學習進階模式下初中物理核心概念學習策略

舒志勇

【摘要】初中物理核心概念的學習是學生的學習難點，教師需要發揮學習進階模式的應用優勢，引導學生由淺入深的學習核心概念的知識.教師需要掌握學習進階模式下初中物理核心概念學習策略實施的要點，真正做到讓學生在學習的過程中不斷進階.

【關鍵詞】初中物理;核心概念;學習策略

學習進階模式，是美國教育委員會曾經總結出來的一種學習模式.它是指在一個時間范圍內，針對一個主題進入由淺入深的學習，在學習的過程中學習者的思維將逐漸深化，其對主題的認知也會逐漸深入，而這種學習層次的提升就如同階段學習模式一般.

1 初中物理的核心概念及學習進階模式應用的必要性

初中物理核心概念是指在初中物理學習中超越學科中孤立而零散的事實和技能，具有組織和結構的關鍵性概念、原則和方法，它是組織整合物理學科自身內容的關鍵概念.現應用初中物理中“電和磁”的概念來說明核心概念的意思.初中物理所有的概念、原則、方法都是基于磁場、磁生電、電生磁這三個概念延伸出來的，這三個概念就是核心概念.

初中物理的核心概念存在以下的學習障礙：（1）抽象性強.初中物理的核心概念抽象性強，為了幫助學生學好核心概念，教師需要引導學生由淺入深的學習;（2）科學性強.為了讓學生能夠應用科學的思維方式去理解核心概念，教師需要引導學生從核心概念出發來探究物理知識，而學習進階模式強調科學探究的重要性;（3）關聯性強.核心概念與大量的概念、理論緊密相連，為了讓學生深入的理解概念概念，教師需要引導學生從不同的側面去理解核心概念;（4）應用性強.當學生理解了核心概念以后，教師需要引導學生把理論學習轉化到應用的層面.為了突破這些學習障礙，教師有必要應用學習進階模式來優化核心概念教學，幫助學生逐層深入地把握核心概念學習.

2 學習進階模式下初中物理核心概念學習策略

2.1 創設情境，引導學生初步感知核心概念

在開展核心教學時，教師需要從兩個層面幫助學生把握核心概念.一是從學生的生活實踐著手，讓學生把生活實踐經驗與核心概念學習對應，讓學生對核心概念學習有著初步的感知;二是從相似的概念著手，引導學生思考這個全新的核心概念與以往學習的概念有什么區別？教師引導學生把新的核心概念與舊的概念結合起來，幫助學生從舊的知識概念基礎上對新的核心概念提出學習疑問.

例如 學習“壓強”這一核心概念.教師引導學生從認知壓力開始學習.教師拿來一個氣球，讓學生對著實物思考：“你們怎么弄破這個氣球呢？”學生結合生活實踐提出了很多方法：用手捏爆它、用手指戳破它、用針扎破它……在探討的過程中，學生發現，這所有的辦法，都是讓一個力作用在氣球的表面上，只要力到達了某個臨界值，那么氣球表面就會破.教師引導學生思考：“這個力是什么力呢？它是重力嗎？”學生覺得它和重力有點關聯，卻又不是太有關聯.比如用手捏爆氣球，就不能認定是重力對氣球表面產生了作用.那么這個力是什么力呢？學生產生了好奇心.在這一環節，學生初步感知了壓力產生的物理現象，卻又感知到它和以往學過的力：重力、彈力、摩擦力不是一種力.那這種力是什么力？學生可以以過去學過的概念知識為基礎.進行后續的探究學習.

2.2 進行實驗，引導學生積極探究核心概念

當學生初步理解了一個核心概念以后，教師需要引導學生去分析，這個核心概念所指的物理現象產生的因素是什么？人們如何控制因素來影響物理現象的發生？在這一環節的教學中，教師要引導學生把核心概念的學習與控制與變量思維結合起來，讓學生從科學思維的角度來理解核心概念.而完成這一階段的學習，學生也將深刻的理解核心概念是如何形成的，它的邏輯結構是什么，學生也能應用物理公式、物理圖象詮釋核心概念所指向的物理現象.

例如 學習“動能”這一核心概念，教師引導學生應用如下表的學習流程完成實驗學習：

學習流程

教學引導

學習內容

提出問題

教師：我們已經知道運動的物體具有的能量叫動能，那么動能的大小和哪些因素有關呢？

設計思路：在初步感知核心概念的環節，學生總結出了不同物體具有的動能大小不同，學生們產生了學習疑問，有哪些因素影響了動能的大小呢？

動能的大小和什么有關呢？

猜想與假設

（為學生出示一個具象化的情境）

教師：結合這一情境，我們猜想物體動能的大小可能與物體的什么因素有關？

設計思路：初中學生的物理思維還不是很完善，當回答原因時，學生只能說出重和快，卻不能準確地說出質量和速度這兩個量化標準，在這一環節，教師要引導學生應用量化思維來分析物理現象.

動能的大小可能和物體的質量和速度有關

制定計劃與設計實驗

教學環節——

教師向學生展示實驗器材：小車、大木塊、小木塊、砝碼2個、木板，讓學生明確實驗目的是探究動能的大小與物體的質量以及物體的速度有怎樣的關系.

教師：（1）實驗中如何比較小車動能的大小？（2）如何改變小車的質量？（3）如何改變小車碰撞木塊時的速度？

設計思路：教師提出三個問題，幫助學生建立控制變量的思維模式.這三個問題能夠幫助學生進一步理解該實驗，縮小思考范圍，學生只要解決了3個問題，就能分析出實驗方案.

總結實驗方案——

學生：（1）設計變量，觀察變量與木塊被撞得遠之間的關系;（2）改變小車的質量，讓小車從同一高度由靜止開始滑下，觀察哪次木塊被撞得遠;（3）讓同一小車分別從不同的高度由靜止開始滑下.

設計思路：在開展教學以前，教師就已預設了小組合作學習方案，在教學中，結合教學的發展，學生自發提出應當應用小組合作學習的方式完成實驗.

實驗指導——

教師指導學生開始實驗，并在學生中間巡視指導，解答疑問.

教師：要如何實驗才能發揮小組人數優勢，高效完成實驗呢？

設計思路：教師要求學生以高效、優勢完成實驗為目標，邊思考、邊行動，避免盲目實驗、低效實驗.

根據教師提供的實驗器材，學生分組開始完成實驗

實驗與收集證據

教師：結合采集的數據，我們能否應用物理語言、物理公式來描述動能與運動速度、質量間的關系？

設計思路：在學習的過程中，學生會形成嚴謹的物理思維，掌擠握控制變量的物理實驗方法.

學生統計數據，應用函數思維分析自變量（物理現象）與因變量（各項因素）之間的關系

分析與論證

教師：請小組派代表總結實驗結論，其他小組補充.

設計思路：通過分析與論證，學生們最終得出的實驗結論是，速度相同時，質量越大的小車能將木塊撞得越遠，所以，小車的速度相同時，質量越大，動能越大;小車從高處滑下，高度越高，小車運動到底部時越快，木塊被撞得越遠，所以，質量相同時，小車的速度越大，動能越大.

小組代表發言，總結實驗結論，建立物理公式

2.3 梳理理論，引導學生形成核心概念體系

在完成了一個單元的學習以后，教師需要引導學生全面梳理學過的理論知識，然后以核心概念為核心，建立思維導圖、概念圖、圖表等.教師需要讓學生應用思維工具來理解核心概念，

讓學生理解核心概念與其它概念、理論之間的關聯，既而形成完善的知識體系.

以學習“光的反射”這一核心概念為例，在教師的引導下學生建立的概念圖，如圖1，在繪制概念圖的過程中，學生從宏觀的角度理解了以核心概念為核心，物理理論知識是如何延伸，及知識與知識的關聯.

2.4 形成理論，引導學生驗證核心概念體系

在學生形成了核心概念以后，教師要在教學中為學生設計習題，讓學生能夠應用核心概念指導習題的完成.學生在完成習題的過程中能發現核心概念知識體系存在的漏洞，他們可以結合自己的實際情況再一次深入地學習，直至形成完善的知識結構.

例如 學習“壓強”的核心概念，教師為學生設計習題：小哲使用最大刻度值標為2.5mL的一次 性注射器等器材來測試壓強，他設計的實驗步驟如下：（1）先讓注射器吸入少量水，然后將活塞推 至注射器底端，當注射器的小孔充滿水后，再使橡皮帽封住注射器的小孔.（2）用細繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與彈簧測力計的掛鉤相連，然后水平向右慢慢地拉動注射器筒，當注射器中的活塞剛開始滑 動時，記下彈簧測力計的示數為7.5N.（3）測出注射器全部刻度的長度為4cm.（4）根據以上描述分析大氣壓的值.小偉認為實驗可以進一步改進，他認為在完成（1）、（2）步驟后，添加了 “取下封住注射器小孔的橡皮帽，再次水平向 右慢慢勻速拉動注射器筒，記下彈簧測力計的示數為1.2N”這一實驗步驟，你認為兩人的實驗哪個人的更加精確、更加合理？該題分析大氣壓的值考核學生對大氣壓力及各因素之間關系的理解，讓學生了解是不是掌握了物理公式的內涵.而讓學生評價實驗質量，是為了讓學生再次思考注射器活塞摩擦力對測量的影響，讓學生應用科學的思維來分析核心概念的本質.

3 總結

學習進階模式的提出意味著學生的學習目標、思維水平、認知水同要同步提高，直至深入地理解一個知識主題.教師引導學生應用學習進階模式的學習，能夠幫助學生深入地掌握初中物理知識.

參考文獻：

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[2]曹健清.應用學習進階理論，提升物理分層教學有效性[J].新課程導學，2019（36）：1.