高中物理進階式教學(xué)策略研究
——以人教版高中物理教材為例

文/馬魚玲

《普通高中物理課程標準（2017 年版2020 年修訂）》（以下簡稱《課程標準》）要求物理教師根據(jù)《課程標準》的基本理念、課程目標和物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，結(jié)合教學(xué)的實際情況，創(chuàng)造性地開展教學(xué)工作。進階式教學(xué)具有創(chuàng)造性和實效性，在當(dāng)前高中物理教學(xué)過程中得到廣泛應(yīng)用。但是，想要使進階式教學(xué)在高中物理教學(xué)中充分發(fā)揮積極作用，教師有必要進一步研究高中物理進階式教學(xué)策略。人教版高中物理新教材經(jīng)過重新修訂，與《課程標準》要求一致，能夠滿足高中物理進階式教學(xué)的基本要求。文章以人教版高中物理新教材為例，研究高中物理進階式教學(xué)策略。

一、進階式教學(xué)要素

進階式教學(xué)要素包含進階起點、進階水平、進階終點、進階變量和測評工具。進階起點決定進階水平和進階終點，是實施進階式教學(xué)所面對的現(xiàn)實情況。進階水平是進階起點到進階終點的臺階，是教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生不斷達到的學(xué)習(xí)水平。進階終點是進階水平最終應(yīng)達到的結(jié)果，是教學(xué)目標。進階變量是影響學(xué)生進階水平的關(guān)鍵因素，一般由學(xué)生關(guān)鍵能力和必備品格組成，是核心素養(yǎng)的具體體現(xiàn)。測評工具是進階教學(xué)的檢驗工具，通常為試卷形式?；谶M階式教學(xué)要素研究高中物理進階式教學(xué)策略，教師首先應(yīng)在進階起點、進階水平、進階終點間開辟一條通路，其次應(yīng)利用進階變量和測評工具，促進學(xué)生進階發(fā)展。

二、進階式學(xué)習(xí)層級

高級教師董友軍指出，學(xué)生認知發(fā)展分為五個層級：經(jīng)驗、映射、關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)、整合?；谶@五個層級，學(xué)生的進階式學(xué)習(xí)需要經(jīng)歷從零散到系統(tǒng)、從簡單到復(fù)雜、從具體到抽象的過程[1]。教師可將學(xué)生進階式學(xué)習(xí)劃分為經(jīng)驗、映射、關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)、整合五個層級，然后根據(jù)學(xué)生認知發(fā)展規(guī)律與進階式教學(xué)要素，落實高中物理進階式教學(xué)。學(xué)生進階式學(xué)習(xí)五個層級的特征如下：（1）經(jīng)驗，指的是學(xué)生對事實的零散認識；（2）映射，指的是學(xué)生依據(jù)客觀事實理解概念；（3）關(guān)聯(lián)，指的是學(xué)生在多個事實與概念之間建立認識；（4）系統(tǒng)，指的是學(xué)生從系統(tǒng)角度協(xié)調(diào)認知；（5）整合，指的是學(xué)生形成學(xué)科觀念和跨學(xué)科理念。教師可根據(jù)學(xué)生進階式學(xué)習(xí)五個層級的具體表現(xiàn)，先對學(xué)生進階水平進行更加準確的評估，再圍繞其他進階式教學(xué)要素設(shè)計高中物理教學(xué)活動。

三、高中物理進階式教學(xué)策略

（一）以教材分析為進階教學(xué)基礎(chǔ)

在高中物理進階式教學(xué)中，教師必須正確認識和使用教材，從而滿足《課程標準》要求。也就是說，教師應(yīng)以教材分析為進階教學(xué)基礎(chǔ)，邁開研究高中物理進階式教學(xué)策略的第一步。教師可以先分析《課程標準》，再對人教版高中物理教材展開具體研究[2]。教師把握《課程標準》對高中物理教學(xué)的具體要求，分析教材內(nèi)容，能夠為進階教學(xué)的順利開展奠定更堅實的基礎(chǔ)。

以人教版高中物理必修第一冊“相互作用——力”為例，《課程標準》的相關(guān)要求為：“認識重力、彈力與摩擦力。通過實驗，了解胡克定律。知道滑動摩擦和靜摩擦現(xiàn)象，能用動摩擦因數(shù)計算滑動摩擦力的大小。通過實驗，了解力的合成和分解，知道矢量和標量。能用共點力的平衡條件分析生產(chǎn)生活中的問題?！庇伞墩n程標準》內(nèi)容要求可見，高中物理教學(xué)對學(xué)生力學(xué)方面的學(xué)習(xí)具有更加清晰的要求。教師可由此預(yù)設(shè)“相互作用——力”進階式教學(xué)目標，為之后進階式教學(xué)的開展做好準備。

緊接著，教師可以分析教材內(nèi)容?！跋嗷プ饔谩Α庇晌鍌€板塊構(gòu)成，即重力與彈力、摩擦力、牛頓第三定律、力的合成和分解、共點力的平衡。板塊內(nèi)容緊湊，銜接得當(dāng)，充分體現(xiàn)了力的相互性，是學(xué)生理解力的相互作用的重要途徑。教師應(yīng)在進階式教學(xué)期間，依據(jù)《課程標準》的要求與教材內(nèi)容，循序漸進地發(fā)揮引導(dǎo)作用，激活學(xué)生經(jīng)驗，促使學(xué)生關(guān)聯(lián)、整合知識。

（二）以學(xué)情評估為進階起點

依據(jù)維果斯基“最近發(fā)展區(qū)”理論，具有意義的教學(xué)，應(yīng)著眼于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，為學(xué)生提供帶有難度的內(nèi)容。而結(jié)合高中物理實際教學(xué)情況來看，要想判斷學(xué)生最近發(fā)展區(qū)，必須先把握他們的真實學(xué)情[3]。教師應(yīng)在高中物理進階式教學(xué)期間，以學(xué)情評估為進階起點，加強學(xué)情評估，盡可能全面地掌握學(xué)生“目前的情況”，從而根據(jù)學(xué)生的真實情況，逐漸給予學(xué)生有難度和挑戰(zhàn)性的內(nèi)容，讓學(xué)生不斷進階，走向進階終點。

仍以人教版高中物理必修第一冊“相互作用——力”為例，高一學(xué)生經(jīng)過初中階段的物理學(xué)習(xí)，已經(jīng)知道“力的作用是相互的”，但是對“力相互作用的具體過程”還不清楚。這說明，學(xué)生當(dāng)前認知情況符合進階式教學(xué)要求。另外，高一學(xué)生思維具有一定抽象性與邏輯性，能夠在教師的指導(dǎo)下，對已經(jīng)存在的物理事實展開抽象分析和嚴謹?shù)倪壿嬐评?，并且獲得一些正確結(jié)論。這說明，學(xué)生當(dāng)前學(xué)習(xí)能力與思維情況同樣符合進階式教學(xué)要求。教師可以由此確定進階式教學(xué)起點，設(shè)計有利于學(xué)生穩(wěn)步強化當(dāng)前認知、提高學(xué)習(xí)能力與思維水平的教學(xué)活動。

（三）以核心素養(yǎng)為進階終點

進階終點是某個階段的高中物理進階式教學(xué)成果。在《課程標準》背景下，高中物理進階式教學(xué)終點應(yīng)充分體現(xiàn)核心素養(yǎng)，彰顯高中物理學(xué)科育人價值。教師應(yīng)研讀《課程標準》，以核心素養(yǎng)為線索設(shè)定高中物理進階式教學(xué)目標，使進階終點具有育人性[4]。在此過程中，教師既可直接設(shè)定課時目標，也可滲透單元教學(xué)理念，首先設(shè)定單元核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標，其次提出課時核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標。筆者基于實際教學(xué)經(jīng)驗分析單元教學(xué)對高中物理進階式教學(xué)的促進意義，更加提倡后一種方式。

例如，在人教版高中物理必修第一冊“相互作用——力”的教學(xué)中，教師可結(jié)合高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)，設(shè)定目標：在知道力的三要素、二力平衡，初步了解重力、彈力和摩擦力的基礎(chǔ)上，進一步研究彈力、摩擦力的產(chǎn)生原因及大小的決定因素，通過科學(xué)思維和科學(xué)探究，得到彈簧彈力和滑動摩擦力的定量表達式；會畫力的分解示意圖，并以此為工具研究力的合成、分解問題，體會力的作用效果與運算規(guī)則，形成科學(xué)態(tài)度。教師有策略地以核心素養(yǎng)為進階終點，使高中物理進階式教學(xué)緊扣《課程標準》核心素養(yǎng)內(nèi)容要求展開，不僅能促進學(xué)生物理認知的提升，還能促進學(xué)生物理關(guān)鍵能力和必備品格的發(fā)展。

（四）以學(xué)習(xí)層級發(fā)展進階變量

學(xué)生進階式學(xué)習(xí)層級包括經(jīng)驗、映射、關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)、整合，反映了學(xué)生進階式學(xué)習(xí)規(guī)律，同時也是高中物理進階式教學(xué)應(yīng)遵守的基本規(guī)律。教師可由“經(jīng)驗”切入，逐漸使學(xué)生達到映射、關(guān)聯(lián)、系統(tǒng)、整合狀態(tài)，并在此期間培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科關(guān)鍵能力和必備品格[5]。下面，筆者將圍繞人教版高一物理必修第一冊“相互作用——力”列舉一些教學(xué)案例，分析教師在高中物理進階式教學(xué)中以學(xué)習(xí)層級發(fā)展進階變量的具體策略。

1.教學(xué)案例1：重力

教學(xué)活動：教師以“曹沖稱象”引出教學(xué)，創(chuàng)新“講故事”進階式教學(xué)方法。

活動意圖：經(jīng)過“力的基本概念”等學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具有“重力”相關(guān)經(jīng)驗，能夠體會重力產(chǎn)生的原因、大小和方向。因此，本課以“從重心概念得出的過程體會等效替代思想”為重點?！安軟_稱象”是一個典型案例。教師以此為引激活學(xué)生經(jīng)驗，使學(xué)生結(jié)合真實案例推理重心概念，自然地針對物理事實建立概念，從而實現(xiàn)由“經(jīng)驗”到“映射”的進階式學(xué)習(xí)。

2.教學(xué)案例2：摩擦力

教學(xué)活動：教師創(chuàng)設(shè)“剎車”情境引出摩擦力，組織學(xué)生討論關(guān)于摩擦力的多種情境，如推拉抽屜、拖拽行李箱、挪動沙發(fā)等，隨后讓學(xué)生結(jié)合不同情境，判斷摩擦力的特點差異，分析摩擦力產(chǎn)生條件、大小和方向。教師同時鼓勵學(xué)生參與實驗，體會摩擦力。

活動意圖：對于摩擦力的物理事實，學(xué)生同樣具有零散的認識，因而能通過真實的物理情境，快速以客觀事實為依據(jù)理解概念，實現(xiàn)由“經(jīng)驗”到“映射”的進階式學(xué)習(xí)。這要求教師在進階式教學(xué)期間，重點關(guān)注學(xué)生基于“映射”的進階。教師創(chuàng)設(shè)多種情境，巧妙滲透靜摩擦力、動摩擦力，能夠滿足學(xué)生進階式學(xué)習(xí)需求。教師基于情境引導(dǎo)學(xué)生對比推理，能使學(xué)生在不同物理事實與摩擦力概念中建立聯(lián)系，掌握滑動摩擦力與靜摩擦力。此外，教師鼓勵學(xué)生參與實驗，能讓學(xué)生通過不同的實驗方案探究摩擦力。實驗方案不同，學(xué)生得到的實驗事實不同，這同樣可使學(xué)生在多個物理事實與概念間建立認識，實現(xiàn)由“映射”到“關(guān)聯(lián)”的進階式學(xué)習(xí)。

3.教學(xué)案例3：牛頓第三定律

教學(xué)活動：教師緊扣“力的作用是否是相互的？”“力的相互作用是否普遍成立？”“作用力與反作用力之間存在怎樣的定量關(guān)系？”“作用力、反作用力和平衡力之間有哪些異同？”“牛頓第三定律在生活中有哪些實際應(yīng)用？”等問題創(chuàng)設(shè)問題情境，引出探究性學(xué)習(xí)任務(wù)，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計物理實驗，探究牛頓第三定律。

活動意圖：通過之前的進階式教學(xué)，學(xué)生已經(jīng)具備研究力的相互作用的基本能力，并且具有關(guān)于牛頓第三定律的生活體驗。但是，學(xué)生對牛頓第三定律的物理認識相對片面，需要進一步協(xié)調(diào)已有認知。教師以問題點撥學(xué)生思維，有計劃地引導(dǎo)學(xué)生展開實驗探究，能有效促進學(xué)生從研究單個力過渡到研究多個力，進行系統(tǒng)化學(xué)習(xí)。因此，學(xué)生可通過有序開展的物理實驗，在直觀的實驗現(xiàn)象和生動的課堂討論中，實現(xiàn)由“關(guān)聯(lián)”到“系統(tǒng)”的進階式學(xué)習(xí)。

4.教學(xué)案例4：力的合成和分解

教學(xué)活動：教師通過情境與問題，引出力的分解概念，引導(dǎo)學(xué)生在實驗中探究力的合成和分解。情境問題：一個成年人或兩個孩子均能提起一桶水，那么該成年人與兩個孩子的力的作用效果存在怎樣的聯(lián)系？同時，教師結(jié)合教材習(xí)題設(shè)計物理應(yīng)用活動，使學(xué)生從物理量的運算角度，進一步認識矢量和標量，學(xué)會計算力的相關(guān)問題。

活動意圖：在學(xué)生達到“系統(tǒng)”的進階式學(xué)習(xí)狀態(tài)后，教師應(yīng)向“整合”方面引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生形成學(xué)科觀念和跨學(xué)科理念。以情境為基礎(chǔ)，教師持續(xù)提出復(fù)雜問題，使學(xué)生運用已經(jīng)形成的系統(tǒng)化知識不斷解決問題，是學(xué)生達到“整合”進階式學(xué)習(xí)層次的關(guān)鍵一環(huán)。

基于進階式學(xué)習(xí)層級的不同特征，教師在高中物理“相互作用——力”實際教學(xué)中，通過情境、問題、實驗等物理教學(xué)要素的有機融合，有效開展進階式教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究、科學(xué)思維等關(guān)鍵能力和必備品格。教師還可以在此之后，以高考物理真題為測評工具，一方面檢驗進階式教學(xué)成果，為反思與評價提供重要參考，另一方面鞏固教學(xué)效果。高考物理真題多以社會生產(chǎn)生活為背景，既能使學(xué)生整合應(yīng)用物理知識，又能進一步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

四、結(jié)束語

高中物理進階式教學(xué)要求教師梳理進階式教學(xué)要素，厘清進階式學(xué)習(xí)層級。教師可以在此基礎(chǔ)上，在高中物理教學(xué)過程中，首先以教材分析為進階教學(xué)基礎(chǔ)，其次以學(xué)情評估為進階起點，以核心素養(yǎng)為進階終點，最后以學(xué)習(xí)層級發(fā)展進階變量，讓學(xué)生在習(xí)得物理知識的同時，形成物理學(xué)科關(guān)鍵能力與必備品格。