高一物理教學中利用學習單預學教科書的實踐

周維佳 杭州市蕭山區第十一高級中學 浙江杭州 311200

一、源與緣 ——用教材教的美好愿景與現實的尷尬

（一）美好愿景

杜威的教材觀啟迪我們，在使用教材時，一定要在使用教材時，將教材轉化為“學生的教材”，也就是讓學生成為“掌握材料的人”，這就需要我們教師不是教教材而是“用教材教”，讓教材成為“學材”。這呼喚我們一線教師發現教材中的一個個教學點，當然這些教學點可能是教學的重點、難點，也可能是學生的興趣點或者困惑點，同時需要我們教師對這些教學點進行盤點梳理，不然容易偏離教學目標，分散教學重點。

（二）尷尬現實

1、學生預學現狀的冷峻審視——預學教材不得其法

現在許多老師在上新課前都會有預習的要求，但同學們預習的方式方法差別非常大，所取得的效果也天差地別，不少同學對于預習什么、怎么預習感到非常迷茫。一些同學的預習，就是在課本上把黑體字部分進行劃線，這樣預習只是對新課的重點內容有個大概了解，對于后續的課堂學習幫助不大；另一些同學會借助教輔資料上的知識清單進行預習，但知識清單只是把課本上的公式和規律以填空的形式出現在了資料上，同學通過填空可以了解新課的內容，但對于這些公式各部分的意義，這些規律可以解決什么問題卻并不知曉；還有部分同學會利用老師下發的預習案完成預習任務，許多預習案都會加入很多基礎的練習，老師會通過對練習批改，了解哪些知識點學生自己學習后已經可以用于解題，哪些知識點學生自己學習后應用比較困難，再對學生難以應用的知識點詳細加以講解，這樣的預習和教學強調了內容的結論和應用，美中不足的是忽視了學生對于物理規律得出過程的感知和體驗。基于此，學習單設計和使用中注重學生的體悟成為我的一個重要切入點。

2、物理教材使用的現狀審視——使用教材未盡其用

同學們現在被各種學習資料所包圍，往往課前要做預習案，上課要做導學案，課后還要做課后練習題，似乎整個高中物理的學習只有做題一個主題，根本沒有時間去閱讀教科書，沒有時間體驗教科書上是如何提出問題、探究討論問題、得出結論的，也沒有時間去完成教科書上那些“說一說”、“做一做”的內容，無暇感知日常生活中遇到的物理規律。在一些同學手里，教科書已經變成了工具書，只在概念或者定律忘記的時候翻一翻、查一下。

其實高中物理教科書經過多個版本的修改，在內容選擇上、編寫上、組織和呈現上都緊緊圍繞新課程標準的要求，應該是物理教學最基本、最重要的課程資源之一，需要深入的學習和應用，而且許多考試的出題，都會以物理教科書中的內容為背景。基于此，教科書成為我設計學習單重要的素材。

3、物理教材使用的現實觀照——理解教材難解其意

高中物理教科書中高度概括凝練的文字和高一學生直觀思維之間存在巨大矛盾。

高中物理教科書中在提出物理概念時，往往就是依托生活中的現象，提出需要有一個物理量去描述生活中的某種情況，再給出物理概念的具體定義，這樣的編寫相對比較抽象，高一同學很難理解深透這些相對凝練的文字，而且高中一些物理概念本身就很抽象，這更加大了同學們學習的難度。高中物理教科書給出物理規律時，往往是基于圖象的推導或直接就用數學方法進行字母計算，對于僅僅只有初中數學水平的高一同學來說，要求他們準確的理解圖象進行推導或是進行嚴密的數學計算都是很困難的。對于物理規律的應用，課本寫的比較詳細，但同學們的難點在于條件的分析、具體的受力分析和運動分析、規律的選擇、具體的計算等，而這些課本都是直接呈現，沒有詳細的分析過程。這樣，如果直接讓同學閱讀教材，可能很多同學會看不懂。基于此，小步子推進的學習單設計成為我的一個重要抓手。

二：法與理——利用學習單預學教科書的實踐

（一）學習單在預學中的定位

“學習單”是教師根據學生的認知水平、知識經驗所編制的用于指導學生自主建構知識的學習方案，是一個預習過程中的指導工具，它以一個個小建議讓學生在預習過程中充分獲取教科書中的信息，藉此進行相關的推導，體會得出的結論，思考出現的問題，讓同學們的預習更有目的更有條理更有效率，從而達成學習前置的目的，使同學們的預習不再只是通讀全文，畫出結論。我們設計學習單，力求彰顯教與學的功能，從“學”的層面，達成學生學習的前置，促使學生有目的、有計劃、有意識、有任務的學習；從“教”的層面，達成教師精準了解學情的旨歸，促使教師在精準把握學情前提基礎上有序的開展教學。

（二）學習單的設計原則

有效的學習單絕對不是簡單問題、相應習題的堆砌。布置學習單時首先要思考：我布置的這些學習任務對下一個新知識點的學習是否有用？如何幫助學生利用好學習單更好地進行自主學習？

學習單的設計力求做到根本、低入、簡單、趣味、開放。

（1）根本：要求教師抓住知識主線，找準教學重難點，使學生通過學習單的學習能夠完成大部分的知識點。

（2）低入：要求設計的學習任務難度要適中。

（3）簡單：要求設計的學習環節要簡單，學生能一目了然。

（4）趣味：興趣能激發學生的學習動機，頗有趣味的學習單具有一定的吸引力。趣味性要體現出題型多樣，方式新穎，內容有創造性。

（5）開放：教師根據教材適時適量設計開放性的學習任務，增加學生思考問題的多面性。讓學生“各有說法”，讓不同層次的學生都能在自己的能力范圍內“有話可說”，培養他們的自信心。

（三）基于不同課型的學習單設計路徑

（1）教材分析

對提出物理概念的新課，教材編寫基本依循這樣的思路：1、物理概念引入的目的；2、物理概念的定義；3、物理概念的物理意義；4、物理概念的單位、矢量還是標量；5、這個概念和其它物理概念的區別和聯系等。對于這樣的物理概念課，學習單主要針對上述幾個方面提問，指導學生對教科書進行閱讀。

（2）案例舉隅——第一章第五節“加速度”

加速度是運動和動力學中一個重要的物理概念和物理量，它是以后運動學和動力學知識的基礎，但加速度的概念，對于剛邁上高中門檻的學生來講，實在是太抽象！因此我從同學們的日常生活入手，讓他們體會到速度除了有快慢之分外，速度的變化也有快慢之分。“預習一”結合課本的思考與討論，使同學們知道，當速度變化量相等時，用時少的速度變化的快。“預習二”結合課本“加速度”的閱讀，通過一系列學習任務讓同學了解，為什么要引入加速度這個物理量，它的意義、表達式、單位分別是什么？針對學生抽象思維能力不高，對于加速度和速度方向的之間的關系比較難以理解的現狀，所以“預習三”中設置了多個問題，還特別提醒同學閱讀插圖，希望同學通過對問題的思考和對插圖的分析得出加速度方向和速度方向的關系。最后利用課本后面“說一說”的環節，讓同學們對生活中的快和慢舉例，進一步理解速度和加速度的區別。附：學習單

課題名稱 1.5 加速度預習目標1、了解“速度大”“速度變化大”“速度變化得快”的區別。2、知道當時間和速度變化量不同時，也能比較速度變化的快慢。3、知道加速度的定義方式、單位和物理意義。4、知道加速度是有方向的，了解加速度方向的定義。5、找出加速度方向和速度方向的關系。習務預習一：感知材科，形成表象閱讀課本P25“思考與討論”回答下列問題。1、轎車和列車相比，速度增加得比較快？理由是什么？2、轎車和列車的速度平均1s各增加多少？請再舉出一些例子，說明“速度大”、“速度變化大”、“速度變化得快”描述的是三種不同的情況。預習二：分析比較，抽象概括閱讀課本P26“加速度”，請思考：1、當時間和速度變化量不同時，能比較速度變化的快慢嗎？2、課本上通過計算什么來比較飛機和炮彈速度變化的快慢？3、為什么要引入一個新的物理量，它的意義是什么？4、加速度的表達式是什么？5、加速度的單位是什么？預習三：突破難點，完善結構閱讀P26-P27“加速度方向與速度方向的關系”，思考：1、加速度是矢量還是標量？2、結合課本插圖，找出速度變化量Δv的方向如何表示?（即從哪里指向哪里）3、這樣的表示和以前學的哪個物理量很像?4、加速度a的方向是如何定義，即是哪個物理的方向?5、加速度的方向和速度方向有什么關系?預習四：實例應用，加深理解閱讀教科書的“說一說”,舉出幾種生活中有關運動的“快”和“慢”，并思考它指的是速度還是加速度？備注出你在閱讀和思考中遇到的問題

從實際的課堂教學情況來看，導學單的預學提高了物理概念課各階段的效率：1、物理概念的引入階段是通過素材讓同學們有一個經歷感知的過程，通過預學使得同學們在面對素材時，知道去關注它的哪個方面，例如本節的素材主要就是說明不同物體速度變化的快慢是不同的；2、物理概念的形成階段是通過分析比較，抽象概括出新的物理概念，通過預學創設的問題情境，探明學生的前概念，為新概念的提出做好鋪墊，同時也為課堂上的變式遷移打好基礎，例如本節通過比較飛機和炮彈速度變化的快慢提出加速度的概念，以及課堂上速度和加速度關系的變式遷移等環節都可以高效的展開；3、導學單通過問題，設置好了思維臺階，幫助同學觸及到了思維的障礙，為課堂上難點的突破打好基礎，加速度的方向是本節課最大的難點，導學單通過問題，讓學生的學習前置，使得他們對加速度的方向有所思考，可以在課堂上帶著問題聽課，很利于突破這一難點；4、物理概念最后的鞏固完善階段，需要通過類比、舉例、應用，讓同學加深對物理概念的理解，導學單讓同學們提前思考準備了素材，在課前討論時氣氛熱烈，同學們通過類比房價上漲，銀行利率等數據，更好的理解了變化大小與變化快慢的區別，從而對加速度有了更好的理解。

2、基于物理規律學習的學習單設計

（1）教材分析

對提出物理規律的新課，教材編寫基本依循這樣的思路：1、物理規律的發現過程和對應的數學推導；2、物理規律中各個物理量的含義；3、物理規律所對應物理意義的理解；4、物理規律的適用條件；5、物理規律的簡單應用。對于這樣的物理規律課，學習單主要針對上述幾個方面提問，指導學生對教科書進行閱讀。

（2）案例舉隅——“勻變速直線運動的速度與時間的關系”

他一動不動地仰面躺著，現在，他能夠聽到病狼一呼一吸地喘著氣，慢慢地向他逼近。它愈來愈近，總是在向他逼近，好像經過了無窮的時間，但是他始終不動。它已經到了他耳邊。那條粗糙的干舌頭正像砂紙一樣地磨擦著他的兩腮。他那兩只手一下子伸了出來——或者，至少也是他憑著毅力要它們伸出來的。他的指頭彎得像鷹爪一樣，可是抓了個空。敏捷和準確是需要力氣的，他沒有這種力氣。

勻變速直線運動速度與時間的關系是高中階段同學們接觸到的第一個物理規律，日常生活中常看到：從高處下落的小球，從軌道高處下滑的小車等，他們并不是初中學過的勻速直線運動，而是一種勻變速直線運動，他們的運動規律需要推導、總結、應用，這就是本節課的主要任務。“預習一”結合課本的文字和圖像，通過一系列問題讓同學們更好的回憶和理解什么是勻變速直線運動以及圖像的特點。“預習二”通過建立數學模型，讓同學們進行合理的邏輯推理，最后得出勻變速直線運動速度與時間的關系，并明確公式中每個字母的含義。“預習三”通過兩個例題的求解讓同學們初步應用所得出的物理規律解決具體問題，并發現一些具體應用中的問題。“預習四”通過分析比較，讓同學們清楚哪些是非勻變速直線運動，它們有什么特點，為什么不能用勻變速運動的規律去解決非勻變速的問題。附學習單：

課題名稱 2.2勻變速直線運動的速度與時間的關系預習目標1、知道勻速直線運動v-t圖是怎樣的。2、了解勻變速直線運動是如何定義的，v-t圖又是怎樣的。3、能嘗試推導速度和時間的關系。4、對速度和時間v=v0+at進行一些思考和理解。5、能嘗試用速度和時間的關系解決一些問題。習務預習一：創設情境，建立模型閱讀課本P34頁“勻變速直線運動”思考1、勻速直線運動v-t圖是怎樣的？2、勻速直線運動中的“勻”是什么意思？“速”是什么意思？3、勻變速直線運動中的“勻”是什么意思？“變”是什么意思？4、什么是勻變速直線運動？5、上節課我們畫的v-t圖是一條傾斜的直線，對于這樣的v-t圖你能找出什么特點？是什么運動？6、你能畫出勻減速直線運動嗎？

預習二：邏輯推理，發現規律閱讀課本P34頁“速度與時間關系式”1、你能嘗試推導速度與時間關系嗎？推導過程中你遇到了什么困難？2、對于v=v0+at，你可以把at理解成什么，v0是什么，它們和v的關系如何？3、速度與時間關系式v=v0+at，它的適用條件是什么？預習三： 規范使用，解決問題1、請嘗試完成例1，在做例1的時候你遇到了什么困難或者出了什么錯誤？2、請嘗試完成例2，在做例2的時候你遇到了什么困難或者出了什么錯誤預習四：分析比較，變式遷移請閱讀“說一說”，并思考“說一說”中的v-t圖時間間隔相等，對應的速度變化量相等嗎？物體在做勻變速運動嗎？備注出你在閱讀和思考中遇到的問題習務

從實際的課堂教學情況來看，導學單提高了物理規律課各階段的效率：1、物理規律的發現往往與問題解決的需要聯系在一起，物理規律的引導階段會有一些視頻素材，“預習一”讓同學們了解了這節課的學習目標，更高效的完成了前面知識的回憶和課堂的引入，如這節課一開始主要讓同學們了解勻變速直線運動以及圖像的特點；2、在建模和推導階段，需要讓同學們經歷物理規律完整的推導過程，要確保學生表達交流的時間，“預習二”可以讓學生思考推導過程前置，加快了課堂上規律推導的進程，省下時間讓同學們可以充分的表達和交流，如這一節得出物理規律后，主要讓同學們通過交流知道每個字母的物理含義；3、在應用規律解決實際問題階段，“預習三”中課本的兩個例題的預學，可以探明學生學習的基礎，發現學生應用規律過程中的共性問題，集中加以解決，例如本節課，例1中，學生答題時基本單位沒有換算成m/s就直接計算，引起了錯誤，例2中，問題集中在加速度的值代入錯誤，主要是因為初中階段沒有矢量的概念，基本上都是數值代入；4、最后的變式遷移階段，“預習四”讓同學們提前思考，讓同學們直接進行交流討論，提高了課堂效率。

3、基于物理規律應用的學習單設計

（1）教材分析

對物理規律應用的課要以學生能動、有效的學習活動作為整個課堂教學過程的根本，課本主要圍繞著如何應用物理規律解決實際問題展開，告訴同學們應該怎么建立物理模型、怎么去受力分析，怎么去列式求解。對于這樣的物理規律應用課，學習單主要抓住如何規范的應用物理規律的核心內容發問，指導學生對教科書進行閱讀。以第五章第七節“生活中的圓周運動”為例。

（2）案例舉隅——“生活中的圓周運動”

生活中的圓周運動是必修二第六章的最后一節，本節課是在學生學習了圓周運動、向心加速度、向心力以后的一節應用課，通過研究圓周運動規律在生活中的具體應用，使學生深入理解圓周運動規律，并且結合日常生活中的實例，讓同學們體會到物理就在我們身邊。本課這節分成二課時，這里以第一課時為例。在這節課以前，學生已經學習了勻速圓周運動、向心力、向心加速度的概念，已經對圓周運動有了比較清晰的認識，但學生對于向心力來源，向心力由誰來提供，還是比較模糊，這樣在解決實際問題時就會錯誤百出，更不要說進行變式討論和類比拓展了。學習單主要圍繞著圓周運動核心內容發問，即圓周運動需要的向心力是誰提供？“預習一”通過對火車轉彎的定性研究，引導同學們對火車受力分析，并找出向心力的來源，這樣既可以讓同學們回憶起向心力有關知識，還可以讓同學們認識到尋找向心力，前提是受力分析。“預習二”通過對汽車過拱形橋的定量計算，可以讓同學們經歷一次完整的應用物理知識解決問題的過程，即審題、建模、決策、解答。附：學習單

課題名稱 5.5生活中的圓周運動（1）預習目標 1、知道火車轉彎時需要向心力，了解誰提供了向心力。1、知道火車轉彎時需要向心力，了解誰提供了向心力。2、知道汽車過拱形橋時需要向心力，了解誰提供了向心力。3、能嘗試計算汽車過拱形橋時車對橋的壓力。習務 預習一：定性研究，關注向心力的來源預習一：定性研究，關注向心力的來源閱讀課本P26頁，“鐵路的彎道”請思考：1、火車轉彎可以看作什么運動，是否需要向心力？如果有？方向指向哪里？2、如果鐵路的內外軌一樣高，火車受到了哪幾個力？3、誰提供火車轉彎的向心力？4、這樣設計的鐵軌弊端是什么？5、實際生活火車的軌道是怎么樣的，火車受到了哪幾個力？6、這時是誰提供火車轉彎的向心力？7、這樣設計的鐵軌好處是什么？8、總結：在火車轉彎過程中，誰提供了向心力？受力分析時能否畫上向心力？預習二：定量研究，關注向心力的計算閱讀課本P27-P28頁“拱形橋”，請思考：1、汽車過拱形橋是圓周運動嗎？是否需要向心力？2、汽車在過拱形橋的最高點時，受到幾個力的作用，合力為零嗎？3、請找出誰提供了汽車過拱形橋時的向心力？4、請嘗試求解汽車通過的拱形橋最高點時對橋的壓力？5、從計算結果來看，汽車的速度越大，汽車對橋的壓力越小，請嘗試分析，當汽車的速度不斷增大時，會發生什么現象？6、嘗試求解汽車通過的凹形橋最低點時對橋的壓力，在求解過程中你遇到的困難是什么？備注出你在閱讀和思考中遇到的問題

從實際的課堂教學情況來看，導學單的預學同樣提高了物理規律應用課時的課堂效率。“預習一”中的一系列問題，讓同學們初步認識圓周運動需要向心力，并且向心力問題需要受力分析，課堂上教師可以立即針對同學們預學中出現的問題展開論討：如有的同學在受力分析中畫上了向心力，有的同學少畫了重力等問題，這樣加快了上課的進程和效率，確保學生解題后的反思時間。“預習二”是一個完整的應用物理知識解決問題的過程，如果放在課內進行，將耗費大量時間，把它放在導學單上，讓同學們完成前置學習，課堂上老師就可以根據同學們的完成情況，針對解題過程中的審題、建模、決策、解答某一方面或者幾方面加以講解，以達到更好的效果，本節中同學們主要問題出在沒有受力分析，沒有規范的列方程兩個方面，學習單的前置學習便于教師在課前發現學生共性問題的基礎上，上課時能更精準的解決問題。

三：效與思——利用學習單預學教科書的成效與思考

（一）成效盤點

1、培養了學生自主學習的能力。學生通過對物理教科書的閱讀，按照自己的思維方式，把新知識和舊知識聯系起來，把新知識整合到已有的知識體系中去，這樣學生能更容易接受物理知識點，也對培養學生的自主學習很有幫助。

2、提高了學生的閱讀能力和對新背景新問題的信息處理能力。現在學考和選考題都會汲及到實際的生活背景，如果學生的閱讀能力和信息處理能力很弱，就很難根據題意建立對應的物理模型，難以抓到題目中的破題要點，陷入題目也看不懂的境地，更別說解題了。

3、積淀了學生獲取、篩選、整合、運用信息的品質。對同學而言一節新課，其實就是提出了一個新的問題，讓同學們從對課本的閱讀中獲取信息，再自己分析處理這些信息后嘗試得出對應的結論，最后對得出的結論進行應用。對教科書的預習，一方面可以訓練學生的閱讀能力，另一方面可以訓練學生在新背景下信息的獲取和處理能力，或許同學們不能找準所有的關鍵信息，不能處理所有的條件，但通過后續聽課可以認識到自己閱讀中遺漏的哪些信息，體會到對于某個條件應該怎樣去應用，使自己的閱讀能力和信息處理能力得以提升。

（二）反思梳理

蘇霍姆林斯基說過“ 學生的智力發展取決于良好的閱讀能力。”高中生物理閱讀的起點當然是物理教科書，讀好教科書，這是最基本的，也是最重要的。學習單可以幫助同學們在預學教科書時從簡單的瀏覽和劃線中走出來，更有目的性的去精讀和思考，使同學們在閱讀物理教材的過程中，可以獲得物理知識、探索物理規律、提升思維能力，還能夠感受到物理的嚴謹美及規律美。