□王超良

（浙江省義烏中學(xué)，浙江義烏 322000）

意識 功能 方法
——對學(xué)考、選考背景下物理教學(xué)設(shè)計的研究與實踐

□王超良

（浙江省義烏中學(xué)，浙江義烏 322000）

“學(xué)考+選考”的“新高考”跟“老高考”間有著很大的差異.新高考需要教師從教學(xué)內(nèi)容的布局、教學(xué)方式的運用和教學(xué)時間的安排等方面進行整體考慮，在努力把握分析解決問題的大方向上下功夫、做文章，在長計劃、短安排中，真正把握教學(xué)的主動權(quán)，切實幫助學(xué)生突破關(guān)鍵性的教學(xué)內(nèi)容，提高應(yīng)變能力.

教學(xué)策略；教學(xué)設(shè)計；整體規(guī)劃；教學(xué)片段

新高考改革方案的最大亮點是增加了學(xué)生的選擇性，讓學(xué)生在全面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)有興趣地學(xué)習(xí)，使其個體成長與發(fā)展的空間得到有效地提升，從而實現(xiàn)個性化地發(fā)展.

但是，由于考試時間大大提前，考試內(nèi)容也增加了不少，而每周實際授課的課時數(shù)卻沒有增加.因此，如何解決好這對矛盾，是每個物理教師都必須面對的一個極為重要的研究課題.

一、在學(xué)考、選考背景下物理課堂教學(xué)的路在哪里？

仔細分析“學(xué)考+選考”、“老高考”的高考試題，可以發(fā)現(xiàn)“學(xué)考+選考”跟“老高考”間還是有很大的差異，這是兩個完全不同的概念.“老高考”中，無論從知識的廣度、深度，還是從靈活度上看，要求都比較高；而“學(xué)考+選考”的新高考，要求特別高的點就那么幾個.這就需要我們從教學(xué)內(nèi)容的布局、教學(xué)方式的運用和教學(xué)時間的安排等方面進行整體考慮，在努力把握分析解決問題的大方向上下功夫、做文章，在長計劃、短安排中，真正把握教學(xué)的主動權(quán)，切實幫助學(xué)生突破關(guān)鍵性的教學(xué)內(nèi)容，提高應(yīng)變能力.那么，在學(xué)考、選考背景下的物理教學(xué)中，怎樣才能產(chǎn)生切實有效的教學(xué)效果呢？顯然，首先應(yīng)該明確的是把握好教學(xué)設(shè)計的大方向，讓學(xué)生真正參與到知識的構(gòu)建過程中來，讓學(xué)生在經(jīng)歷簡約有序的教學(xué)活動中，習(xí)得知識、獲得能力的提升.

（一）注重課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的整體規(guī)劃，把握好教學(xué)的節(jié)奏

知識是動態(tài)的，知識結(jié)構(gòu)的形成過程就是能力提升的過程.讓學(xué)生形成完整的知識結(jié)構(gòu)是教學(xué)的目標，但學(xué)生構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)的過程不可能一蹴而就，這就要求教師對教學(xué)進程要有宏觀的把握，切實把握好教學(xué)內(nèi)容呈現(xiàn)的時機，控制好教學(xué)的節(jié)奏.因此，教師要注重課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)的整體規(guī)劃與設(shè)計.

1.努力開辟最佳的教學(xué)路徑

設(shè)計教學(xué)流程時，要通盤考慮，縝密思考，反復(fù)推敲，通過有效地整合，把知識的生成過程以最快捷的路徑呈現(xiàn)出來，把學(xué)生最想知道的東西展示出來，把學(xué)生最應(yīng)該掌握的知識、方法與思路構(gòu)建成結(jié)構(gòu)完整、便于提取的信息系統(tǒng).

2.充分發(fā)揮媒體的整合功能

在教學(xué)設(shè)計中，教師要充分挖掘各種教學(xué)媒體的功能，努力從不同的側(cè)面，用不同的方法，尋找活動內(nèi)容的最佳結(jié)合點，打造出活動內(nèi)容豐富、形式多樣、方法合理、思路靈活、情感體驗真切的，也富有立體感的課堂教學(xué)系統(tǒng).

3.優(yōu)化教學(xué)模塊的邏輯結(jié)構(gòu)

在對各種教學(xué)媒體的整合中，各種教學(xué)媒體呈現(xiàn)的內(nèi)容要合適，要相輔相成，出現(xiàn)的時機也要把握好，要符合人們的認知規(guī)律，符合學(xué)生的學(xué)習(xí)心理特點，符合思維發(fā)展的邏輯順序.

（二）注重教學(xué)片段的設(shè)計與構(gòu)建

顯然，在教學(xué)設(shè)計中，一個教師如果樹立了教學(xué)設(shè)計的模式意識，也具備了一定的整體把握知識結(jié)構(gòu)的策略和能力時，那么他的課堂在反映教材知識演化邏輯順序的“知識序”、反映課堂教學(xué)流程時空順序的“教學(xué)序”和反映學(xué)生學(xué)習(xí)活動心理順序的“認知序”方面，就一定會有良好的表現(xiàn)，就會在“三序合一”的教學(xué)過程中，實現(xiàn)課堂教學(xué)效果的最大化.

但是，要想使一堂課充滿活力，富有靈氣，使教學(xué)活動真正處于和諧的信息交流狀態(tài)中，凸現(xiàn)出課堂的品位，就要深入挖掘教材的內(nèi)涵，注重教學(xué)片段的設(shè)計與構(gòu)建.教師要努力創(chuàng)設(shè)既能挖掘教材內(nèi)容的內(nèi)涵,又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性,也能充分發(fā)揮教師教學(xué)的主導(dǎo)作用的教學(xué)片段.

1.以情境為中心構(gòu)建教學(xué)片段

問題情境是物理教學(xué)的出發(fā)點，一個實際的問題可以超越模式識別，引發(fā)思維.因此，以“情境”為中心構(gòu)建教學(xué)片段，是物理教學(xué)中尋找教學(xué)亮點最常用的一種方法.

2.以問題為中心構(gòu)建教學(xué)片段

問題解決是認知的核心.問題解決的過程中往往蘊含著豐富的知識，而教師教學(xué)水平的高低，也主要表現(xiàn)在引導(dǎo)學(xué)生解決問題的過程中，表現(xiàn)在提取蘊含知識的能力上.這就要求教師針對具體的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計出具有思考價值、有實際意義的問題，然后先讓學(xué)生思考并嘗試解決，再組織學(xué)生借助圖書資料、投影儀、網(wǎng)絡(luò)資源、計算機輔助教學(xué)等手段進行討論和合作學(xué)習(xí)，提高學(xué)生分析解決問題的能力.

3.以突破關(guān)鍵環(huán)節(jié)為中心構(gòu)建教學(xué)片段

在課堂教學(xué)中，如果教師能設(shè)法使學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容的認知要求、社會要求和情感要求，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果將會大大提高.

當(dāng)然，構(gòu)建教學(xué)片段的手段是很多的，這就需要充分發(fā)揮教師的教學(xué)智慧.但不管采用什么教學(xué)方式，我們都要樹立以人為本的教學(xué)觀念，都要立足于學(xué)生成長與發(fā)展的角度，努力追求“三序合一”的教學(xué)境界.

二、在學(xué)考、選考背景下物理課堂教學(xué)設(shè)計的幾條途徑

（一）抓住關(guān)鍵內(nèi)容進行教學(xué)設(shè)計

對于重點的、關(guān)鍵性的教學(xué)內(nèi)容，我們要弄清楚教材的內(nèi)涵，把握教材中關(guān)鍵性的東西，揭示清楚教學(xué)內(nèi)容中體現(xiàn)的知識結(jié)構(gòu)，努力精簡教學(xué)過程，突出重點和關(guān)鍵性的東西.

案例1：楞次定律的教學(xué)

楞次定律是高中物理中最為抽象的規(guī)律之一，它既是教學(xué)重點，也是教學(xué)難點.為解決這一教學(xué)課題，雖然已經(jīng)積累了豐富的研究資料,但沒有出現(xiàn)如何立足于物理學(xué)科的本質(zhì)與學(xué)生學(xué)習(xí)的實際，系統(tǒng)地研究楞次定律教學(xué)的物理內(nèi)涵，并給出邏輯思維脈絡(luò)清晰的教學(xué)設(shè)計作品.

圖1

顯然，傳統(tǒng)教學(xué)中實驗的選取不當(dāng)是造成教學(xué)邏輯繁冗的根本原因.為此，我們選用“楞次環(huán)”實驗作為教學(xué)的出發(fā)點和突破口.實驗裝置如圖1所示，A、B都是鋁環(huán)，其中A環(huán)閉合，B環(huán)斷開，橫梁可以繞其中間的支點轉(zhuǎn)動.實驗時，用條形磁鐵的一極垂直插向、拔出A環(huán)，可觀察到儀器繞支點轉(zhuǎn)動.該實驗的優(yōu)勢在于：第一，實驗裝置簡單、實驗現(xiàn)象直觀，可以直接判斷出感應(yīng)電流的磁場方向.這樣，感應(yīng)電流的方向就可用右手螺旋定則進行判斷.第二，可以控制和分離變量.這樣，感應(yīng)電流的方向與感應(yīng)電流的磁場方向就被分離開來.所以，傳統(tǒng)教學(xué)急于尋找磁場這一“中介”并選用繁復(fù)且無法直觀地反映物理現(xiàn)象間的關(guān)系的“螺線管的四組實驗”的教學(xué)思路，并非最佳的教學(xué)路徑.

選用“楞次環(huán)”后，我們就可以對楞次定律進行更加符合教學(xué)邏輯的教學(xué)設(shè)計.

第一步，判斷感應(yīng)電流的磁場方向.

實驗時，將條形磁鐵的N極垂直環(huán)面插向A環(huán)時，發(fā)現(xiàn)A環(huán)向遠離磁鐵方向運動，呈現(xiàn)一種“來拒”現(xiàn)象；再使條形磁鐵的N極垂直環(huán)面離開A環(huán)時，卻發(fā)現(xiàn)A環(huán)向靠近磁鐵方向運動，出現(xiàn)了“去留”的現(xiàn)象.而對B環(huán)作相仿的實驗時，卻沒有發(fā)生這樣的現(xiàn)象.而后，換用S極進行多次同樣的實驗，發(fā)現(xiàn)仍然呈現(xiàn)這種“來拒去留”的實驗現(xiàn)象.這種直觀、簡約的實驗現(xiàn)象不僅剝離了線圈繞向等多重因素，而且分離了感應(yīng)電流方向這一因素.

在實驗中呈現(xiàn)出來的“來拒”與“去留”，正是鋁環(huán)中感應(yīng)電流磁場與原磁場相互作用的宏觀表現(xiàn)，根據(jù)“同名磁極相斥，異名磁極相吸”的基本規(guī)律容易判斷感應(yīng)電流的磁場方向.

第二步，判斷感應(yīng)電流的方向.已知感應(yīng)電流的磁場方向，根據(jù)安培定則判斷出感應(yīng)電流的方向.

第三步，總結(jié)出在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中具有普遍意義的楞次定律.根據(jù)記錄實驗現(xiàn)象的表格（見表1），在進一步分析的基礎(chǔ)上，可以引導(dǎo)學(xué)生從物理本質(zhì)上進行歸納：當(dāng)鋁環(huán)中的磁通量增加時，感應(yīng)電流的磁場方向與磁場方向相反；而當(dāng)鋁環(huán)中的磁通量減少時，感應(yīng)電流磁場方向與磁場方向相同.“增反減同”的規(guī)律也就很自然地被總結(jié)出來了.

表1

可見，選擇“楞次環(huán)”實驗是基于儀器的簡單性以及物理規(guī)律表述的直觀性的特征.這種直觀性有助于學(xué)生形象思維能力的培養(yǎng).因為，“來拒去留”描述的是感應(yīng)電流的磁場與原磁場的相對位置，這是看得見、摸得著的東西；而“增反減同”是從磁通量的角度來說的，是看不見、摸不著的東西，需要學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進行想象才能理解；“阻礙”則說的是楞次定律的本質(zhì)，是對“來拒去留”與“增反減同”的高度概括.運用“楞次環(huán)”實驗進行教學(xué)突破，則既包容了微觀的、理論的、數(shù)學(xué)的含義，也更容易描述電磁感應(yīng)現(xiàn)象中隱含的那種宏觀的、現(xiàn)象的、力學(xué)的特征.因而，也就更容易被學(xué)生所接受.

（二）運用“先學(xué)后教”的教學(xué)策略進行教學(xué)設(shè)計

對于既是關(guān)鍵性知識，又是教學(xué)重點或難點的教學(xué)內(nèi)容，要努力激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性.我們可以通過先布置學(xué)生按“教學(xué)綱要”進行預(yù)習(xí)，教師按“教學(xué)綱要”設(shè)計教學(xué)過程的方法開展教學(xué)，使學(xué)生有能力參與到教學(xué)活動過程中來，讓學(xué)生在經(jīng)歷知識的發(fā)生、發(fā)展與變化的全過程中，實現(xiàn)有效地突破.

案例2：速度變化快慢的描述——加速度

本節(jié)教學(xué)內(nèi)容既是教學(xué)重點，也是教學(xué)難點.對于學(xué)生來說，為什么要引入加速度的概念，如何理解加速度的概念等都是非常抽象的、難以駕馭的問題.為了達到良好的教學(xué)效果，教師就要積極創(chuàng)造條件，增強教學(xué)的直觀性，降低思維的坡度，努力提高學(xué)生的認知水平.

1.教學(xué)綱要

①為什么要引入加速度這個物理量？它表示什么物理意義？②什么叫加速度？它的定義式是怎樣的？你是如何理解定義式中相關(guān)物理量的含義的？③你是怎么確定加速度的方向的？④怎樣利用運動圖像分析加速度的大小和方向？

2.教學(xué)過程設(shè)計

（1）創(chuàng)設(shè)情境，引入課題

首先，播放終極PK視頻：飛機、汽車與摩托車同時從靜止開始加速啟動至穩(wěn)態(tài)的運動情境.讓學(xué)生在觀察中形成表象，提供學(xué)生進行形象思維的素材.接著，教師結(jié)合飛機、汽車和摩托車運動的即時速度與時刻的記錄表（見表2），通過提問引入新課.

表2

①汽車、摩托車、戰(zhàn)斗機，誰運動得更快？②引導(dǎo)學(xué)生在對比分析的基礎(chǔ)上，形成思維的方向：運動快→位置變化快→速度大；起動快→速度變化快→加速度大還是?。?/p>

（2）比較分析，形成概念

①為什么要引入加速度這個物理量？它表示什么物理意義？②什么叫加速度？它的定義式是怎樣的？你是如何理解定義式中相關(guān)物理量的含義的？

（3）合理引導(dǎo)，突破難點

①你是怎么確定加速度的方向的？引導(dǎo)學(xué)生通過作圖的方式在頭腦中形成清晰的物理圖景（如圖2所示）.

圖2

②形成結(jié)論：加速度a的方向與速度變化量Δv的方向相同；加速運動時，加速度方向與速度方向相同；減速運動時，加速度方向與速度方向相反.

③概念辨析

下面的說法對嗎？為什么？

v越大，a就越大；v變化越快，a就越大；a為零，v也為零；a不變，v也不變；a減少，v也減少；a向東，v可能向西；a為正值，v一定增加.

（4）智能訓(xùn)練

①某同學(xué)將一足球以5m/s的速度踢出，球沿水平地面向右作勻速運動，碰到豎直墻面后以3m/s的速度被反向彈回，最后又被該同學(xué)用腳踏住.若已知足球被踢出、反彈和踏住的時間均為0.1s.規(guī)定向右方向為正方向，試求：足球在被踢出、反彈和踏住的過程中的加速度.

②怎樣利用運動圖像分析加速度的大小和方向？

根據(jù)飛機、汽車和摩托車運動的即時速度與時刻的記錄表（表3），完成以下任務(wù)：

表3

任務(wù)1：在同一張速度-時間圖像中作出飛機、汽車和摩托車運動的v-t圖線；

任務(wù)2：對照v-t圖線，想一想：有什么發(fā)現(xiàn)？

結(jié)論：速度圖線中的斜率表示加速度的大小.

試根據(jù)如圖3所示的v-t圖線，說出物體運動的情況.

圖3

（三）針對教學(xué)實際條件，構(gòu)建教學(xué)過程

有些教學(xué)內(nèi)容可以根據(jù)學(xué)生的認識水平及學(xué)校教學(xué)裝備的實際條件，在堅持以人為本的原則下，因地制宜地進行教學(xué)設(shè)計，從而達到激發(fā)學(xué)生形象思維、降低思維坡度，提高教學(xué)效果的目的.

案例3：波的干涉

本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)目標是認識穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，知道產(chǎn)生穩(wěn)定干涉圖樣的條件.其中，認識產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉圖樣的條件也是教學(xué)的難點.對波的干涉，盡管高考的要求低，但教學(xué)時間緊，學(xué)生對相關(guān)知識信息的儲備也比較少.因此，要想順利完成教學(xué)任務(wù)并非易事.

顯然，對教材內(nèi)容進行有機地整合，讓學(xué)生在經(jīng)歷感性認識的基礎(chǔ)上，按照物理知識發(fā)生、發(fā)展和變化的順序展開教學(xué)過程就比較適合學(xué)生認知的規(guī)律.為此，針對學(xué)生現(xiàn)有的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和學(xué)校教學(xué)裝備的實際，我們設(shè)計了以下教學(xué)過程.

1.引入新課

⑴復(fù)習(xí)舊知，為新課做準備.

①波的獨立傳播原理；②波的疊加原理.

⑵設(shè)置疑問，激發(fā)興趣.

兩列連續(xù)不斷的波在相向傳播并疊加時會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？

⑶引導(dǎo)學(xué)生觀察,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的心向.

演示彈性繩（由若干條橡皮筋串套而成）上的駐波實驗（圖4）：馬達帶動彈性繩一端振動形成繩波，與從彈性繩的另一端反射回來的波疊加.

圖4

思考：你看到了什么現(xiàn)象？

讓學(xué)生在仔細觀察現(xiàn)象后，對彈性繩上發(fā)生的現(xiàn)象用語言進行描述與表達.

①有的點振動強，有的點振動弱；②強、弱區(qū)域相互間隔；③強、弱區(qū)域固定不變.

提出干涉的概念：兩列波疊加時，某些區(qū)域振幅變大，某些區(qū)域振幅減小的現(xiàn)象.

教師在引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察的基礎(chǔ)上進行補充說明：振動加強與減弱區(qū)域固定不變，且振動加強區(qū)域與振動減弱區(qū)域相互間隔.

2.新課教學(xué)

通過運用實物演示和計算機軟件輔助等探究活動讓學(xué)生獲得體驗，探究發(fā)生干涉現(xiàn)象的條件.為了更好地研究這種現(xiàn)象，利用軟件在計算機上進行模擬.

首先讓學(xué)生了解軟件菜單和設(shè)置，再進行探究活動.

（1）打開《波的疊加》的Flash文件：讓學(xué)生先了解橫波、縱波與水波.

（2）讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，形成概念：通過橫波疊加、縱波疊加、水波疊加現(xiàn)象的觀察，認識到這些現(xiàn)象都是波的干涉.

（3）思考：兩列波的疊加一定會發(fā)生干涉嗎？

兩列波的波長、振幅、周期和波速都相同，發(fā)生干涉，如果不同，還發(fā)生干涉嗎？

引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到可以運用控制變量法進行探究.

提示：同一介質(zhì)中，波速一定，由波長λ=vT知，波長λ與周期T成正比.

讓學(xué)生認識到改變參數(shù)其實就兩種情況：

①振幅不同、其他物理量相同；②波長、周期不同，其他物理量相同.

（4）提問：哪些物理量不同，兩列波就不干涉了？

總結(jié)出產(chǎn)生干涉的條件：兩列波頻率相同，波源相差恒定.

（5）波的干涉的應(yīng)用（現(xiàn)象解釋）：放大音叉的聲音（音叉量筒實驗）.

用計算機模擬水波的疊加，讓學(xué)生看《雙波源水波干涉》實驗，再利用計算機進行模擬，可以清楚地看到水波的干涉圖樣.通過設(shè)置兩波源頻率制作波的疊加動畫，讓學(xué)生既能看到相干疊加現(xiàn)象，也能看到非相干疊加現(xiàn)象.

3.課后自主探究

用比較簡單的方法制作水波干涉圖樣：用同心圓法繪制水波干涉圖樣，用實線圓代表波峰、虛線圓代表波谷，并找到振動加強和減弱的區(qū)域.

除了以上方法外，還可以運用“案例教學(xué)法”和利用“閱讀引導(dǎo)法”設(shè)計教學(xué)過程。

在選考內(nèi)容中，有些教學(xué)內(nèi)容引入中學(xué)物理教材的本意，只是為了拓展學(xué)生的視野，教學(xué)要求并不高，千萬不要在深度上做文章.對于這樣的教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)設(shè)計中，定位一定要準確，切勿喧賓奪主.例如，在選修3-4、3-5教材中就有不少諸如《粒子的波動性》、《物質(zhì)波》、《放射性元素的衰變》、《放射性的應(yīng)用與防護》《探測放射線的方法》、《重核的裂變》和《輕核的聚變》這樣的教學(xué)內(nèi)容.對這樣的內(nèi)容，運用“案例教學(xué)法”能收到非常好的教學(xué)效果.但教學(xué)主線一定要把握好，知識點也要到位，思維方法必須得厘清.

對于非重點、非關(guān)鍵性的教學(xué)內(nèi)容，或?qū)σ恍W(xué)生通過自學(xué)能夠解決問題的教學(xué)內(nèi)容，我們可以大膽地采用“閱讀引導(dǎo)法”來設(shè)計教學(xué)過程，先布置學(xué)生自學(xué)綱要，再通過教師啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生進行討論，然后通過針對性的過關(guān)練習(xí)的方式完成教學(xué)過程.這樣處理，既節(jié)約了教學(xué)時間，也培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，是一種非常值得嘗試的教學(xué)方法.

我們應(yīng)該看到，教學(xué)改革是課程改革的重要組成部分，教師教育觀念是否更新，教學(xué)方式是否發(fā)生了質(zhì)的改變，是衡量課程改革成敗的重要標準，而學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變是課程改革的顯著特征和核心任務(wù).教學(xué)的目的，不單是讓學(xué)生知道得更多，知識面更廣，而在于教會學(xué)生在知道別人的東西的同時，有能力和機會悟出自己的東西.這種“悟”的過程，離不開想象，離不開探索，離不開反思，離不開豐富多彩的結(jié)論的交鋒，或許正是這個過程，最終才能讓學(xué)生學(xué)會創(chuàng)造，學(xué)會創(chuàng)新.