“精加工”理論下建構物理精準課堂的研究

□ 江蘇省邗江中學（集團）北區校維揚中學 孫國良

教師對課程進行精加工，根據學生和課程的特點進行適應性精準指導，幫助學生樹立健康的物理學習心態，培養學生的學習能力、探索能力和創新能力，幫助學生快速適應物理學科，提高課堂效率。

一、基于模式本質，探析精準課堂的特征

掌握并理解物理學的基礎概念和公式是學好物理的基礎。有不少學生提出無法準確記憶繁多概念和公式，導致信息理解不透徹，知識結構混亂。對此，教師提出基于物理課堂的本質模式，加工物理知識，幫助學生看到知識的潛在規律，結合課程其他知識進行知識遷移，拓展解題思路，將物理知識融入生活，在生活實踐中獲得物理真實體驗，反過來幫助理解物理知識。

1.加工信息，發現潛在規律

學生學習物理的最大障礙是感性認識不足，而感性認識則是加工物理材料的基礎，能在很大程度上激發學生的興趣，探索物理潛在規律。所以，在實際教學過程中，教師應著重注意學生的興趣方向，將生澀的概念和公式用具體、生動、形象、直觀的方式進行轉換，引導學生學會觀察和分析，通過建立感性認知探索物理。

例如，復習力的相關知識時，學生對于各種不同的力存在困惑，教師播放一段動畫片 ：公交車以平穩的速度向前走，車上有個人用彈簧秤提著一袋水果，由于水果的重量，彈簧秤被拉開一定的距離，此時彈簧秤的彈力值就是水果的重量值，這個人從袋中取出一個水果開始吃，發現彈簧秤伸出的長度變短，指示的刻度值也減小，意味著彈簧秤指示的彈力值和彈簧的實際伸出或者收回長度有關系。公交車到站減速停車，乘客會不自覺全部前傾，意味著乘客受到慣性力的作用保持前行狀態。出站行車，乘客又會不自覺后傾，也是慣性作用。請大家觀察，不管是彈簧秤示數發生變化還是乘客前傾等，都是因為力值改變了，因此力是改變物理運動規律的條件。通過實際場景分析，學生理解了力的基礎概念，為快速分析杠桿平衡和阿基米德原理奠定力學基礎。

物理課程的學習，不能單純依靠概念和公式，而應該利用學生的感性認識對信息進行聯合精加工，引導學生發現知識潛在規律，才能舉一反三，樹立學習物理的自信心。

2.科學遷移，拓展解題思路

物理教材前后章節本身具有一定的知識聯系，要求教師必須吃透教材，深入挖掘知識點之間的聯系，通過學生易懂的方式，再結合學生的實際接受能力，加強知識點之間的聯系，拓寬知識體系，在實際解題過程中拓寬解題思路。以三個訓練題目為例。

題目1：一塊蠟燭放入酒精中，它受到的浮力有多大？計算排開液體的體積大小。

題目2：一塊蠟燭放入水中，它受到的浮力有多大？計算排開液體的體積大小。

題目3：一個銅球重4.5N，體積0.5dm3，浸沒水中后放手，計算銅球靜止后受到的浮力大小。

學生看到題目首先分析題目1和題目2，按照常識判斷蠟燭在酒精中下沉，最終沉底，所有的浮力就是排開的酒精的重量，也就是蠟燭本身的體積。而蠟燭在水中會漂浮，所以受到的浮力也就是蠟燭本身的重力，排開水的體積會比蠟燭的體積小。題目3中，學生看到銅球，會形成思維定式，銅的密度比水的大，所以銅會下沉到水底，根據公式F浮=ρ液V排g計算得浮力為4.9N。要求學生觀察計算的浮力值和球的重量，學生發現浮力值較大，通過引導學生發現，空心球才會有這樣的現象，學生恍然大悟，拓展了解題思路。

3.個性創新，融入生活實踐

物理課程不能單純學習書本知識，應該使用生活化的教學方式解決生活中的實際問題，避免學生的“紙上談兵”。

例如，杠桿原理是生活中常用的原理之一，通過課本學習學生已理解杠桿的原理，是支點兩次的力×力矩值相同，才能達到杠桿的平衡。而在實際使用中，通過力1×力矩值1=力2×力矩值2公式最大限度地節省人類力氣。當外界物體的力值力2（一般為重力）一定時，即希望力矩值2盡可能小，使得乘積最小，又希望我們比較省勁，即力1比較小，也就意味著我們必須有較大的力矩值1，請大家舉例。有的學生愛美，時常帶著指甲刀，指出這個是我們每個人都會用到的省力杠桿，并畫出力和力矩示意圖，如圖1所示。學生發現，物理知識存在于生活的點點滴滴中。

圖1 指甲刀杠桿示意圖

二、聚焦思維能力，探析精準課堂的策略

在實際物理授課過程中，教師在教授基礎課的同時，應該培養學生的科學思想和探索精神，聚焦學生思維能力，直擊學科重點，完成精準課堂教學，深化發展學生理解能力、推理能力和實際動手能力。

1.聯系背景，深化理解能力

聯系背景的教學方式，指的是聯系學生已知的生活現象，理解未知的物理專業知識，把抽象的概念形象化，抽象的邏輯具體化，從而幫助學生深化知識點的理解。

例如，學習摩擦力時，學生已知生活中到處都存在摩擦，但摩擦力又屬于很虛幻的力，學生無法獲知真實的體驗感。教師要求學生回憶，買運動鞋時，是否希望鞋底的紋路多一些、深一些，是否希望鞋子是軟塑膠的，這些都是為了提高球鞋跟地面的摩擦力。當腳濕著穿拖鞋時，是否有時候會腳底打滑失去平衡，而當腳干著或者穿著棉襪時，不會存在打滑現象等。將與所學物理知識有關的生活背景融入學科中，可以大幅度降低物理專業知識的難度，深化學生的理解能力。

2.比較分析，發展推理能力

物理是一門邏輯學科，也是一門實驗學科。物理學的很多知識和現象具有比較性，要求學生在實際學習過程中，通過觀察現象或者結果，能夠找到相同點或者不同點，再通過比較分析獲得新知識的邏輯信息，從而發展自我的推理能力。

例如，大家都知道光在通過三棱鏡時會發生折射，畫出光在三棱鏡內的光路圖，補充光射出三棱鏡后的光路圖。學生繪圖如圖2所示。

圖2 光線通過三棱鏡示意圖

圖2中，左圖的三棱鏡為正向放置，右側三棱鏡為倒向放置，大家觀察能發現什么現象？學生發現不管三棱鏡的放置方向如何，光線都是朝著三棱鏡較寬的底面偏折。如果一束光通過凸透鏡，光線怎么傳播？要求大家分析凸透鏡光線傳播路線。學生感覺凸透鏡和三棱鏡有點像，但是兩頭尖中間寬，所以把凸透鏡初步分成上下兩部分，光線從上下兩側入射，射出后再中線處聚攏。形成如圖3所示的光路圖。

圖3 凸透鏡光線圖

通過基礎光路學習、比較和分析，學生經過思考推理比較復雜的光路途徑，新舊知識鞏固學習，訓練了學生的知識推理能力，也增加了知識的邏輯性和趣味性。

3.動手操作，提升實驗能力

初中生具有較強的好奇心，可以利用物理現象激發學生的興趣，指導他們動手操作，提升實驗能力，探索未知現象，感悟物理知識。

例如，學習摩擦起電。秋冬季，大家脫毛衣時經常聽到噼里啪啦的響聲，如果關燈的情況下，還能在毛衣發出響聲的同時看到一閃而逝的小火花，這就是靜電。如何在其他季節也產生靜電呢？教師指導學生先在桌子上放一些撕得很碎的小紙片，將尺子在褲子上摩擦一會兒，然后近距離放在小紙片上，發現小紙片被吸附在尺子上。物理實驗課程應該根據需要設計實驗活動，以學生為主體，充分鍛煉學生的動手能力，激發了學生實操興趣和探究欲望，最終聚焦思維，實現了精準課堂的建設。

三、借助智慧學伴，探析精準課堂的流程

信息技術飛速發展，傳統的板書和課后作業雖然還存在，但很多教師也逐漸開始借助不同的軟件平臺開啟新的教學模式。常用的數據匯總直觀展示學生問題核心點，也可以利用平臺快速構建物理模型拓展眼界，從而精準把握課堂流程。

1.前置學習，量化診斷

前置學習是學生通過預習提前了解老師即將講授內容的學習模式，預習新課程有助于學生在課堂上快速理解和掌握新知識。但是每個學生學習效果不同，有的學生看完書本可以匯總自己的知識盲點，有的學生則抓不到重點。如果老師可以對每個學生的知識點有量化診斷結果，則可以有針對性傳授知識。但這種診斷是傳統教學模式無法配備的，所以需要借助相應的智慧學伴完成。

例如，在講課之前要求學生預習“力與運動的關系”一節，設計相關問題，學生答題后統計結果，并分析學生對知識點的理解程度，設定教學重難點，從而達到精準教學。借助智慧平臺的前置學習方式，可以提供較精準的學習數據，為教師授課中重點和難點的安排提供參考。

2.參與交互，深度探究

物理的魅力在于既有現實為依據，又可以結合實際現象引發探究。智慧平臺實現了師生快速互動過程，幫助學生深入理解、探究物理。

例如，學習“探究凸透鏡成像規律”一節。通過課本學生知道凸透鏡成像規律取決于物鏡之間的距離。借助智慧平臺，學生很快調用蠟燭、凸透鏡和光屏，并快速調整三者的中心使之在同一水平線上，在屏幕上三者下方放置刻度尺，測量凸透鏡焦距，如圖4所示。挪動蠟燭和凸透鏡的距離，觀察光屏的像。

圖4 凸透鏡成像規律演示圖

當蠟燭從遠處向凸透鏡移動時，光屏首先呈現縮小倒立的實像，說明此時蠟燭位于凸透鏡2倍焦距之外。當光屏呈現放大、倒立的實像時，蠟燭在凸透鏡的1倍焦距和2倍焦距之間。

教師根據學生實驗操作，要求學生將蠟燭緩慢移動，直到光屏呈現倒立、等大實像截止，此時蠟燭距離凸透鏡的距離就是2倍焦距，可以算出該凸透鏡的焦距。

智慧平臺下的物理課堂，大大方便了學生之間的合作，也方便了師生交流，為學生深入探究科學知識提供了基礎。

3.拓展練習，建構模型

很多學生對于做物理題很熟悉，但是對于建模的概念很陌生，建立物理模型，有助于快速理解物理概念。

例如，借助平臺繪制“光的反射”路線圖，如圖5所示。請大家思考，這里的光，指的僅僅是可見光嗎？

圖5 光的反射路線路

學生閱讀發現，課本并沒有明確規定光的可見性，有可能是我們看不見的光，比如紅外線。大家在家操縱遙控時，發現遙控并非必須對著電視才能有控制作用，可以朝向任意方向，通過墻的反射到達控制面板。繼續思考，大家看過桌球比賽，那么白球是否必須沿直線才能將其他球打入洞？引導學生針對光行走途徑或者球運動途徑建立相應的模型。

建模的目的，就是將原理相同的題目進行匯總，形成統一規律，拓展學生思維，開展創新學習。在實際做題或者授課過程中，教師應該利用平臺及時培養學生建模能力，循序漸進，才能將知識融為一體，達到“精加工”教學的目的。

“精加工”理論下建構物理精準課堂的研究是一項復雜的課題，除上述方法外，還需要充分考慮學校的資源配置、學生的興趣愛好等，綜合多種因素進行學科的精加工，才能真正調動學生興趣，激發學生主動探索欲望，訓練學生歸納總結能力，最終培養學生自我“精加工”的能力，才能真正實現物理的精準學習。