淺談初中物理圍繞核心概念的學(xué)習(xí)進(jìn)階教學(xué)設(shè)計(jì)

【摘 要】物理學(xué)科教育的一個重要目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生掌握物理學(xué)科的核心概念。核心概念是學(xué)生認(rèn)識科學(xué)發(fā)展的核心，核心概念超越了那些孤立而散亂存在的事實(shí)和技能，對減輕學(xué)生的認(rèn)知負(fù)荷、促進(jìn)學(xué)生形成對自然界的整體認(rèn)識具有重要作用，能有效促進(jìn)學(xué)生理解學(xué)科知識、建構(gòu)學(xué)科體系。因此圍繞核心概念利用學(xué)習(xí)進(jìn)階的理論進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，更有利于深化學(xué)生對核心概念的理解和掌握，對促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知的發(fā)展也有重要意義。

【關(guān)鍵詞】初中物理;核心概念;學(xué)習(xí)進(jìn)階;教學(xué)實(shí)踐

【中圖分類號】G633.7? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）34-0058-02

我國學(xué)者張穎之、劉恩山認(rèn)為，核心概念是位于學(xué)科中心的概念性知識，包括了重要概念、原理、理論等的基本理解和解釋，這些內(nèi)容能夠展現(xiàn)當(dāng)代學(xué)科圖景，是學(xué)科結(jié)構(gòu)的主干部分。基于這一觀點(diǎn)，筆者認(rèn)為圍繞核心概念利用學(xué)習(xí)進(jìn)階的理論進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，更有利于深化學(xué)生對核心概念的理解和掌握，能促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展[1]。

1? ?確立核心概念和層級概念

力學(xué)在物理學(xué)中非常重要，它是物理學(xué)的基礎(chǔ)。力的基礎(chǔ)知識為后面學(xué)習(xí)壓強(qiáng)、浮力、簡單機(jī)械等內(nèi)容做了預(yù)備與鋪墊。許多物理概念在形成的過程中會經(jīng)歷感知、描述、測量、分析的過程，力的概念形成過程也是一樣。力看似比較簡單，但是力的概念比較抽象，并不是學(xué)生一開始就能掌握的，需要有一個逐步加深和拓展的過程。教師可以先通過一些生動的情景和圖片，使學(xué)生從熟悉的生活實(shí)例中領(lǐng)悟到力的存在，并引起學(xué)生對其共性的思考，通過分析、歸納抽象出力是物體對物體的作用，進(jìn)而通過各種熟悉的體育項(xiàng)目分析力的作用效果，使學(xué)生逐漸地認(rèn)識力[2]。

2? ?學(xué)情分析與進(jìn)階分析

2.1? 進(jìn)階起點(diǎn)分析

學(xué)生在小學(xué)科學(xué)學(xué)習(xí)中，對于“力”這一內(nèi)容有了一定的了解，知道力作用于物體，能夠改變物體的形狀和運(yùn)動狀態(tài);有的力直接施加在物體上，有的力能夠經(jīng)過看不見的物質(zhì)施加在物體上;物體運(yùn)動的改變和施加在物體上的力有關(guān);力和生活有著非常密切的聯(lián)系。學(xué)生在生活中對力學(xué)知識有很豐富的感性認(rèn)識，但這些認(rèn)識多是零碎的。力是物理概念，物體間的力是看不見的，要讓學(xué)生形成力的概念并非易事。因此教師要精心設(shè)計(jì)不同的體驗(yàn)性活動，讓學(xué)生通過觀察和實(shí)驗(yàn)感知常見的力，了解力對物體形狀和運(yùn)動狀態(tài)的改變。這樣既能拉近學(xué)生與力學(xué)知識的距離，又能使學(xué)生獲得感悟，對物理知識有更深的認(rèn)識。

2.2? 進(jìn)階終點(diǎn)分析

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》提出，通過常見的事例或?qū)嶒?yàn)，了解重力、彈力和摩擦力，認(rèn)識力的作用效果;用示意圖描述力;會測量力的大小;知道二力平衡條件。根據(jù)上述課程標(biāo)準(zhǔn)要求，本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)為：

（1）知道力是物體對物體的相互作用。能通過生活實(shí)例，歸納總結(jié)出這一概念，并能解釋生活中相關(guān)的現(xiàn)象。能正確讀寫力的符號和單位。

（2）認(rèn)識力的效果作用。通過生活體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)，感受力的作用效果，能用力的作用效果解釋生活中一些力的現(xiàn)象。

（3）知道力的三要素。能通過實(shí)驗(yàn)和對生活體驗(yàn)的分析、歸納，了解力的三要素對力的作用效果的影響。會畫力的示意圖，并能根據(jù)力的示意圖判斷力的大小、方向和作用點(diǎn)。

2.3? 進(jìn)階層次預(yù)設(shè)

（1）創(chuàng)設(shè)問題情境，設(shè)置問題鏈，激發(fā)學(xué)生探究、思考、交流的欲望。

（2）以多個生活實(shí)例創(chuàng)設(shè)情境，通過體驗(yàn)、觀察，感知力的存在。通過描述一些生活中與力相關(guān)的現(xiàn)象，從而歸納、概括得出力是物體對物體的作用，達(dá)到從感知力向認(rèn)識力的初步過渡。通過體驗(yàn)1 N和10 N力的大小，掌握力的符號和單位，加深對力的大小的認(rèn)識。

（3）讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，探究力的作用效果，并引導(dǎo)學(xué)生利用分類整理和歸納的方法研究問題。

（4）讓學(xué)生經(jīng)歷親身體驗(yàn)，認(rèn)識力的大小、方向、作用點(diǎn)，并通過力的示意圖簡單、直觀地描述力的三要素。

（5）通過實(shí)踐體驗(yàn)，并利用整理、歸納的方法形成對力的作用的整體認(rèn)識。

2.4? 進(jìn)階途徑和教學(xué)策略

本節(jié)內(nèi)容分為四部分：“力的定義”“力的作用效果”“力的三要素和力的示意圖”“力的作用是相互的”。學(xué)生對力的作用效果的各種具體表現(xiàn)是熟悉的，但如何把這些現(xiàn)象歸納為物體形狀的改變和運(yùn)動狀態(tài)的改變則是困難的。因此教師可以利用貼近學(xué)生實(shí)際的圖片、視頻、實(shí)驗(yàn)等設(shè)置不同的情境，引導(dǎo)學(xué)生分析各種情境中力作用在物體上后物體的具體表現(xiàn)，讓學(xué)生找到各種現(xiàn)象的共同點(diǎn)和不同點(diǎn)，從而歸納出作用在物體上的力可能使物體產(chǎn)生兩種不同的效果。但其中“物體的運(yùn)動狀態(tài)及其改變”的說法是學(xué)生不熟悉的，需要教師在學(xué)生分析出力可以改變物體的運(yùn)動的快慢或運(yùn)動方向之后進(jìn)行概括和總結(jié)。

3? ?基于學(xué)習(xí)進(jìn)階的“力”的教學(xué)實(shí)踐

3.1? 創(chuàng)設(shè)情境，設(shè)置問題鏈

教師播放關(guān)于足球世界杯的視頻，提出問題：怎樣才能讓足球運(yùn)動起來，怎樣才能改變足球的運(yùn)動方向？比賽中的球員跑得很快，而一個正在飛速跑的球員碰撞到另一個球員時，為何都會受傷？這蘊(yùn)含著什么物理道理呢？

3.2? 感知力，認(rèn)識力，掌握力的單位和符號

3.2.1? 感知力

創(chuàng)設(shè)情境，通過體驗(yàn)、觀察，感知力的存在。

出示學(xué)生熟悉的圖片：操場上舉杠鈴，家里彎折臂力器。

3.2.2? 認(rèn)識力

通過描述一些生活中與力相關(guān)的現(xiàn)象，從而歸納、概括得出力是物體對物體的作用，實(shí)現(xiàn)從感知力向認(rèn)識力的初步過渡。

3.2.3? 認(rèn)識力的符號、大小和單位

托起兩個雞蛋所用的力約為1 N，托起一包鹽所用的力約為10 N。通過體驗(yàn)1 N和10 N力的大小，讓學(xué)生掌握力的符號和單位，使學(xué)生加深對力的大小的認(rèn)識。在物理學(xué)中，力用符號F表示，單位為牛頓，用N表示。

3.3? 探究力的作用效果

利用實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：對一個物體施加力，觀察這個物體在受力后有什么變化。

實(shí)驗(yàn)1：把橡皮泥捏成各種形狀。

實(shí)驗(yàn)2：拉長、壓短彈簧。

實(shí)驗(yàn)3：用手捏氣球，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)4：磁鐵吸引靜止的小鐵球，在滾動的小鐵球旁邊放置磁鐵。

實(shí)驗(yàn)5：手拍靜止的氣球;用手阻攔運(yùn)動的氣球;改變拍氣球的方向，觀察現(xiàn)象。

讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)并觀察現(xiàn)象，歸納得出力的作用效果：力可以改變物體的形狀，可以改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。

3.4? 認(rèn)識力的三要素和力的示意圖

教師提出問題：哪些因素影響力的作用效果？利用桌上的鋼尺設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想，觀察現(xiàn)象并分析歸納得出力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。用示意圖可以更簡便、形象、直觀地描述力（如圖1所示）。

3.5? 認(rèn)識力的作用是相互的

體驗(yàn)：用手指稍用力按筆尖，手指有什么感覺？這說明了什么？（如圖2所示）

通過實(shí)踐體驗(yàn)，得出力的作用是相互的。

利用實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)說明力的作用是相互的，與大家分享，比一比哪個小組設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)最有說服力和創(chuàng)新性。

通過實(shí)驗(yàn)、觀察，拉近物理與生活的距離，也實(shí)現(xiàn)了對力的進(jìn)一步認(rèn)識，突破這一難點(diǎn)。

綜上所述，圍繞核心概念利用學(xué)習(xí)進(jìn)階的理論進(jìn)行教學(xué)，能有效促進(jìn)學(xué)生構(gòu)建學(xué)科體系，理解和掌握核心概念;還可以通過不斷深入的多個中間層級，實(shí)現(xiàn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提升，促進(jìn)學(xué)生高階思維能力的發(fā)展，從而幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)能力進(jìn)階。

【參考文獻(xiàn)】

[1]張海龍，馬亞鵬.2016年度中學(xué)物理教育教學(xué)研究綜述——基于《中學(xué)物理教與學(xué)》論文轉(zhuǎn)載情況分析[J].物理教師，

2017（2）.

[2]張玉峰，郭玉英.圍繞學(xué)科核心概念建構(gòu)物理概念的若干思考[J].課程·教材·教法，2015（5）.

【作者簡介】

馬琳（1986～），女，漢族，山東鄒平人，本科，中學(xué)一級教師。研究方向：初中物理教育教學(xué)研究。