范昕玥 黃樹清

摘? ?要：以“平拋運(yùn)動” 為例，依據(jù)學(xué)習(xí)進(jìn)階理論打造階級式思維課堂，使學(xué)生在建立平拋運(yùn)動理想化模型的過程中，學(xué)會應(yīng)用多種物理思想，提升科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)進(jìn)階;思維課堂;物理模型

“平拋運(yùn)動”一節(jié)是在學(xué)生掌握勻速直線運(yùn)動規(guī)律、自由落體運(yùn)動規(guī)律、運(yùn)動合成與分解的方法的基礎(chǔ)上進(jìn)一步學(xué)習(xí)曲線運(yùn)動，并在逐步深入學(xué)習(xí)中感受平拋運(yùn)動理想化模型的建立過程，為之后學(xué)習(xí)復(fù)雜運(yùn)動做知識鋪墊，起到了承上啟下的作用，能夠幫助學(xué)生從直線運(yùn)動過渡到曲線運(yùn)動。

本文以“學(xué)習(xí)進(jìn)階”理論從簡單到復(fù)雜、從單一到綜合的進(jìn)階過程為指導(dǎo)[ 1 ]，在學(xué)生已能夠用抽象思維解決問題的基礎(chǔ)上，根據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》對于平拋運(yùn)動一節(jié)的內(nèi)容要求，分為以下四個(gè)階級（見表1）建立思維課堂，并針對其特點(diǎn)對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)和教學(xué)，旨在幫助學(xué)生提升科學(xué)素養(yǎng)。

1? 把握思維起點(diǎn)，認(rèn)識平拋運(yùn)動

在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前學(xué)生對平拋運(yùn)動等一系列曲線運(yùn)動比較陌生，若直接給出平拋運(yùn)動的定義不利于學(xué)生理解，這就需要教師進(jìn)行循序漸進(jìn)的引導(dǎo)。

把握學(xué)生能夠分析簡單運(yùn)動這一思維起點(diǎn)，從與平拋運(yùn)動相關(guān)的生活實(shí)例入手，激活學(xué)生的思維，開始思維的初步進(jìn)階（表2）。

【設(shè)計(jì)意圖】利用多媒體游戲創(chuàng)設(shè)具體情境，激發(fā)學(xué)生興趣，使學(xué)生根據(jù)事實(shí)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行思考并嘗試解決情境問題，產(chǎn)生由直線到曲線的認(rèn)知沖突，初步接觸平拋運(yùn)動。再通過提問引導(dǎo)學(xué)生對情境中物體的運(yùn)動情況進(jìn)行逐步深入分析，使學(xué)生先在情境中觀察到曲線運(yùn)動，從而在教師提出的問題中了解理想化處理方法，學(xué)會用曲線運(yùn)動的條件解釋平拋運(yùn)動為曲線運(yùn)動，并對其產(chǎn)生初步印象，進(jìn)而將平拋運(yùn)動情境轉(zhuǎn)化為物理模型，認(rèn)識平拋運(yùn)動，掌握建立物理模型的方法。學(xué)習(xí)進(jìn)階如圖1所示。

2? 搭建思維支架，形成平拋模型

實(shí)驗(yàn)探究在平拋運(yùn)動的教學(xué)中是非常重要的環(huán)節(jié)，但在實(shí)際課堂中由于時(shí)間等不可抗因素的限制，教師多是提供現(xiàn)成的儀器讓學(xué)生直接探究平拋運(yùn)動水平和豎直方向的分運(yùn)動，實(shí)驗(yàn)的探究性有所欠缺，為了更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)探究的作用，在有限的條件下教師可以利用平拋運(yùn)動的分解與合成引導(dǎo)學(xué)生自主對多個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行串聯(lián)，感受實(shí)驗(yàn)的探究過程，突出學(xué)生的主體地位。

通過上一階段的學(xué)習(xí)學(xué)生已經(jīng)初步了解平拋運(yùn)動，接下來需要對平拋運(yùn)動進(jìn)行更加深入的探究，在探究前要對學(xué)生進(jìn)行漸進(jìn)的引導(dǎo)使學(xué)生真正理解并掌握探究的方法，從而對平拋運(yùn)動進(jìn)行由分解探究到合并探究最終嚴(yán)謹(jǐn)證明的自主實(shí)驗(yàn)進(jìn)階，使他們掌握并能夠應(yīng)用化曲為直、化繁為簡、化未知為已知等多種物理思想，進(jìn)而搭建牢固的思維支架，如表3、表4、表2所示。

【設(shè)計(jì)意圖】教師的提問和提示能夠使學(xué)生對平拋運(yùn)動的分解進(jìn)行有效的思考，完全理解和掌握將平拋運(yùn)動分解為豎直方向和水平方向的方法，培養(yǎng)縝密的思維邏輯，感受化曲為直、化繁為簡、化未知為已知等物理思想。

【設(shè)計(jì)意圖】先通過教師演示豎直方向的實(shí)驗(yàn)，作為學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)前的示范，使學(xué)生能夠在觀看教師實(shí)驗(yàn)以及與教師共同完善實(shí)驗(yàn)的過程培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，學(xué)會聯(lián)系新舊知識進(jìn)行總結(jié)從而得到新的認(rèn)識。再讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究水平方向分運(yùn)動，培養(yǎng)發(fā)散思維和自主探究的能力（表5）。

【設(shè)計(jì)意圖】通過升級實(shí)驗(yàn)使學(xué)生從直線運(yùn)動回到曲線運(yùn)動，強(qiáng)化對曲線運(yùn)動的認(rèn)識并利用視頻技術(shù)對傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行分析，展示出在正常情況下無法觀察到的微小變化，幫助學(xué)生增強(qiáng)對平拋運(yùn)動這一抽象模型的認(rèn)識和理解，使學(xué)生留下深刻的印象，嚴(yán)謹(jǐn)證明理論分析的正確性。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)探究的過程步步深入、層層完善，學(xué)生需要對設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思維過程進(jìn)行自我檢查、反思和改進(jìn)，進(jìn)而突破了教學(xué)難點(diǎn)，這能夠讓學(xué)生體會在探索物理規(guī)律過程中的細(xì)致和嚴(yán)謹(jǐn)，培養(yǎng)大膽質(zhì)疑精神和創(chuàng)新意識，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中實(shí)現(xiàn)思維的飛躍和升華，最終形成平拋模型。學(xué)習(xí)進(jìn)階如圖7所示。

3? 應(yīng)用思維成果，解決平拋問題

例題練習(xí)不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用模型的能力，同時(shí)在解決問題后還能使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的成就感，更有動力進(jìn)行后續(xù)的學(xué)習(xí)。

在上一階段學(xué)生已經(jīng)建立平拋模型的基礎(chǔ)上練習(xí)知識水平逐步進(jìn)階的習(xí)題有助于學(xué)生應(yīng)用和進(jìn)一步遷移思維成果（表6）。

【設(shè)計(jì)意圖】利用引入環(huán)節(jié)的游戲情景編寫例題進(jìn)行首尾呼應(yīng)，同時(shí)例題從考察學(xué)生的應(yīng)用模型能力進(jìn)階至遷移模型能力最終升級到創(chuàng)新模型能力，難度逐步遞增，學(xué)生在解答例題的過程中需要從平拋運(yùn)動的位移關(guān)系遷移至平拋運(yùn)動的速度關(guān)系最終根據(jù)約束條件進(jìn)行復(fù)雜關(guān)系的判斷求解，通過難度的遞增促進(jìn)學(xué)生開動腦筋，靈活運(yùn)用所學(xué)物理知識解決實(shí)際問題。學(xué)習(xí)進(jìn)階如圖8所示。

4? 升級思維層次，提高科學(xué)素養(yǎng)

在教學(xué)中，教師始終將學(xué)生視為平拋模型的主動建構(gòu)者，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索的過程中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新的能力和勇氣，使學(xué)生在探索、討論中感受化繁為簡、化曲為直等多種物理思想，并能夠在后續(xù)的學(xué)習(xí)中應(yīng)用這些思想。學(xué)習(xí)進(jìn)階如圖9所示。

5? 結(jié)語

基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論打造的階級式思維課堂，首先牢牢抓住學(xué)生能夠?qū)唵蔚倪\(yùn)動進(jìn)行分析這一起點(diǎn)，通過分析生活中運(yùn)動實(shí)例產(chǎn)生由直到曲的認(rèn)知沖突，進(jìn)而通過思考教師提出的進(jìn)階問題認(rèn)識平拋運(yùn)動，接著進(jìn)行以學(xué)生為主體教師為主導(dǎo)的進(jìn)階實(shí)驗(yàn)，化曲為直定性分析平拋運(yùn)動，在此基礎(chǔ)上融入視頻分析技術(shù)由直到曲定量分析平拋運(yùn)動，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維，并建立平拋模型，再通過解決難度逐漸升級的例題鞏固思維成果，使學(xué)生能夠?qū)λ鶎W(xué)知識進(jìn)行遷移應(yīng)用，最終提升科學(xué)素養(yǎng)，得到全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3] 張兆永.創(chuàng)設(shè)遞進(jìn)認(rèn)知情景 提升習(xí)題教學(xué)效率——以平拋運(yùn)動為例[J].中學(xué)物理教學(xué)參考， 2019（22）.