高中物理進階式教學策略研究
——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《課程標準》的基本理念、課程目標和物理學科核心素養的要求，結合教學的實際情況，創造性地開展教學工作。進階式教學具有創造性和實效性，在當前高中物理教學過程中得到廣泛應用。但是，想要使進階式教學在高中物理教學中充分發揮積極作用，教師有必要進一步研究高中物理進階式教學策略。人教版高中物理新教材經過重新修訂，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策略。

一、進階式教學要素

進階式教學要素包含進階起點、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，是實施進階式教學所面對的現實情況。進階水平是進階起點到進階終點的臺階，是教師應引導學生不斷達到的學習水平。進階終點是進階水平最終應達到的結果，是教學目標。進階變量是影響學生進階水平的關鍵因素，一般由學生關鍵能力和必備品格組成，是核心素養的具體體現。測評工具是進階教學的檢驗工具，通常為試卷形式。基于進階式教學要素研究高中物理進階式教學策略，教師首先應在進階起點、進階水平、進階終點間開辟一條通路，其次應利用進階變量和測評工具，促進學生進階發展。

二、進階式學習層級

高級教師董友軍指出，學生認知發展分為五個層級：經驗、映射、關聯、系統、整合。基于這五個層級，學生的進階式學習需要經歷從零散到系統、從簡單到復雜、從具體到抽象的過程[1]。教師可將學生進階式學習劃分為經驗、映射、關聯、系統、整合五個層級，然后根據學生認知發展規律與進階式教學要素，落實高中物理進階式教學。學生進階式學習五個層級的特征如下：（1）經驗，指的是學生對事實的零散認識；（2）映射，指的是學生依據客觀事實理解概念；（3）關聯，指的是學生在多個事實與概念之間建立認識；（4）系統，指的是學生從系統角度協調認知；（5）整合，指的是學生形成學科觀念和跨學科理念。教師可根據學生進階式學習五個層級的具體表現，先對學生進階水平進行更加準確的評估，再圍繞其他進階式教學要素設計高中物理教學活動。

三、高中物理進階式教學策略

（一）以教材分析為進階教學基礎

在高中物理進階式教學中，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，教師應以教材分析為進階教學基礎，邁開研究高中物理進階式教學策略的第一步。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》對高中物理教學的具體要求，分析教材內容，能夠為進階教學的順利開展奠定更堅實的基礎。

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象，能用動摩擦因數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生活中的問題。”由《課程標準》內容要求可見，高中物理教學對學生力學方面的學習具有更加清晰的要求。教師可由此預設“相互作用——力”進階式教學目標，為之后進階式教學的開展做好準備。

緊接著，教師可以分析教材內容。“相互作用——力”由五個板塊構成，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。板塊內容緊湊，銜接得當，充分體現了力的相互性，是學生理解力的相互作用的重要途徑。教師應在進階式教學期間，依據《課程標準》的要求與教材內容，循序漸進地發揮引導作用，激活學生經驗，促使學生關聯、整合知識。

（二）以學情評估為進階起點

依據維果斯基“最近發展區”理論，具有意義的教學，應著眼于學生的最近發展區，為學生提供帶有難度的內容。而結合高中物理實際教學情況來看，要想判斷學生最近發展區，必須先把握他們的真實學情[3]。教師應在高中物理進階式教學期間，以學情評估為進階起點，加強學情評估，盡可能全面地掌握學生“目前的情況”，從而根據學生的真實情況，逐漸給予學生有難度和挑戰性的內容，讓學生不斷進階，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，高一學生經過初中階段的物理學習，已經知道“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，學生當前認知情況符合進階式教學要求。另外，高一學生思維具有一定抽象性與邏輯性，能夠在教師的指導下，對已經存在的物理事實展開抽象分析和嚴謹的邏輯推理，并且獲得一些正確結論。這說明，學生當前學習能力與思維情況同樣符合進階式教學要求。教師可以由此確定進階式教學起點，設計有利于學生穩步強化當前認知、提高學習能力與思維水平的教學活動。

（三）以核心素養為進階終點

進階終點是某個階段的高中物理進階式教學成果。在《課程標準》背景下，高中物理進階式教學終點應充分體現核心素養，彰顯高中物理學科育人價值。教師應研讀《課程標準》，以核心素養為線索設定高中物理進階式教學目標，使進階終點具有育人性[4]。在此過程中，教師既可直接設定課時目標，也可滲透單元教學理念，首先設定單元核心素養培養目標，其次提出課時核心素養培養目標。筆者基于實際教學經驗分析單元教學對高中物理進階式教學的促進意義，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”的教學中，教師可結合高中物理學科核心素養，設定目標：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上，進一步研究彈力、摩擦力的產生原因及大小的決定因素，通過科學思維和科學探究，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則，形成科學態度。教師有策略地以核心素養為進階終點，使高中物理進階式教學緊扣《課程標準》核心素養內容要求展開，不僅能促進學生物理認知的提升，還能促進學生物理關鍵能力和必備品格的發展。

（四）以學習層級發展進階變量

學生進階式學習層級包括經驗、映射、關聯、系統、整合，反映了學生進階式學習規律，同時也是高中物理進階式教學應遵守的基本規律。教師可由“經驗”切入，逐漸使學生達到映射、關聯、系統、整合狀態，并在此期間培養學生物理學科關鍵能力和必備品格[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”列舉一些教學案例，分析教師在高中物理進階式教學中以學習層級發展進階變量的具體策略。

1.教學案例1：重力

教學活動：教師以“曹沖稱象”引出教學，創新“講故事”進階式教學方法。

活動意圖：經過“力的基本概念”等學習，學生已經具有“重力”相關經驗，能夠體會重力產生的原因、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。“曹沖稱象”是一個典型案例。教師以此為引激活學生經驗，使學生結合真實案例推理重心概念，自然地針對物理事實建立概念，從而實現由“經驗”到“映射”的進階式學習。

2.教學案例2：摩擦力

教學活動：教師創設“剎車”情境引出摩擦力，組織學生討論關于摩擦力的多種情境，如推拉抽屜、拖拽行李箱、挪動沙發等，隨后讓學生結合不同情境，判斷摩擦力的特點差異，分析摩擦力產生條件、大小和方向。教師同時鼓勵學生參與實驗，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理解概念，實現由“經驗”到“映射”的進階式學習。這要求教師在進階式教學期間，重點關注學生基于“映射”的進階。教師創設多種情境，巧妙滲透靜摩擦力、動摩擦力，能夠滿足學生進階式學習需求。教師基于情境引導學生對比推理，能使學生在不同物理事實與摩擦力概念中建立聯系，掌握滑動摩擦力與靜摩擦力。此外，教師鼓勵學生參與實驗，能讓學生通過不同的實驗方案探究摩擦力。實驗方案不同，學生得到的實驗事實不同，這同樣可使學生在多個物理事實與概念間建立認識，實現由“映射”到“關聯”的進階式學習。

3.教學案例3：牛頓第三定律

教學活動：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用？”等問題創設問題情境，引出探究性學習任務，鼓勵學生自主設計物理實驗，探究牛頓第三定律。

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

4.教學案例4：力的合成和分解

教學活動：教師通過情境與問題，引出力的分解概念，引導學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系？同時，教師結合教材習題設計物理應用活動，使學生從物理量的運算角度，進一步認識矢量和標量，學會計算力的相關問題。

活動意圖：在學生達到“系統”的進階式學習狀態后，教師應向“整合”方面引導學生，使學生形成學科觀念和跨學科理念。以情境為基礎，教師持續提出復雜問題，使學生運用已經形成的系統化知識不斷解決問題，是學生達到“整合”進階式學習層次的關鍵一環。

基于進階式學習層級的不同特征，教師在高中物理“相互作用——力”實際教學中，通過情境、問題、實驗等物理教學要素的有機融合，有效開展進階式教學，培養學生科學探究、科學思維等關鍵能力和必備品格。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成果，為反思與評價提供重要參考，另一方面鞏固教學效果。高考物理真題多以社會生產生活為背景，既能使學生整合應用物理知識，又能進一步培養學生科學態度與責任。

四、結束語

高中物理進階式教學要求教師梳理進階式教學要素，厘清進階式學習層級。教師可以在此基礎上，在高中物理教學過程中，首先以教材分析為進階教學基礎，其次以學情評估為進階起點，以核心素養為進階終點，最后以學習層級發展進階變量，讓學生在習得物理知識的同時，形成物理學科關鍵能力與必備品格。