“學習進階”理論指導下物理概念的復習

摘 要：為了使物理概念的構建有一個循序漸進的合理順序，在復習中應用“學習進階”理論，幫助學生構建物理概念，促進學生思維的不斷精致發(fā)展，提升科學素養(yǎng)。

關鍵詞：學習進階；物理概念；“浮力”復習

物理概念是物理現(xiàn)象、物理過程的概括化和抽象化的思維形式。從認識論的角度看，關于“建構”就是把已經(jīng)存在的、凌亂的、無序的東西有規(guī)律地組建起來。為了使物理概念的構建有一個循序漸進的合理順序，在復習中應用“學習進階”理論，通過對教學內容的精心設計，使學生的思維連續(xù)且不斷精致地發(fā)展。本文以蘇科版《物理》八年級下冊“浮力”為例，談談物理概念的復習。

一、 實驗再現(xiàn)，溫故知新

知識的獲取不僅通過教師傳授，更應是學習者在一定的情境下，借助他人的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式而獲得。復習時，選擇課本上的實驗圖片，并播放實驗視頻，回顧探究過程。學生在熟悉的情景中倍感親切，更好地進入復習狀態(tài)。

進階水平1：明確探究目的，過程及方法

學生觀看實驗視頻，并思考。

問題1：“該實驗中探究了浮力大小與哪些因素的關系？”從簡單的問題入手，讓學生獲得成功的喜悅。

問題2：“實驗是如何操作的？現(xiàn)象是什么？”這類語言表述的問題，是學生學習中的難點。通過師生問答，進一步培養(yǎng)學生用物理語言回答問題的能力。

進階水平2：學會利用公式進行相關計算

問題1：“該實驗中測量了哪些物理量？”學生回顧實驗中測得的三個物理量，為計算做準備。

問題2：“你還能計算出哪些物理量？”這是一個相對開放的問題，學生可以結合相關公式進行若干物理量的計算。這樣的設計，能夠做到因材施教，分層要求，讓不同水平的學生都有所進步。

進階水平3：總結計算問題的一般解題思路

展示部分學生的計算過程，計算出較多物理量的學生介紹經(jīng)驗，總結出一般解題思路。借助優(yōu)秀學生的示范，全體學生都能初步掌握這類問題的分析方法，并通過練習進行鞏固。

二、 合作交流，提煉方法

不同學生在復習之前對概念的理解水平不同，因此在復習中，應增強學生間的合作和交流。通過對典型問題的討論，提煉方法，幫助學習困難者提高進階水平。同時也讓優(yōu)秀學生的思維更加敏捷、嚴謹。

進階水平1：應用單一原理分析浮力大小的變化

播放視頻：“雞蛋的浮沉”，學生仔細觀察，并思考。

問題1：“雞蛋在水面下，向水中加鹽，雞蛋的浮力大小如何變化？”這個實驗學生非常熟悉，很容易找出“V排”這一不變量，從“阿基米德原理”出發(fā)，分析出ρ液變大，F(xiàn)浮變大。

問題2：“當雞蛋漂在水面，向水中加鹽，雞蛋受到的浮力大小如何變化？”雞蛋的狀態(tài)明確，學生比較容易從漂浮條件出發(fā)，找出“G”這一不變量，從而得出F浮不變。當然，也有少數(shù)學生仍從“阿基米德原理”出發(fā)，片面的認為“ρ液變大，F(xiàn)浮變大”而忽略了“V排”的變化。教師借機引導學生展開討論，為下一個問題的解決做好鋪墊。

進階水平2：綜合應用浮力相關知識比較浮力的大小

展示圖片：“簡易密度計”，學生討論工作原理。

問題1：“密度計在三種液體中處于什么狀態(tài)？”學生觀察密度計在鹽水、清水和酒精中靜止時豎直漂浮。

問題2：“如何比較三種液體密度的大??？”在上一個實例分析的基礎上，學生從阿基米德原理和漂浮條件出發(fā)，比較容易得出答案。

問題3：“你認為比較浮力大小一般方法是什么？”學生在例題分析的基礎上，進行總結歸納，得出比較浮力大小的關鍵——抓住不變量，選擇合適的原理進行分析。

三、 拓展延伸，舉一反三

復習過程不是簡單的知識回顧，是知識之間的相互作用過程，是學習者與學習環(huán)境之間互動的過程?！奥?lián)系”與“思考”是有效復習概念的關鍵。例如：在復習的高潮階段，提出問題“測量一小段蠟燭（質量約為10 g）漂浮在水面時的浮力”。這是對前面復習內容的拓展，對學生有一定的挑戰(zhàn)。為了降低學生的思維難度，教師通過若干個問題設計，搭建階梯，幫助學生拓展思維。

進階水平1 設計實驗方案

問題1：計算浮力的公式有哪些？學生在復習的基礎上，總結出測量浮力的三種方法。（1） 稱重法；（2） 漂浮條件；（3） 阿基米德原理。教師將公式寫在黑板上，既是對前面復習的總結，也為問題的后續(xù)討論打好基礎。

問題2：根據(jù)提供的器材，你的方案是什么？教師介紹實驗器材，強調測量工具的量程和分度值。學生從公式出發(fā)，設計實驗方案，并嘗試分析操作的可行性。

進階水平2 優(yōu)化實驗方案

學生在評價方案時，往往只考慮是否超過量程，而對分度值關注不夠，教師通過問題引導學生深入思考。

問題1：用彈簧測力計測量可行嗎？如何解決？

學生通過計算發(fā)現(xiàn)，蠟燭的重力小于彈簧測力計的分度值，無法測量。學生提出改進方法，一是用分度值更小的彈簧測力計，二是用天平測量蠟燭的質量。

問題2：從阿基米德原理出發(fā)，你選擇什么測量工具？學生從公式出發(fā)，分析排開液體的重力和質量都無法測量，只能用量筒測量排開液體的體積，再計算浮力。

問題3：用量筒測量蠟燭漂浮時排開液體的體積可行嗎？這個問題，對學生的計算要求很高，教師可以在學生嘗試后再介紹簡化計算的方法。這個過程，既從理論上分析出方案可行，也訓練了學生的計算能力。

四、 小結

教學實踐表明，學生在概念認知的過程中，存在著概念之“階”的現(xiàn)象，從而成為學生學習中的難點。對于復習課中的“階”，教師應有充分的認識，通過對復習內容的重組，教學手段的選擇，讓復習過程更符合學生的認知規(guī)律。精心設計問題，搭建相應的“梯”，更有助于學生構建概念體系，提升科學素養(yǎng)。

作者簡介：虞秋霞，江蘇省南京市，江蘇省南京市一中。