“學習層級分析“在高中物理教學中的應用

何俊松

傳統教學設計中包含“教材分析”“教學重難點分析”等環節。老師特別重視突破教學重難點的策略。以“加速度”教學為例，學生對 “加速度”概念的片面認知導致學習困難。面對這樣的重難點，教師的常規策略是采取課前反復研讀教材、教參，基于經驗制定教學技巧等。以上做法正是缺乏理論的表現。

一、學習層級分析的理論基礎

所謂“學習層級分析”，就是學生必須具備一定知識才能學習新的知識。因此，學新的概念、原理、技能等知識，需要研究用哪些下位知識作為學習的必要條件。

在物理學科中，知識可分為概念、原理/規律、技能、思維等內容。物理教學重難點均為上述內容。在分析重難點時，可根據下列方法進行分析。

概念生成的基本方式為“種差+屬概念”。概念分析的第一層分析包含“種差”和“屬概念”兩部分。“種差”理解為從范圍中定義概念的屬性，通常表現為限定詞;“屬概念”為上位概念，即具有從屬關系的兩個概念中外延較大的概念。教學中，學生需識別 “種差”和“屬概念”兩方面，才能認識與辨別此概念。根據學情，“種差”和“屬概念”可進行第二層級分析。

原理/規律的學習中，需要首先理解相應內容的核心概念，然后在條件中理解概念之間的關系。所以第一層分析包含“核心概念”以及“核心概念之間的關系”兩部分。內容可繼續第二層級分解，“技能”的學習，就是把“原理/規律”的使用與一些“子技能”相結合，練習達到自動化或半自動化。所以 “技能”的學習層級包含“原理/規律”和“子技能”。

思維的學習，則是把“原理/規律”“技能”等內容綜合運用，并且按照既定步驟進行操作。

二、學習層級分析的應用

根據上述分析模型，物理教師可根據學科特點，針對重難點進行系統分析。物理知識大多包含文字與符號兩類特征，故在運用上述模型時需補充符號教學。

1.概念教學

“加速度”的定義為“描述物體速度變化快慢的物理量”，根據定義內容，可對加速度進行學習層級分析。“描述速度變化快慢”為種差， “加速度”為“矢量”，即“屬概念”。加速度的符號與數學關系也是這個概念的另一重要內容。綜上所述形成“加速度學習層級分析圖”。分析出，對于學生而言“速度變化快慢”是較難直接觀察出的結果，相對更為抽象。“比值定義法”不熟悉，Δv的理解與運算掌握不夠，以及加速度的矢量性都是學生都不具備的學習條件，所以學生學習起來相對比較困難，即“加速度”為運動學中的重難點。教師可根據一級層級的內容，制定突破策略。

2.原理/規律教學

在“自由落體運動”的教學中，要讓學生充分認識到自由落體運動規律，則需要了解自由落體運動中物理量之間的關系、相關概念以及數學符號表達式。

對于學生而言，一級層級中自由落體、重力加速度g和下落高度h都是新概念，“初速度為零”“只有重力作用”兩個條件需要說明，勻加速直線運動關系且加速度相同需探究，數學公式需推導。所以學生不具備的知識儲備較多，這就是成為難點的原因。根據分析圖可確定重難點突破策略。如對初速度為零和只有重力作用的理解，教師可采用演示實驗，讓學生定性發現該條件下運動的一致性，于是 “自由落體”概念順應而生，運動一致性的規律作為普遍現象，激發學生興趣，值得探究;學生已掌握打點計時器的使用，則可通過學生分組實驗探究自由落體運動規律，各小組定量得到勻加速直線運動且加速度相同，此時關系得以確定;結合學生已掌握的勻變速直線運動規律公式，教師補充g和h概念，引導學生自主推導出自由落體公式。

3.技能教學

在“力的合成與分解”教學中，根據學習層級分析則會發現，該部分內容為技能課，可分為兩大部分：規律探究與子技能補充。

本部分的教學重難點突破將圍繞規律探究與技能訓練。先提出合力與分力的概念，明確二者等效替代關系，通過實驗探究平行四邊形定則。力的合成與力的分解為逆運算，二者首先需要訓練構建平行四邊形的能力，然后補充對應的數學運算方法，最后在實際受力情境中從簡到繁，逐步訓練。整個授課打破教材的安排順序，從知識層級出發，幫助學生理解技能，避免誤導，較好突破教學重難點。

責任編輯?錢昭君