張淼

［摘 要］培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念是落實學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵，而物理觀念中的相互作用觀念是理解力與運動的基礎(chǔ)?；谀嫦蛟O(shè)計，以目標為導(dǎo)向，創(chuàng)設(shè)真實的生活情境，并通過證據(jù)來監(jiān)測和評價學(xué)生的學(xué)業(yè)水平；再基于監(jiān)測結(jié)果和學(xué)生的實際學(xué)業(yè)水平調(diào)整教學(xué)活動，幫助學(xué)生較好地理解與掌握科學(xué)知識。文章以“共點力的平衡”為例進行分析探討。

［關(guān)鍵詞］相互作用觀念；逆向設(shè)計；共點力的平衡

［中圖分類號］? ? G633.7? ? ? ? ［文獻標識碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）17-0035-03

一、相互作用觀的內(nèi)涵與價值

《普通高中物理課程標準（2017年版）》［1］中指出，物理觀念是從物理學(xué)視角解釋自然現(xiàn)象和解決實際問題的基礎(chǔ)。物理觀念包括物質(zhì)觀念、運動與相互作用觀念、能量觀念。

相互作用觀念體現(xiàn)了一個或多個物體在受到若干個力的作用時表現(xiàn)出來的狀態(tài)，或平衡，或具有加速度。相互作用觀念的形成是物質(zhì)觀念和運動觀念后的自然延伸，也為能量觀念的形成打下知識基礎(chǔ)。因此，塑造正確的相互作用觀念是發(fā)展核心素養(yǎng)過程中不可或缺的一環(huán)。

二、基于逆向設(shè)計的教學(xué)主張

逆向設(shè)計理論主張教學(xué)活動應(yīng)該從教師期望的學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果出發(fā)，擬定過程性評價標準后，設(shè)計符合學(xué)情的學(xué)習(xí)活動［2］。如同帶領(lǐng)學(xué)生開啟學(xué)習(xí)之旅，首先應(yīng)使學(xué)生明確他們將要到達的目的地，教師作為引路人，要判定學(xué)生在每一段旅程中是否跟上了“大部隊”，然后再構(gòu)思設(shè)計能夠引領(lǐng)和激發(fā)學(xué)生前行的策略。在“旅途”中，師生要“不忘初心”，牢記和緊盯學(xué)習(xí)結(jié)果，用評價促進學(xué)習(xí)過程的推進，并且使學(xué)習(xí)活動具備有效性和吸引力。

三、指向相互作用觀念的逆向設(shè)計

格蘭特·維金斯和杰伊·麥克泰格在其著作《追求理解的教學(xué)設(shè)計》中談到“理解是教學(xué)設(shè)計的靈魂”。學(xué)習(xí)目標是課程與教學(xué)的核心，教、學(xué)、評應(yīng)“共享”學(xué)習(xí)目標，學(xué)習(xí)目標設(shè)定之后，再設(shè)計證明目標已達成的學(xué)習(xí)任務(wù)，即評價證據(jù)，學(xué)習(xí)經(jīng)歷應(yīng)鑲?cè)朐u價證據(jù)［3］?；谀嫦蛟O(shè)計的課堂可分為3個階段，下面結(jié)合本節(jié)課的教學(xué)實際，設(shè)計其關(guān)系圖（見圖1）。

具體教學(xué)設(shè)計如表1、表2和表3所示。

四、指向相互作用觀念的教學(xué)實施

相互作用觀念的養(yǎng)成是物理學(xué)習(xí)中更高層次的要求，也是物理教學(xué)中追求的更高目標。學(xué)生在熟悉的生活情境中建立物理模型，運用物理概念和規(guī)律解釋生產(chǎn)生活現(xiàn)象的能力體現(xiàn)了對物理觀念的理解水平，其關(guān)系如圖2所示。

（一）創(chuàng)設(shè)體驗式情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

物理課程的學(xué)習(xí)要做到“從生活中來，到生活中去”。抓住學(xué)生已有的生活經(jīng)驗和學(xué)習(xí)目標之間的關(guān)聯(lián)點是教師創(chuàng)設(shè)情境前首要考慮的問題。感知類的情境能引起學(xué)生的共鳴，體驗式情境能激發(fā)學(xué)生的探索欲，兩者相結(jié)合才能引導(dǎo)學(xué)生從普遍的物理情境中抽象出事物的本質(zhì)特征，并聚焦要研究的問題，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

［教學(xué)片段］

師：雜技演員走鋼絲時為什么要手握鋼管或者手臂來回擺動呢？

生1：要保持重心的平衡。

師：具體來說，重心在哪里？

生2：應(yīng)該和演員受到的支持力在同一豎直方向上。

師：如果物體受到多個力呢？（展示港珠澳大橋圖片）港珠澳大橋的橋梁受到了多根拉索的作用，橋梁受力滿足什么規(guī)律呢？

此時，學(xué)生普遍感覺比較困惑，教師順勢發(fā)問。

師：同學(xué)們體育課上做引體向上，當(dāng)“緩慢上升”時，可不可以看作平衡狀態(tài)？

生（齊）：可以！

師：咱們班引體向上做得最好的是誰？

學(xué)生熱情很高，一致指向A同學(xué)。筆者邀請該生抓住教室門框，在確保安全的前提下現(xiàn)場演示不斷增大雙臂張角時完成引體向上，引來學(xué)生掌聲！學(xué)生通過親身體驗，感受雙臂張開后，完成動作較吃力，但對于其中緣由，并不能馬上給出解釋。從而引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)主題。

（二）組織合作探究，使物理規(guī)律可視

實驗與探究的能力是解釋自然現(xiàn)象、揭示物理規(guī)律的關(guān)鍵能力。合作探究能塑造學(xué)生與他人共享學(xué)習(xí)資源和學(xué)習(xí)成果的良好品質(zhì)，也能培養(yǎng)與人合作交流的優(yōu)秀習(xí)慣。教師可根據(jù)實驗?zāi)康?，從學(xué)生已有的知識經(jīng)驗出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計合理、可行的實驗方案，觀察學(xué)生在探究實驗中的具體實操表現(xiàn)。筆者按照課前設(shè)計的學(xué)業(yè)質(zhì)量評價方案，監(jiān)測學(xué)生探究過程并適時給予指導(dǎo)，以保持教、學(xué)、評一致性，評價標準見圖3。學(xué)生在小組探究中作出力的圖示（見圖4），匯總各小組的作圖后歸納總結(jié)其規(guī)律，揭示了共點力平衡的條件。

（三）搭建沉浸式舞臺，解決具體問題

為了促進學(xué)生對物理規(guī)律的理解，需要從學(xué)生視角創(chuàng)設(shè)真實情境，最好從學(xué)生日常生活中常用、常見的一些生活實踐類情境入手。以“學(xué)生對教室進行立體大清潔”為情境主線，對以下事件中的平衡問題進行分析。

（四）設(shè)置開放式問題，落實物理觀念

俗話說“學(xué)貴有疑”，而學(xué)生的疑問大多來自教師的問題，所以教師設(shè)問質(zhì)量的高低對學(xué)生學(xué)習(xí)效果的提升起到關(guān)鍵作用。開放式問題相對于選擇性問題和封閉式問題更能促進師生進一步對話交流，對學(xué)生知識的建構(gòu)和復(fù)雜思維能力的培養(yǎng)有顯著的促進作用，更利于學(xué)生完成知識的遷移和核心素養(yǎng)的落實。

開放問題1：斜向上拉動拖把和斜向下推動拖把，為什么拖地效果有差異？請結(jié)合你的實際感受構(gòu)建物理模型，分析并解釋原因。

開放問題2：要使小朋友沿著滑梯勻速下滑，應(yīng)怎么做？請?zhí)骄炕輧A角和動摩擦因數(shù)之間的關(guān)系。

開放問題3：研究性學(xué)習(xí)——請利用力傳感器探究三力平衡中的動態(tài)分析問題，將實驗結(jié)果與理論分析作對比，形成實驗報告。

五、結(jié)束語

物理觀念中的相互作用觀念的形成是本節(jié)課教學(xué)的終點，而起點是對研究問題的模型建構(gòu)，重點是對平衡規(guī)律的理解，難點在于對紛繁復(fù)雜的情境中物理規(guī)律的提煉。教學(xué)中教師應(yīng)本著“評價先于活動”的原則，立足學(xué)生視角，從教學(xué)終點逆向設(shè)計教學(xué)活動，并適時監(jiān)測學(xué)生已達到的學(xué)業(yè)質(zhì)量水平，促使學(xué)生逐步形成對物理情境的心理表征，從而真正落實學(xué)科核心素養(yǎng)。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?］

［1］? 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準：2017年版［S］.北京：人民教育出版社，2018.

［2］? 談馬平.高中物理逆向教學(xué)設(shè)計研究：以人教版“共點力的平衡”教學(xué)為例［J］.中學(xué)物理教學(xué)參考，2022（3）：9-10.

［3］? 任虎虎.指向物理觀念的逆向設(shè)計與實施策略：以新教材必修1“超重和失重”教學(xué)為例［J］.物理教師，2021（7）：23-26.

［4］? 戴小民.基于理解的逆向教學(xué)設(shè)計探索：以高中基礎(chǔ)型物理“磁場”單元設(shè)計為例［J］.物理教學(xué)，2017（11）：11-14，43.