張惠作

摘要 教師粗略處理高中物理教學(xué)內(nèi)容的邏輯層次，導(dǎo)致物理教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的功效缺失。因此。細膩化處理高中物理教學(xué)內(nèi)容是有效培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的策略之一。基于三維目標(biāo)，融合四個物理核心素養(yǎng)，運用案例分析法，探討了高中物理教學(xué)內(nèi)容的細膩化處理。

關(guān)鍵詞 高中物理教學(xué) 細膩化 路徑

受應(yīng)試理念的長期影響，教師專業(yè)知識普遍嚴重欠缺，導(dǎo)致課堂教學(xué)病態(tài)常存，“滿堂灌”“滿堂練”“滿堂問”“滿堂導(dǎo)”、照本宣科或喧“輔”奪“本”等久治難愈。這些病態(tài)從教師對教學(xué)內(nèi)容的處理角度看，共性就是課堂教學(xué)內(nèi)容的邏輯層次簡單粗暴、粗略模糊，學(xué)生只能囫圇吞棗、食不甘味。

例如，人教版新課本必修Ⅰ“牛頓第一定律”的實際教學(xué)中，就至少有兩處內(nèi)容的教學(xué)邏輯層次粗略，導(dǎo)致該節(jié)內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)思維”和“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”素養(yǎng)的功能盡失。其一，關(guān)于伽利略對運動原因分析的教學(xué)內(nèi)容中已有豐富的邏輯層次，但不少教師在教學(xué)中，卻沒有體現(xiàn)出來，使得學(xué)生對伽利略科學(xué)思想方法沒有清晰的感受，覺得稀里糊涂。其二，教科書通過比較亞里士多德和伽利略的不同觀點來介紹牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)過程，教材忽略兩千年中曲折研究過程中的關(guān)鍵節(jié)點的內(nèi)容，許多教師照本宣科，著力渲染伽利略完勝亞里士多德。這樣的教學(xué)過程似乎突出了伽利略勇于質(zhì)疑、不畏權(quán)威的高尚品質(zhì)，殊不知這種斷章取義的說教已經(jīng)起到了相反的效果，給學(xué)生造成“古人真笨”的印象，無法理解為什么“兩千年無人反駁”，更無法理解“站在巨人肩膀上”的含義，以至于本應(yīng)該充滿生機活力的物理教學(xué)變得機械、沉悶和程式化，缺乏情感與靈性的自然流露。

高中物理教學(xué)內(nèi)容細膩化處理就是將知識的邏輯層次以及知識的認知邏輯層次展現(xiàn)得細致入微、豐滿充實，使學(xué)生的認知思維過程自然流暢、水到渠成，實現(xiàn)對知識的全面把握和透徹理解，從而有效提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)?；谌S目標(biāo)，融合四個物理核心素養(yǎng)，將高中物理教學(xué)內(nèi)容細膩化。

一、知識梳理細膩化

1.按照概念、規(guī)律的系統(tǒng)性和完整性以及實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的階段性細膩化知識點

例如，對速度概念的細膩化梳理。（1）為什么引入？運動有快慢和方向，為了比較運動快慢和確定運動方向。（2）做什么？描述運動快慢和方向的物理量，運動快慢也就是位置變化快慢。（3）是什么？定義方法是比值法；其內(nèi)涵的文字表達是“位移和時間的比值”；圖示是有向線段；數(shù)學(xué)表達式（定義式）是v=△x/△t；量化國際單位是m/s；外延分類是平均速度和瞬時速度。（4）深化“為什么”。因為除了勻速直線運動，同一質(zhì)點的不同階段的速度不同，原來的概念有局限性。（5）深化“做什么”。平均速度只能粗略描述運動快慢和方向，瞬時速度精確描述運動快慢和方向。（6）深化“是什么”。平均速度：某階段的平均速度的方向和相應(yīng)位移方向一致。瞬時速度：文字表達是通過某一位置或某一瞬時的速度，是無限短時間內(nèi)的平均速度，近似等于很短時間的平均速度（近似測量原理）；數(shù)學(xué)表達是v=△x/△t|_△t→0 ；是速度圖象某點的縱坐標(biāo)；是位移圖象的斜率；方向和軌跡相切。（7）不是什么，疑似什么？與其他概念的區(qū)別聯(lián)系以及階段性認識的干擾與融合，如與速率、速度變化、加速度的區(qū)別聯(lián)系，速度和力的關(guān)系，速度和質(zhì)量的關(guān)系。平均速度的大小不是平均速率，瞬時速度大小就是瞬時速率，初中學(xué)習(xí)的速度其實是平均速率，所以初高中速度概念的臺階很高。

2.化抽象為具體，解釋通俗化

例如，判斷質(zhì)點運動軌跡的曲、直依據(jù)是速度和合力（或加速度）方向在不在同一直線上。“同一直線”什么含義？需要更加具體的說明?！巴恢本€”就是速度矢量圖示和合力矢量圖示平行，包括方向相同或相反。再如，P=Fv應(yīng)用于動力機械（各類交通運輸工具和起重機）的發(fā)動機，各量的意義具體解釋為：P表示發(fā)動機輸出功率，F(xiàn)表示發(fā)動機提供的動力（或牽引力），v表示受到動力的物體沿動力方向的速度。

3.挖掘教材中欠缺的知識之間的內(nèi)在聯(lián)系

新教材不少地方更粗放，前后知識的邏輯聯(lián)系沒有顯性呈現(xiàn)出來，這便于促使學(xué)生“獨立”探究，教材如果寫得很明了，學(xué)生在探究時，就會自覺不自覺地去翻書找答案，而不獨立思考。所以，教材粗枝大葉有利于逼迫學(xué)生主動獨立思考和探究。例如，行星運動軌跡是橢圓，在高中階段近似處理為圓周，為什么運動性質(zhì)是勻速圓周運動？教材上略去這一結(jié)論的推理過程，教師應(yīng)當(dāng)設(shè)置問題，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)開普勒定律經(jīng)過推理得到結(jié)論：因為橢圓十分接近圓，所以處理為圓，太陽在圓心上；在此基礎(chǔ)上，根據(jù)“面積”定律可知，行星運動為勻速圓周運動，周期關(guān)系中半長軸應(yīng)改為軌道半徑。又如，關(guān)于重力勢能教學(xué)，教材中缺少一個重要的邏輯層次：重力勢能變化為什么與重力功密切相關(guān)？鄭青岳老師發(fā)表的關(guān)于重力勢能的教學(xué)設(shè)計中，就設(shè)計了這一認知邏輯層次。

4.發(fā)現(xiàn)學(xué)生理解概念、規(guī)律之間的混淆層次

例如，重力和壓力的區(qū)分，對于不少學(xué)生并非易事。有三個混淆層次：“重力就是壓力”“重力的大小等于壓力”“重力是產(chǎn)生壓力的原因”。又如，在分析帶電粒子受力情況時，常有學(xué)生默默地把忽略重力和忽略質(zhì)量等同。

二、技能訓(xùn)練細膩化

1.細化技能要領(lǐng)

例如，使用電火花打點計時器操作技能：（1）會打開開關(guān)，在后續(xù)的實驗中，顯示出不少學(xué)生這一技能很低。如掀翻了小車軌道，推倒了鐵架臺，他們往往以打開墻壁上固定牢固的開關(guān)技能來處置電火花打點計時器開關(guān)。（2）連接紙帶技能。把紙帶接到車上、重錘上，把紙帶穿過計時器。（3）會安裝計時器。特別是驗證機械能守恒定律中需要把計時器安裝在鐵架臺上，是比較難的技能。（4）會更換復(fù)寫紙或墨粉紙。

2.明確技能培養(yǎng)程序

該程序為引領(lǐng)、示范、講解、訓(xùn)練、矯正（預(yù)設(shè)矯正和過程矯正和反饋矯正）。

三、過程展開細膩化

1.融合教學(xué)過程與思維過程

教學(xué)過程是明線，思維過程是暗線，二者要相輔相成，運用問題化手段，使明線服務(wù)于暗線。例如，“探究合力求法”的教學(xué)中，記錄了兩個分力和合力大小方向之后的教學(xué)邏輯層次設(shè)計：（1）先用同一標(biāo)度，做出各力圖示；（2）觀察、猜想它們之間有什么關(guān)系？有學(xué)生說：“四邊形關(guān)系”；（3）任意四邊形是不是規(guī)律？（4）假設(shè)是平行四邊形關(guān)系；（5）如何驗證假設(shè)？以兩個分力圖示為鄰邊做平行四邊形，做出對角線，與合力圖示對比；（6）結(jié)論；（7）重復(fù)驗證。從（2）到（5）教學(xué)過程，運用問題導(dǎo)向使思維過程落到實處。

2.改變傳統(tǒng)的教學(xué)過程

教學(xué)過程要改變滿堂灌、滿堂練、滿堂問，照本宣科的現(xiàn)象，要認知化，教學(xué)過程設(shè)計要符合學(xué)生認知規(guī)律，以認知化策略處置教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)過程細膩化。根據(jù)“抑制”“思維定勢負遷移”等認知心理障礙，增設(shè)激發(fā)認知沖突、知識比較以及變式訓(xùn)練等教學(xué)環(huán)節(jié)豐富充實教學(xué)邏輯層次。

例如，“力的分解”教學(xué)過程的邏輯層次設(shè)計。（1）演示一個“四兩撥千斤”實驗（興趣化）。（2）引出課題，界定概念。把一個已知的力作為合力，求等效替代它的幾個分力（重視思想方法）。（3）尋求策略和方法。策略：一分為二、二分為四、四分為八…，一分為二是基礎(chǔ)，是二合為一的逆運算，遵守平行四邊形定則。方法：圖示法和計算法。圖示法基本步驟是：作圖（規(guī)范圖示），測量出鄰邊長度和鄰邊與對角線夾角，按標(biāo)度比例計算出分力大??；計算法的基本步驟是：作圖（示意圖），解三角形（方法細膩化）。（4）把一個力的圖示作為對角線，你能做出多少平行四邊形？無數(shù)！這樣的工作沒有實際意義！有實際意義的分解是在限定條件下的分解。（5）解決具體問題時，我們常常根據(jù)實際作用效果判斷分力方向或指定兩個互相垂直的方向分解（正交分解），按照實際效果分解靜止在斜面上物體的重力。（6）一個力的實際作用效果是固定不變的嗎？（運用變式）。（7）分析“四兩撥千斤”現(xiàn)象。（8）再問：靜止在斜面上物體受幾個力？排除力的分解對受力分析的抑制效應(yīng)。

四、方法教學(xué)細膩化

方法要講細講透，避免囫圇吞棗，需要教師心中知方法。一知方法有分類，如物理思想和方法、思維方法、數(shù)學(xué)方法、解決問題的方法（強方法，弱方法）等；二知方法之間的搭配邏輯關(guān)系；三知方法有步驟；四要知輕重，要從注重解題技巧向重視科學(xué)方法轉(zhuǎn)變，從重視“強方法”向重視“弱方法”轉(zhuǎn)變。

比如，前面例子談到，力的合成、分解的方法有許多，“圖示法”“計算法”“平行四邊形法”“三角形法”“相似三角形法”“輔助線轉(zhuǎn)化法”“余弦定理法”“正弦定理法”（推論：拉密定理法）、“動態(tài)作圖法”等。如果教師毫無邏輯地講這些方法，學(xué)生會不知所措，無法融會貫通，只好生搬硬套。而學(xué)生需要厘清這些方法之間的搭配邏輯關(guān)系以及步驟，才能靈活應(yīng)用。

又如，平拋運動的分解過程，應(yīng)當(dāng)從兩個方面細膩化。一個方面先畫出速度矢量和重力矢量，提出問題：請同學(xué)提出分解方案。分解初速度，再分解合力，這個分解的過程一般被忽略了，教師認為太簡單，忽視分解初速度和分解合力的過程，因而“分解方法”的基本步驟沒有學(xué)習(xí)，所以，很少有學(xué)生能夠運用這一方法去處理其他曲線運動。另一方面應(yīng)設(shè)計一個教學(xué)過程：沿斜上為軸建立直角坐標(biāo)系分解，大家判斷分運動性質(zhì)？比較而言，前者分解的分運動更簡單。經(jīng)過這樣的兩個過程，曲線運動的“分解”方法才比較有效地落實了。

五、情感、態(tài)度和價值觀落實細膩化

1.要善于滲透

比如，讓學(xué)生算一算從高速行駛的汽車釋放一個礦泉水瓶的動能，體驗其具有的破壞力，這個知識的應(yīng)用過程就培養(yǎng)了學(xué)生的社會參與意識和對社會負責(zé)任的態(tài)度；重視某一物理現(xiàn)象的應(yīng)用與防護知識，則培養(yǎng)學(xué)生一分為二的哲學(xué)思想和辯證思維方法；理想模型的教學(xué)體驗，能夠培養(yǎng)學(xué)生抓主要矛盾的哲學(xué)思想和方法論。

2.要充分挖掘

實施物理核心素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)要求教師深入研究物理學(xué)發(fā)展的過程，清楚其中所蘊含的科學(xué)思想和方法，創(chuàng)設(shè)鮮活、真實的學(xué)習(xí)情境，帶領(lǐng)學(xué)生領(lǐng)略物理學(xué)的價值，體驗物理學(xué)研究過程中的科學(xué)精神，促進他們科學(xué)素養(yǎng)的提升。教學(xué)中，要精心研究有關(guān)科學(xué)方法的物理學(xué)史內(nèi)容的教學(xué)邏輯層次，運用問題化手段，讓學(xué)生重蹈人類思想發(fā)展中那些最關(guān)鍵的步子。

3.要巧妙融合

把現(xiàn)實探究和探究的歷史巧妙融合，著力為學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的形成提供營養(yǎng)。例如，探究感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件教學(xué)中，教師對一部分導(dǎo)體切割磁感線實驗做了以下細膩化處理：學(xué)生用量程電流表探究失??；換用靈敏電流計，依然失??；選用微電流傳感器，成功；穿越時空，法拉第研究時沒有電流表，怎么辦？經(jīng)歷這些細膩的教學(xué)過程，學(xué)生切身體會到成功來之不易，感悟到法拉第的科學(xué)精神和思想方法，有利于科學(xué)態(tài)度的形成。

4.要嚴拘小節(jié)

情感、態(tài)度和價值觀落實的實質(zhì)是學(xué)科教育的落實，教育無小節(jié)，教師不經(jīng)意的一個“隨便”，都可能給學(xué)生造成極大沖擊。實際教學(xué)中，存在教師演示隨便、放任學(xué)生隨意探究、教師一味“鼓勵”式評價等“隨便”現(xiàn)象，導(dǎo)致不少學(xué)生認為科學(xué)探究就是敢于隨便玩玩。比如，一些簡單的探究實驗，常常忽略收集數(shù)據(jù)的記錄表格設(shè)計等重要的探究環(huán)節(jié)。所以，對于探究實驗，即使簡單也切不可隨便，要嚴拘小節(jié)，精心設(shè)計細節(jié)，重視言傳身教、規(guī)范管理、中肯評價。

[責(zé)任編輯 郭振玲]