活動視域下“牛頓第一定律”的教學重構

錢婷婷

(江蘇省南通市如東縣馬塘鎮邱陞中學 226401)

活動是學生學習的重要途徑，建立活動視域是教師教學的重要選擇，對于初中物理教學而言，活動視域下的物理教學設計，要關注的是學生在物理知識建構的過程中，可以通過哪些活動來實現知識的理解與運用.顯然，對于一線教師而言，真正的教學智慧來自于實踐，而實踐又需要理念及生成的教學理解作為支撐，于是活動視域下的教學理解與教學實踐之間就形成了一對相互促進的關系.本文試以“牛頓第一運動定律”為例，談談筆者對活動視域下的物理教學設計的淺顯思考.

一、活動視域下物理教學設計的實踐

毫無疑問，活動視域下的物理教學，最需要思考的就是學生在學習中可以經過哪些活動去完成物理知識的學習.牛頓第一運動定律是初中物理中的重要規律，是學生理解、建構力學的重要基礎，傳統教學中，該規律的學習通常是通過斜面實驗來完成的，即所謂的“實驗加推理”思想方法的運用.這個思路毫無疑問是沒有問題的，問題的關鍵在于教學過程中學生的活動應當起到什么促進作用？對此問題，筆者的設計的重心放在斜面實驗的設計上，力求通過操作性活動與思維活動，以讓學生感覺到實驗自然.

具體做法：從生活中提取元素，為斜面實驗奠基.教學經驗表明，學生對斜面實驗本身是能夠理解的，但對于為什么會想到設計這個實驗是有疑問的，好多學生都感覺這個實驗是人憑空想出來的，而這樣的認識會讓學生在理解斜面實驗的時候，缺少認知上的支撐，這對于理解牛頓第一運動定律是不利的.于是，筆者嘗試到學生的生活中去尋找相關元素.筆者注意到，初中學生的生活中其實有很多斜面實驗的原型，比如說他們在體育課上踢出的足球會慢慢停下來(這與試卷上的描述感覺完全不同)；他們在桌子上推出一塊橡皮后橡皮會慢慢停下來……這些學生熟悉的情形，能否成為課堂上的教學資源呢？

于是，筆者給學生設計了這樣的兩個活動：一是在桌子上彈橡皮，觀察橡皮因為摩擦力而停下；二是讓學生在教室前奔跑，然后跳起后雙腳著地，這樣因為慣性會向前滑動一段距離.

這樣的活動，全員或部分參與，能夠活躍課堂氣氛.在此基礎上，教師再引導學生確定研究對象：橡皮和人；思考第一個問題：橡皮為什么會停下來，預設答案是因為摩擦力；再提出問題：滑動的距離與哪些因素有關：學生會猜想：以橡皮為例，與推動的力有關，與摩擦力的大小有關，與橡皮的質量有關等.然后筆者繼續追問：如果想研究滑動距離與摩擦力大小的關系，那應當如何控制變量？學生就猜想要控制質量相等，即用同一塊橡皮；要控制推力相等，這個如何控制呢？成為一個難點，后來經過分析，推力相等其實就是為了保證橡皮運動的初速度相同，那可不可以換一種方式呢？比如說讓橡皮從斜面的同一高度滑下來，可是有學生說橡皮摩擦力大，不容易滑，怎么辦呢？小車就呼之欲出了……

這樣的結果，其實是斜面實驗的“出生”過程，本身就是一種活動.也就是說上面的教學設計，實際上是操作性活動與思維活動的良好結合，學生不但“做”了，而且“思考”了，這樣的效果正是活動視域下的物理教學所追求的一種效果.因為我們所強調的活動，不能只是“做”的活動，還應當是“思考”的活動.

二、活動視域實踐中生成的教學理解

活動視域下的教學設計與實施的效果如何，這是需要結合學生的學習情形進行反思與評價的.筆者通過反思，建立的教學理解包括如下三點：

其一，物理規律的建立必須有學生身體活動的經驗作為支撐.常見的牛頓第一運動定律中的斜面實驗，都是教師演示給學生看的，學生是通過視覺通道來獲得信息的.而筆者上面所設計的活動中，學生有經驗的提取，有課堂上即時活動，這樣，學生的間接經驗與直接經驗就得到了一個比較好的結合，這樣的結合使得學生在認識牛頓第一運動定律的時候，有更多的經驗支撐，這是符合建構主義學習理論的.當然需要強調的是，活動視域下的物理教學設計，不能忽視一個設計點，那就是學生在活動中的效率問題，千萬不能讓活動本身成為學生只是感覺“好玩”的活動，那樣就背離了活動的初衷，也不是真正的活動視域的內涵.

其二，操作性活動要指向思維活動.活動不只是“做”，活動應當是思維驅動下的做，即腦力活動與操作活動的結合.如果注意上述筆者的教學設計，應當看到學生的活動其實都是由問題驅動的，一個個問題驅動著學生的思維逐步深入，思維深入之后又會有相應的活動被設計出來，因此這個環節中的思維活動與操作活動，一步步夯實了斜面實驗的基礎.實際上，筆者在利用一般的習題來評價學生對斜面實驗的掌握情況時，學生對“為什么小車要從斜面的同一高度向下運動”之類的問題進行回答時，回答得非常自然，一點都沒有死記硬背的痕跡，這是非活動視域下的教學設計所難以達到的效果.

其三，用活動表象對學生的規律理解提供支撐.以前教學中，發現在遇到陌生的問題情境時，學生似乎總想不到用牛頓第一運動定律來解答，究其原因還是因為學生對牛頓第一運動定律的表象構建得不好，而活動視域下的教學設計，重視思維活動與操作活動的結合，可以讓學生在運用該定律的時候，自然地出現斜面實驗以及相應的衍生表象作為支撐.比如說在面對“做單擺運動的小球運動到最高點(或最低點)時所受外力突然全部消失，小球會如何運動”的問題時，回答也非常精確.

因此我們認為，初中物理教學尤其是規律教學中，建立活動視域，強調學生的做與思，是最佳的教學選擇.

三、初中生在物理活動中的學習心理

既然活動是一種重要的學習方式，那就有必要思考學生在活動中的心理.研究發現，對于初中學生的物理規律學習而言，活動可以吸引學生的注意力，可以促進學生的思維深入，尤其是可以幫學生建立與規律相一致的物理圖景，這使得物理規律在學生的大腦中不再是文字表述及死記硬背，而是有靜態圖形或動畫支撐的形象理解.這對于以形象思維為主要思維形式的初中學生來說，非常重要.

因而，初中物理活動視域教學思路的建立，本質上就是結合物理知識的特征，讓學生在活動當中生成理解，只有建立了這樣的教學認識，活動視域才可能發揮其更重要的作用.