基于“学习进阶”理论的核心概念复习课设计——以“力和运动”为例

(江苏省南京市第一中学初中部,江苏 南京 210002)

复习课是让学生对已有知识进行回忆、再现和重建,将头脑中已有的概念重新梳理后构建以核心概念为中心的知识网络。学习进阶(learning progressions)理论可以帮助教师更好地基于学情设计复习课的教学目标,选择复习课的教学策略,促进学生的思维发展,以利于学生建构所学概念网络。笔者以“力和运动”一章为例,从教学目标设计和教学策略选择两个方面，阐述基于核心概念学习进阶理论进行复习的途径。

1 教学目标设计：明晰核心概念，确定进阶分层

教学目标的设计来源于两部分,首先是根据课程标准的要求确定复习的核心概念，核心概念是学习进阶理论的重要组成部分。学习进阶是学生关于某一核心概念及其相关方法、技能、实践活动在一段时间内进步发展的历程,揭示了学生学习的认知过程和发展模式。教师在上复习课之前,应首先确定好本节课所复习的核心概念。以“力和运动”为例,在《义务教育物理课程标准(2011年版)》中,确定“运动和相互作用”是一级主题,其下的二级主题为：重力、弹力、摩擦力、力的作用效果、力的示意图、二力平衡、牛顿第一定律、杠杆的平衡条件、压强、浮力、电荷间相互作用力、通电导线在磁场中受到力的作用。通过研究课程标准和教材，教师可以确定本节复习课是围绕着核心概念“力与运动”展开的，而二力平衡、惯性等概念则是围绕着该核心概念的二级概念。

其次,确定复习课的教学目标要基于学生目前所处的学习进阶水平。学习进阶理论将核心概念的学习分成若干个进阶变量，以追踪学生对某一学科核心概念的阶段性发展。教师在复习课之前，要清楚地了解学生已经达到的进阶水平。针对“力与运动”这一核心概念，结合课程标准要求和学生学情,将初中生对于这一核心概念的理解分为4个进阶水平,其学习表现如表1。

表1

根据学生对于“力和运动”这一核心概念的理解,分成了这4个学习进阶水平。学生对于“力和运动”这一概念的理解是从水平1到水平4逐步深入的。复习课前,教师要了解学生所处的学习进阶水平,准确把握学生的学情,才能更加准确地确定课堂教学目标。

教师可以在复习课前,可采用画概念图的方式,了解学生对于核心概念的掌握情况。也可以通过让学生完成一些辨析度很高的题目,以了解学生目前所处的进阶水平。

例1:木箱静止在地面，木箱没有运动的原因是( )。

A. 没有力使木箱运动

B. 木箱受到摩擦力，无法运动

C. 木箱受到重力，被紧压在地面上无法运动

D. 木箱受到重力和支持力是一对平衡力

解析：选择A、B或C的学生处在进阶水平1,错误地认为“有力作用在物体上，物体才会运动”或“运动的物体一定受到和其运动方向相同的力”。选择D的学生处于进阶水平2,理解了静止的物体受力平衡。

复习课前,通过有效途径诊断出学生所处的学习进阶水平,准确把握学生的学习情况和学习困难,使得复习课的教学目标设计符合学情。

2 教学策略选择：建构知识网络，促进进阶发展

通过对课程标准和教材的认真分析、研究以及对学情的详细了解以后,确定好教学目标。教师在复习课的课堂教学过程要关注学生学习进阶的发展过程,选择适当的教学策略，促进学生对于核心概念的理解向更高进阶水平发展。以“力与运动”这章为例，教师可以通过实验复习,帮助学生重新建构关于核心概念的立体知识网络。在课堂教学中，教师可以采取以下教学策略。

策略一：巧选器材串联实验，重构知识网络

在“力与运动”这章复习的时候,教师可以利用弹簧测力计,以此为抓手让学生回顾：“所学的力学实验中有哪些用到弹簧测力计的？”

学生回答:(1) 测量物体的重力。(2) 探究重力大小与质量的关系。(3) 探究影响滑动摩擦力大小的因素。(4) 估测大气压的值。(5) 下沉的物体是否受到浮力的作用。(6) 探究影响浮力大小的因素。(7) 探究浮力的大小。(8) 探究杠杆平衡条件。(9) 探究定滑轮和动滑轮工作的特点。(10) 再探动滑轮。

教师接着提问：“实验对物体所处状态有没有要求？为什么？”学生通过对比就会发现,这些实验中,如实验(3)、(9)、(10)都是要求弹簧测力计拉着物体做匀速直线运动,这样物体才处于平衡状态,拉力和所需测量的力平衡。实验(1)、(2)、(5)、(6)、(7)、(8)都是要求弹簧测力计拉着物体处于静止状态,这样物体处于平衡状态,拉力和所需测量的力平衡。教师接着可以追问：以实验(1)“测量物体的重力”为例,如果“拉着物体做匀速直线运动,拉力是否等于重力？”让学生通过思考,加深对“二力平衡”概念的理解,同时在通过这样有效的复习后,进阶到“力与运动”核心概念的进阶水平4：“物体处于静止或匀速直线运动状态受到平衡力作用”。

策略二:设计问题，串联知识，引发深度思维

在“力与运动”这章复习的时候,教师可以设计以下问题：力和运动有什么关系？物体没有受到力，是否会运动？运动的物体是否受到力的作用？通过对这三个问题的深入思考,学生会很自然地想到牛顿第一定律的内容。而牛顿第一定律是在“探究阻力对物体运动的影响”实验的基础上，通过推理得出的。教师在复习过程中要继续设计问题串引发学生思考,如：在我们的生活中,是否存在物体不受力的情况？物体在竖直方向上一定会受到重力作用,我们能否研究物体在水平方向上不受力的情况？在实验基础上进行推理,和前面所学过的什么实验方法是一样的？

策略三:精选概念对比辨析，激发思维冲突

根据进阶理论,学生在学习概念时的路径不是唯一的,也就是说处于水平1、水平2或水平3的学生可能会直接进入到水平4。因此,复习课堂上,教师讲解的例题一定要精选,要选择学生容易混淆的概念题进行对比,促进学生纠正错误概念,向高一级的进阶水平发展。以“力和运动”这章为例,教师可以在复习课上选择如下的例题。

例2：如图1所示为“探究影响滑动摩擦力的因素”的实验,在甲、乙、丙情形中,分别用F1=0.5N、F2=1N、F3=1.2N的拉力拉着物块A沿水平方向匀速前进，在图1乙中物块B随A一起匀速运动时，物块B受到的摩擦力为 N。

图1

解析：此题考查学生对于“力和运动”概念的正确理解,如学生处于水平4,就会得出正确结论。复习的过程中,教师要结合题目,指导学生正确理解概念,同时根据物体所处的运动情况判断力,或根据受力情况判断物体所处的状态。

3 结语

在复习课上基于学习进阶理论,根据学生的实际学情对核心概念的进阶水平进行分类,了解并根据学生所处的进阶水平，精准设计课堂教学目标并制定有效的教学策略,能够促进学生正确理解核心概念并向高一级进阶水平发展，达到更好的复习效果。