核心概念體系

在學(xué)生形成了核心概念以后，教師要在教學(xué)中為學(xué)生設(shè)計(jì)習(xí)題，讓學(xué)生能夠應(yīng)用核心概念指導(dǎo)習(xí)題的完成.學(xué)生在完成習(xí)題的過(guò)程中能發(fā)現(xiàn)核心概念知識(shí)體系存在的漏洞，他們可以結(jié)合自己的實(shí)際情況再一次深入地學(xué)習(xí)，直至形成完善的知識(shí)結(jié)構(gòu).

例如 學(xué)習(xí)“壓強(qiáng)”的核心概念，教師為學(xué)生設(shè)計(jì)習(xí)題：小哲使用最大刻度值標(biāo)為2.5mL的一次 性注射器等器材來(lái)測(cè)試壓強(qiáng)，他設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）先讓注射器吸入少量水，然后將活塞推 至注射器底端，當(dāng)注射器的小孔充滿水后，再使橡皮帽封住注射器的小孔.（2）用細(xì)繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤相連，然后水平向右慢慢地拉動(dòng)注射器筒，當(dāng)注射器中的活塞剛開(kāi)始滑 動(dòng)時(shí)，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為7.5N.（3）測(cè)出注射器全部刻度的長(zhǎng)度為4cm.（4）根據(jù)以上描述分析大氣壓的值.小偉認(rèn)為實(shí)驗(yàn)可以進(jìn)一步改進(jìn)，他認(rèn)為在完成（1）、（2）步驟后，添加了 “取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向 右慢慢勻速拉動(dòng)注射器筒，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為1.2N”這一實(shí)驗(yàn)步驟，你認(rèn)為兩人的實(shí)驗(yàn)?zāi)膫€(gè)人的更加精確、更加合理？該題分析大氣壓的值考核學(xué)生對(duì)大氣壓力及各因素之間關(guān)系的理解，讓學(xué)生了解是不是掌握了物理公式的內(nèi)涵.而讓學(xué)生評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，是為了讓學(xué)生再次思考注射器活塞摩擦力對(duì)測(cè)量的影響，讓學(xué)生應(yīng)用科學(xué)的思維來(lái)分析核心概念的本質(zhì).

3 總結(jié)

學(xué)習(xí)進(jìn)階模式的提出意味著學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)、思維水平、認(rèn)知水同要同步提高，直至深入地理解一個(gè)知識(shí)主題.教師引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用學(xué)習(xí)進(jìn)階模式的學(xué)習(xí)，能夠幫助學(xué)生深入地掌握初中物理知識(shí).

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