高中物理學習方式轉型的思考與實踐

摘 要：本課題從物理知識結構、認知結構與思維結構三個維度來診斷與分析高中學生物理學習過程中存在的缺陷;通過五個方面的優化，實現學習方式上的有效轉型：即優化認知結構，實現從知識本體到方法本質的轉型;優化認知結構，實現從掌握知識到發展思維的轉型;優化課堂生態，實現從知識重現到知識重演的轉型;優化知識結構，實現從物理教學到物理教育的轉型;優化學習品質，實現從被動學習到能動學習的轉型. 經過以上五個轉型優化的有效舉措與實踐研究，尋求優化物理知識結構、彌補結構缺陷的有效對策，真正體現了物理學科核心素養的培養精神.

關鍵詞：診斷;優化;學習方式;轉型

中圖分類號：G632 ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ?文章編號：1008-0333（2021）33-0040-02

收稿日期：2021-08-25

作者簡介：汪燕青（1970.1-），男，浙江省杭州人，本科，高級教師，從事高中物理教學研究.

2016年9月，中國學生發展核心素養總體框架正式發布.它以培養“全面發展的人”為核心，將學生發展核心素養體系作為進一步推進課程改革、全面深化發展的關鍵環節，為新一輪課程改革、轉變學生學習方式、教師教學方式指明了方向.核心素養目標是三維目標的升級轉型版，更直指教育的核心是育人.因此，如何培育物理學科核心素養，即物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任，是凸顯物理學科本質、發揮物理學科具有的獨特重要育人價值，成為了當前物理教與學的課題之一.但在物理教育教學實踐中，還存在不少問題，具體表現在：上課教師滿堂講，學生缺乏學習主動性;用圖片或動畫模擬實驗多，學生親身體驗活動少;教學內容仍偏重知識的傳授，忽視科學思維培養;教給學生結論性的東西多，帶著學生開展探究活動少.

一、基于“診斷·優化”學習方式轉型之價值

1.適時把脈：學會診斷物理學習缺陷

我們要引導與指導學生開展物理學習知識結構中的缺陷，讓學生真正學會如何有針對性的提升物理學習的綜合能力，讓學生培養“知其然，更要知其所以然”的學習習慣，也要培養“知其錯，更要知其所以錯”的學習糾錯習慣.

2.激發興趣：體驗物理親身參與樂趣

學生親身參與的學習過程總是令人愉快、令人難忘的，尤其是物理主動探究式、體驗式學習.我們設計與優化的物理課堂參與式學習模式，能讓學生更加喜愛物理、更加有直觀的體驗，在親身體驗中提升物理學習的樂趣與學習能力.

3.知行合一：提升物理學科核心素養

物理不僅是有趣的，也是有用的.我們優化高中物理教學模式，讓學生在能動的體驗中參與學習，并將所學的物理知識、思維能力應用于解決生活、生產、科研的實際過程中，從而不斷提升學生的綜合素養.

二、基于“診斷·優化”學習方式轉型之探索

教學改革究竟意欲何為？我們必須回到教學的原點進行思考.教學的本原、本意究竟是什么？教學必須從學習方式的轉變進行改革，才是抓住教改的本原.

1.三診斷——把脈物理學科結構、優化物理學習方式

只有那些有利于促進學生從物理學科知識向物理學科核心素養轉化的知識，才是有價值的知識，而促進這種轉化的關鍵，便是物理內容的結構化.

（1）理解物理原理，診斷知識結構中的缺陷

布魯納指出：“不論我們選教什么學科，務必使學生理解該學科的基本結構”.所以物理知識及結構是培養物理學科的基本核心素養.學科知識應是一個自我再生力強的開放系統，以充分發揮學科知識結構的功能.物理原理反映了物理概念之間的聯系，它其實可視為“壓縮了的知識鏈”.我們引導學生提升認知結構，需要幫助他們深刻理解物理原理.

典例 歐姆表內的電池使用時間太長，雖然完成調零，但測量值將：

A.略偏大 B.略偏小 C.不變 D.無法判斷

疑問點：歐姆表完成調零，是不是應包括機械調零與電阻調零？

引思探源：① 初步分析：根據可得，完成調零后，總電阻應與新電池一樣，所以測量值應不變，選項C正確.果真如此嗎？

②深入分析：再次審題——電池使用時間太長，電阻r應增大，而電動勢E應稍減小.

③溯本追源：電動勢E稍減小，電流I減小，R的測量值的大小實質上是由電流值的大小來體現的.

④本質展現：電流I變小，對應的阻值將偏大.

（2）暴露思維障礙，診斷思維結構中的缺陷

在物理習題教學過程中，我們要讓學生去經歷科學探究的過程，感受科學的啟迪，這樣有助于引導學生去暴露思維上的問題，突破思維上的障礙，發現知識結構中的缺陷.

①從知識角度看，有的同學著眼于自己上課聽懂了，可一碰到實際問題就會發現，知識并沒有真正理解，有一種有勁使不上的感覺.究其原因，還在于他們并沒有真正的理解和掌握，挖掘不出題中所給的信息，不會把信息進行有效的整合，其實是沒有形成良好的物理知識結構.

②從能力方面看，運用所學知識去解決問題，有個獨立思考的過程.問題能否順利解決，很大程度上取決于思維的靈活性與流暢性及知識的遷移能力.有的同學不善于遵守分析問題的思路與步驟，解決物理問題總是憑著自己“想當然”，結果往往是錯的.這就需要我們有較強的遷移能力.

③從思維要求看，做題并不是輕而易舉的事，肯定或多或少地碰到思維障礙或困難.不少問題都來自于學生平時熟悉的內容，因而也使許多人形成了思維定勢，使得他們不善于從幾個不同的角度去揣摩與分析本題的特點，從而認識問題的本質特征，不斷去尋求解決問題的方法.

（3）識別物理模型，診斷認知結構中的缺陷

在物理教學過程中，經常有學生反映自己“聽聽都懂、看看就會、一做就錯”.這是什么原因呢？其實“聽聽都懂、看看就會”反映學生在學習單個知識點或局部知識時就可做到，并不需要完備的認知結構為基礎，而“一做就錯”恰恰反映了學生的認知結構還不完備.

典例 一位質量為m的運動員從下蹲狀態向上起跳，經Δt時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v.在此過程中（ ?）.

A.地面對他的沖量為mv+mgΔt，地面對他做的功為mv2

B.地面對他的沖量為mv+mgΔt，地面對他做的功為零

C.地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為mv2

D.地面對他的沖量為mv-mgΔt，地面對他做的功為零

思維障礙點：能不能把人看成一個質點？

思維疑惑點：地面對人的摩擦力始終如果不對人做功，人怎么能加速運動呢？

以上造成這些物理知識結構、認知結構與思維結構上的缺陷的原因，究其根源，在于學習方式上未能真正體現學生“學為中心”的精神.學是教學的出發點、落腳點與著力點，教學的中心不在于教，而在于學.那么，怎樣在高中物理教學過程中，真正實現學生學習方式的有效轉型呢？

2.五優化——高中物理學習方式轉型的實踐

（1）優化認知結構，實現從知識本體到方法本質的轉型

學生學習過程是一個“再發現”或“重新發現”的過程.通過“再發現”與“再創新”，可以有效激發學生的學習熱情，深切體會從特殊到一般、從具體到抽象的認知規律，從而提升思維能力.

（2）優化課堂生態，實現從知識重現到知識重演的轉型

從知識重現式的教學方式向知識重演式的學習方式轉型，就是要重視知識的形成與發展過程，讓學生在重演知識發生與發展的過程中增加自身體驗、增強實踐效果，從而讓學生感受到思維的啟迪，領悟思想方法，陶冶科學精神.

（3）優化認知結構，實現從掌握知識到發展思維的轉型

通過組織學生自主經歷有價值的學習探究活動，例如實驗設計、實驗操作與分析、數據處理與概括、總結與交流等，將物理知識發生和發展的內在邏輯過程，轉化為學生自主的思維體驗過程.在掌握物理知識的同時，更多地獲得學習體驗，從而有效地建構學生的知識結構.

（4）優化學習品質，實現從被動學習到能動學習的轉型

如果說學科知識是學科核心素養形成的主要載體，那么學科活動便是學科核心素養形成的主要路徑.能力只有在需要能力的活動中才能得到培養，素養只有在需要素養的活動中才能得到有效形成.能動學習者在學習過程中，容易獲得實踐成功的喜悅，得到不斷的成功感，并期望獲得更大的成功，這種良性循環的學習方式，有助于提升他們的學習品質.從被動學習向能動學習轉型，就是學習方式與教學范式的轉型.

（5）優化知識結構，實現從物理教學到物理教育的轉型

在設計和開展物理教學時.必須要把育人功能至始至終貫穿在教學探究活動之中，使高中物理教學過程成為學生核心素養的形成過程.

經過深入探索了優教優學的轉型路徑，有效提升了學生自主學習的能力，學生由被動學習向能動學習轉型，提高了學習的有序性，同時實現了教學相長，有力推動物理教師專業化成長.

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[責任編輯：李 璟]