基于全視角學習理論的高中物理教學設計探研

羅永鋒

摘要：全視角學習理論強調學習者在多元化的環境、方式、資源基礎上進行全方位、多角度的學習。這一理論與高中物理教學結合，其核心目標在于豐富學生的物理學習經歷，進而全面提升他們的物理學科綜合素養。文章概述全視角學習理論，提出基于全視角學習理論的高中物理教學設計策略，從學情分析、制定教學目標、實施教學流程等方面對基于全視角學習理論的高中物理教學設計實踐進行探討，旨在為學生更好地理解和應用物理知識奠定基礎。

關鍵詞：全視角學習理論；高中物理；教學設計；教學目標；教學流程

中圖分類號：G633.7文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2024）07-0109-04

隨著21世紀教育環境的日益復雜化，高中物理教學正面臨著前所未有的挑戰。為了應對挑戰，廣大教育工作者積極探索新的教學理論和方法，其中全視角學習理論應運而生，為高中物理教學注入了新的活力和靈感。它鼓勵教師從學生的真實需求出發，設計更具針對性和有效性的教學策略和方法。本文對基于全視角學習理論的高中物理教學設計進行深入探討，旨在為高中物理教學帶來更加系統、深入的改革思路。

一、全視角學習理論概述

隨著20世紀末學習理論研究的不斷深入，學習機制與方式成為研究的熱點，各種理論和解釋層出不窮，為理解人類學習行為提供了更加豐富的視角和工具。其中，全視角學習理論由丹麥著名學者克努茲提出，該理論用一種整體的、多維的視角來全面解析學習過程。其核心內涵包括“兩個過程”和“三個維度”。“兩個過程”是指學習的兩個不同階段。第一個過程是個體心智的獲得過程，這一過程因其內隱性而不易被人感知，而第二個過程是個體與其所處環境的互動過程，這一過程具有社會屬性，通常容易被察覺，這兩個過程相互交織，共同構成了學習的完整過程。“三個維度”是指學習的內容、動機和互動三個方面。內容維度主要包含知識、理解、技能等關鍵元素，回答“學習了什么”的問題。動機維度主要包含動力、情感和意志等主要內容，回答“什么推動學習”的問題。互動維度主要包含活動、對話與合作等關鍵元素，回答“學習環境是如何影響學習的”問題。三個維度相輔相成、相互促進，強調學習的廣泛性和多樣化[1]。

二、基于全視角學習理論的高中物理教學設計策略

1.內容結構以物理概念的層次性展現為基礎

在全視角學習理論指導下，物理教學設計策略尤為注重概念的層次性展現，旨在幫助學生從多個維度全面、深入地理解和掌握物理知識。首先，在基礎層次上，物理教學的重點是構建扎實的基礎概念和知識框架。在這一階段，教師要注重學生對基礎物理概念和術語的掌握，如力、速度、加速度、能量等。通過清晰、準確的講解和豐富的實例演示，教師幫助學生實現對這些基礎概念的直觀理解和正確應用。這一階段的教學目標是確保學生能夠熟練掌握基礎概念和知識框架，為后續的學習做好知識儲備[2]。其次，在中間層次上，物理教學的關鍵在于揭示物理概念之間的內在邏輯聯系。在這一階段，教師要引導學生深入理解物理概念之間的相互關系。通過講解、討論和實驗驗證等方式，教師幫助學生揭示這些概念之間的內在聯系，加深對物理現象和規律的理解。這一階段的教學目標是培養學生運用物理概念解決實際問題的能力，提高他們的物理思維水平。最后，在高階層次上，物理教學的目標是引導學生進行知識的深度應用和探索。在這一階段，教師要鼓勵學生運用所學的物理知識和方法去解決實際問題，進行科學探究和創新實踐。通過設計開放性的問題、組織討論課、開展實驗項目等方式，教師可以激發學生的求知欲和探索精神，培養他們的創新能力和批判性思維。這一階段的教學目標是培養學生的科學素養和終身學習能力，為他們未來的學術研究和職業發展打下堅實的基礎。

2.動機模式以學習動機的多維度激發為核心

全視角學習理論強調學習過程中學生的主體性和學習的多維度性。在這一理論的指導下，高中物理教學應特別關注如何從多個維度激發學生的學習動機，從而增強他們的學習效果和學習興趣。首先，注重激發學生學習興趣。高中物理內容較為抽象和復雜，學生很容易因為難以理解而失去興趣。因此，教師需要采用生動、有趣的教學方法，如實驗演示、講趣味物理故事、物理游戲等，將抽象的物理知識變得直觀、易懂，從而引發學生的好奇心和探究欲[3]。其次，關注目標設定與自我效能感。教師需要幫助學生設定明確、具體、可達成的學習目標，并鼓勵他們通過制訂合理的學習計劃來實現這些目標。同時，教師應給予學生積極的反饋和鼓勵，肯定他們的進步和成績，增強他們的自我效能感。當學生相信自己有能力學好物理時，他們就會更加自信、積極地投入到物理學習中去。最后，注重情境與情感的融入。高中物理教學應與學生的日常生活和情感體驗相結合，創設貼近學生實際的物理情境，讓學生在情境中感受物理知識的應用和價值。此外，教師可以通過講述物理學家的故事、物理學的歷史和文化背景等，引導學生了解物理學的豐富內涵和人文精神，從而培養他們對物理學的情感認同和熱愛。

3.互動形式以構建協同互動學習環境為目標

在全視角學習理論的指導下，高中物理教學應當努力構建一個協同互動的學習環境，以促進學生的全面發展，這種環境不僅要注重知識的傳授，更要強調對學生思維、溝通和合作能力的培養[4]。其一，加強生生互動。學生間的互動是協同學習環境中不可或缺的部分。通過小組討論、合作解決問題等形式，學生可在與同齡人的交流中碰撞思想、分享見解，進而深化對物理概念的理解。這種互動不僅鍛煉了學生的溝通能力，還培養了他們的團隊合作精神和批判性思維。其二，加強師生互動。在教學過程中，師生之間的互動對于提升教學質量至關重要。教師不僅是知識的傳授者，更是學生思維的引導者和情感的支持者。通過與學生進行深入的交流，教師可以了解學生的學習困惑和需求，為他們提供個性化的指導和幫助。同時，師生之間的互動也有助于建立和諧的師生關系，激發學生的學習熱情。其三，加強技術與教學的互動。隨著科技的不斷發展，數字化工具為物理教學提供了更多的可能性。借助模擬軟件、AR、VR等技術，教師可以為學生呈現更加生動、直觀的物理現象，幫助學生更好地理解抽象的物理概念。同時，學生也可以通過這些技術進行自主探究和實驗，提升實踐能力和創新思維。其四，加強環境與學生的互動。物理現象在日常生活中隨處可見，教師可以將物理學習與真實環境相結合，培養學生的應用意識和實踐能力。教師可以組織學生到戶外進行實地考察，探究物理現象在生活中的應用，如光的折射、力的作用等。這種學習方式不僅能夠激發學生的學習興趣，還能夠幫助他們建立知識與實踐的聯系。

三、基于全視角學習理論的高中物理教學設計實踐

基于全視角學習理論的高中物理教學設計實踐旨在通過學情分析、制定教學目標、實施教學流程等階段的教學設計，全面實現學生的知識、技能和情感態度目標。本文以高中物理人教版必修三第九章“庫侖定律”為例，詳細探討這一實踐應用。

1.學情分析

（1）內容維度。高二學生已經學習了電荷的基本概念，了解了電荷守恒定律，并對萬有引力定律有了深入的認識，這些前期知識為他們進一步探索庫侖定律奠定了堅實的基礎。在教授庫侖定律時，教師需要充分考慮學生的已有知識和經驗，通過直觀的教學手段和實例分析，幫助學生學習庫侖定律的內容和應用。同時，教師還需要引導學生將庫侖定律與其他物理定律進行聯系和比較，以幫助他們構建一個更加完整和系統的物理知識體系[5]。

（2）動機維度。處于高二階段的學生，正值求知欲旺盛、對新知識充滿好奇的時期，然而他們也可能因為外界的各種干擾而分散注意力。特別是面對庫侖定律這樣抽象且深奧的內容時，學生會產生畏懼或逃避的心理。為了有效激發學生的學習動機，教師要巧妙地將庫侖定律與日常生活或實驗相結合，通過生動形象的案例展示其在生活中的應用。

（3）互動維度。高中階段的學生已經具備了基本的實驗操作能力和團隊協作意識。在庫侖定律的教學過程中，教師可以充分利用這些特點，設計小組討論、合作學習等多樣化的教學活動，這樣的互動學習方式不僅能夠培養學生的實驗技能和團隊協作能力，還能幫助學生從不同的視角深入理解庫侖定律的精髓。

2.制定教學目標

（1）物理觀念。1）學生要透徹理解電荷間的相互作用及其基本規律，這是庫侖定律的核心內容。2）學生要明確庫侖定律與萬有引力定律等其他物理定律之間的聯系和區別，從而在腦海中構建一個結構化的物理知識體系。

（2）科學思維。1）培養學生運用庫侖定律分析和解決物理問題的能力，例如計算不同電荷之間的靜電力。2）鼓勵學生思考庫侖定律與現實生活中的電學現象之間的關系，從而培養他們的批判性思維和邏輯推理能力。

（3）科學探究。1）學生要能夠設計和進行簡單的實驗，以驗證庫侖定律的正確性。例如，通過金屬小球懸掛實驗探究電荷間的作用力與距離的關系。2）學生需要掌握控制變量法在實驗中的應用，以確保實驗結果的準確性。

（4）科學態度與責任。1）學生在學習庫侖定律時應保持開放和批判性的思考態度，既要接受新知識，也要勇于質疑和探索。2）在實驗過程中，學生要認識到自己的責任，確保實驗安全進行，并真實、準確地記錄實驗數據，避免任何形式的造假行為。

3.實施教學流程

（1）知識引入。1）復習前知。在授課開始前，教師可以引導學生簡短地回顧先前學過的電荷相關知識，如電荷的類型、電荷的作用等，這些知識的復習，旨在為學生學習庫侖定律奠定基礎。2）提出問題。教師可以向學生提問：如果改變兩個電荷之間的距離或它們的電荷量大小，那么這兩個電荷之間的相互作用力會發生怎樣的變化？這個問題直接指向庫侖定律所要探討的核心內容，旨在激發學生的好奇心和探究欲望。3）介紹庫侖定律。教師可以利用PPT或黑板展示庫侖定律的公式，并詳細解釋公式中各個符號的含義。通過與學生互動討論，教師進一步闡釋這個公式的物理意義和應用場景，使學生初步認識和理解該定律。4）實例講解。為了使學生更加深入地理解庫侖定律，教師可以引入具體的實例來進行講解，如當兩個電荷分別為1C和2C，它們之間的距離為1m時，它們之間的作用力是多少？根據庫侖定律公式，作用力與電荷乘積成正比，與距離平方成反比。代入給定值，計算后得知作用力為2N。通過引導學生進行具體的計算，教師可以幫助他們將理論知識應用于實際問題中，從而加深對庫侖定律內容的理解。設計意圖：在“知識引入”環節，目的是為學生提供一個清晰、直觀的認識庫侖定律的途徑，通過復習前知、提出問題、介紹定律和實例講解四個步驟，教師可以引導學生進入新知識的學習狀態，并幫助他們建立新舊知識之間的聯系。這種教學流程不僅能夠使學生自然地接受和理解新知識，還能激發他們的學習興趣和探究欲望，為后續的深入學習打下堅實的基礎。

（2）小組探究。1）分組與任務分配。教師可以將學生分為若干小組，每組4人～5人，每個小組分配不同的任務，包括實驗操作、數據記錄等，確保每位學生都能積極參與。2）實驗材料與設備介紹。教師要為學生準備帶電小球、非導電線、電荷測量器、尺子等必要的實驗材料和設備。同時，教師要詳細介紹每種設備的用途和使用方法，確保學生能夠正確、安全地進行實驗。3）明確實驗目的。在實驗開始前，教師明確實驗的目的：通過實驗探索兩個帶電物體之間的作用力與其電荷量和距離的關系，從而加深學生對庫侖定律的理解。4）實驗步驟指導。教師要耐心指導學生進行實驗。首先，指導學生用電荷測量器為兩個小球分別帶上正電和負電。然后，讓學生懸掛帶電小球，調整兩球之間的距離，并測量它們之間的相互作用力。最后，引導學生認真記錄不同距離下的作用力數值，為后續的數據分析打下基礎。5）數據分析與討論。實驗結束后，教師要引導小組成員共同對實驗數據進行分析，繪制圖表，并與庫侖定律進行對比，讓他們積極討論實驗中出現的誤差和影響因素，力求得出準確結論。6）小組匯報。每個小組推選一個代表，進行實驗結果匯報。代表要展示各自小組的實驗數據和結論，并回答其他同學的問題。這一過程不僅能鍛煉學生的表達能力，還能促進小組之間的交流與學習。7）教師點評與指導。在匯報結束時，教師要對學生的實驗過程和結論進行點評，指出存在的問題，并給予改進建議。設計意圖：在“小組探究”環節，教師期望學生能夠通過親身實踐來發掘、理解并應用庫侖定律的核心內容。通過實驗操作和數據分析，學生不僅能加深對庫侖定律的認識，還能學會如何將理論知識應用于實際問題中。

（3）反思總結。1）課堂小測試。該測試采用多樣化的題型，包括選擇題、簡答題和計算題等，全面覆蓋了庫侖定律的基本概念、公式及其應用。通過這一測試，教師能夠客觀地了解學生對課堂內容的掌握程度，從而為后續的教學提供有力的支持。2）學生自我反思。在此環節，教師可以引導學生思考學習收獲、表現以及存在的問題。為了幫助學生更有條理地進行反思，教師可以設計“課堂反思表”，讓學生填寫“我學到了什么”，以梳理自己的知識點；“我不清楚的是什么”，以識別自己的學習盲區；，填寫“我的學習方法是什么”，以總結和優化自己的學習策略。3）小組分享與討論。在此環節，教師可以將學生分成若干小組，讓每組成員互相分享各自的反思成果，并進行討論。同時，各小組總結出本節課的主要知識點和常見問題，為日后的復習提供便利。設計意圖：“反思總結”旨在確保學生對庫侖定律有完整、清晰的理解，并對本節課的知識點進行系統化整理，同時鍛煉學生的反思、自評和總結能力。

（4）作業布置。1）明確作業的目的。在布置作業時，教師的首要任務是明確其目的，即鞏固和加深學生對課堂所學知識的理解。通過完成作業，學生將進一步熟悉和應用庫侖定律，強化物理學習的基礎。2）分層作業設計。為了照顧到不同水平的學生，教師可以采用分層作業設計的方法。首先，基礎題。主要圍繞庫侖定律的基本概念和簡單計算進行設計。這類題目將幫助學生熟悉和掌握定律的基本應用，如計算兩個點電荷之間的作用力等。其次，進階題。在基礎題的基礎上增加難度，涉及更復雜的場景和計算，這類題目要求學生能夠運用庫侖定律分析實際問題。最后，挑戰題。主要為那些渴望更多學術挑戰和探索的學生設計。這類題目不僅綜合多個知識點，還提供廣闊的思維空間，鼓勵學生挖掘更深層次的科學原理。3）明確作業要求。教師要明確提出作業的具體要求，包括作業格式、答題方法和提交時間等。同時，教師要積極倡導學生之間的合作與探討，以促進交流和知識分享。設計意圖：“作業布置”是教學過程的重要組成部分，旨在進一步鞏固學生在課堂上所學的內容，發展學生的自學能力，加強學生對知識點的掌握。

四、結語

全視角學習理論為高中物理教學提供了有力的理論支持，其核心內容，包括內容、動機和互動等三個維度，為教師進行教學實踐提供了指導原則。因此，教師在設計和實施物理教學時，要有意識地滲透全視角學習理念，層次性呈現物理概念，多維度激發學生學習動機，構建協同互動學習環境，更好地培養學生的科學素養和學習能力，促進學生全面發展。

參考文獻：

[1]克努茲·伊列雷斯.我們如何學習：全視角學習理論[M].北京：教育科學出版社，2014.

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[3]張偉龍.核心素養視域下的高中物理新課程教學———以“萬有引力定律”為例[J].中學物理教學參考，2023（15）：26-29.

[4]楊威虎，馬亞鵬.高中物理“功率”教學案例研究———基于學習結果分類與目標導向教學理論的視角[J].物理教學探討，2017（11）：77-80.

[5]楊廣軍.高中物理教材分析：一種學習理論視角的解讀[J].教學與管理，2008（06）：90-91.

Exploration of Senior Middle School Physics Teaching Design Based on the Theory of Comprehensive Perspective Learning

Luo Yongfeng

（Wangmo Ethnic Middle School， Guizhou Province，Wangmo 552300， China）

Abstract： The theory of holistic learning emphasizes that learners engage in comprehensive and multi-dimensional learning in diverse environments， methods， and resources. The core goal of combining this theory with high school physics teaching is to enrich students physics learning experience and comprehensively enhance their comprehensive physics literacy. The article provides an overview of the theory of holistic learning and proposes a high school physics teaching design strategy based on the theory of holistic learning. It explores the practice of senior middle school physics teaching design based on the theory of holistic learning from the perspectives of analyzing teaching and learning situations， setting teaching objectives， clarifying design ideas， and implementing teaching processes. The aim is to lay a foundation for students to better understand and apply physics knowledge.

Key words： comprehensive perspective learning theory； senior middle school physics； teaching design； teaching objectives； teachingprocess