高一物理教学中利用学习单预学教科书的实践

周维佳 杭州市萧山区第十一高级中学 浙江杭州 311200

一、源与缘 ——用教材教的美好愿景与现实的尴尬

（一）美好愿景

杜威的教材观启迪我们，在使用教材时，一定要在使用教材时，将教材转化为“学生的教材”，也就是让学生成为“掌握材料的人”，这就需要我们教师不是教教材而是“用教材教”，让教材成为“学材”。这呼唤我们一线教师发现教材中的一个个教学点，当然这些教学点可能是教学的重点、难点，也可能是学生的兴趣点或者困惑点，同时需要我们教师对这些教学点进行盘点梳理，不然容易偏离教学目标，分散教学重点。

（二）尴尬现实

1、学生预学现状的冷峻审视——预学教材不得其法

现在许多老师在上新课前都会有预习的要求，但同学们预习的方式方法差别非常大，所取得的效果也天差地别，不少同学对于预习什么、怎么预习感到非常迷茫。一些同学的预习，就是在课本上把黑体字部分进行划线，这样预习只是对新课的重点内容有个大概了解，对于后续的课堂学习帮助不大；另一些同学会借助教辅资料上的知识清单进行预习，但知识清单只是把课本上的公式和规律以填空的形式出现在了资料上，同学通过填空可以了解新课的内容，但对于这些公式各部分的意义，这些规律可以解决什么问题却并不知晓；还有部分同学会利用老师下发的预习案完成预习任务，许多预习案都会加入很多基础的练习，老师会通过对练习批改，了解哪些知识点学生自己学习后已经可以用于解题，哪些知识点学生自己学习后应用比较困难，再对学生难以应用的知识点详细加以讲解，这样的预习和教学强调了内容的结论和应用，美中不足的是忽视了学生对于物理规律得出过程的感知和体验。基于此，学习单设计和使用中注重学生的体悟成为我的一个重要切入点。

2、物理教材使用的现状审视——使用教材未尽其用

同学们现在被各种学习资料所包围，往往课前要做预习案，上课要做导学案，课后还要做课后练习题，似乎整个高中物理的学习只有做题一个主题，根本没有时间去阅读教科书，没有时间体验教科书上是如何提出问题、探究讨论问题、得出结论的，也没有时间去完成教科书上那些“说一说”、“做一做”的内容，无暇感知日常生活中遇到的物理规律。在一些同学手里，教科书已经变成了工具书，只在概念或者定律忘记的时候翻一翻、查一下。

其实高中物理教科书经过多个版本的修改，在内容选择上、编写上、组织和呈现上都紧紧围绕新课程标准的要求，应该是物理教学最基本、最重要的课程资源之一，需要深入的学习和应用，而且许多考试的出题，都会以物理教科书中的内容为背景。基于此，教科书成为我设计学习单重要的素材。

3、物理教材使用的现实观照——理解教材难解其意

高中物理教科书中高度概括凝练的文字和高一学生直观思维之间存在巨大矛盾。

高中物理教科书中在提出物理概念时，往往就是依托生活中的现象，提出需要有一个物理量去描述生活中的某种情况，再给出物理概念的具体定义，这样的编写相对比较抽象，高一同学很难理解深透这些相对凝练的文字，而且高中一些物理概念本身就很抽象，这更加大了同学们学习的难度。高中物理教科书给出物理规律时，往往是基于图象的推导或直接就用数学方法进行字母计算，对于仅仅只有初中数学水平的高一同学来说，要求他们准确的理解图象进行推导或是进行严密的数学计算都是很困难的。对于物理规律的应用，课本写的比较详细，但同学们的难点在于条件的分析、具体的受力分析和运动分析、规律的选择、具体的计算等，而这些课本都是直接呈现，没有详细的分析过程。这样，如果直接让同学阅读教材，可能很多同学会看不懂。基于此，小步子推进的学习单设计成为我的一个重要抓手。

二：法与理——利用学习单预学教科书的实践

（一）学习单在预学中的定位

“学习单”是教师根据学生的认知水平、知识经验所编制的用于指导学生自主建构知识的学习方案，是一个预习过程中的指导工具，它以一个个小建议让学生在预习过程中充分获取教科书中的信息，藉此进行相关的推导，体会得出的结论，思考出现的问题，让同学们的预习更有目的更有条理更有效率，从而达成学习前置的目的，使同学们的预习不再只是通读全文，画出结论。我们设计学习单，力求彰显教与学的功能，从“学”的层面，达成学生学习的前置，促使学生有目的、有计划、有意识、有任务的学习；从“教”的层面，达成教师精准了解学情的旨归，促使教师在精准把握学情前提基础上有序的开展教学。

（二）学习单的设计原则

有效的学习单绝对不是简单问题、相应习题的堆砌。布置学习单时首先要思考：我布置的这些学习任务对下一个新知识点的学习是否有用？如何帮助学生利用好学习单更好地进行自主学习？

学习单的设计力求做到根本、低入、简单、趣味、开放。

（1）根本：要求教师抓住知识主线，找准教学重难点，使学生通过学习单的学习能够完成大部分的知识点。

（2）低入：要求设计的学习任务难度要适中。

（3）简单：要求设计的学习环节要简单，学生能一目了然。

（4）趣味：兴趣能激发学生的学习动机，颇有趣味的学习单具有一定的吸引力。趣味性要体现出题型多样，方式新颖，内容有创造性。

（5）开放：教师根据教材适时适量设计开放性的学习任务，增加学生思考问题的多面性。让学生“各有说法”，让不同层次的学生都能在自己的能力范围内“有话可说”，培养他们的自信心。

（三）基于不同课型的学习单设计路径

（1）教材分析

对提出物理概念的新课，教材编写基本依循这样的思路：1、物理概念引入的目的；2、物理概念的定义；3、物理概念的物理意义；4、物理概念的单位、矢量还是标量；5、这个概念和其它物理概念的区别和联系等。对于这样的物理概念课，学习单主要针对上述几个方面提问，指导学生对教科书进行阅读。

（2）案例举隅——第一章第五节“加速度”

加速度是运动和动力学中一个重要的物理概念和物理量，它是以后运动学和动力学知识的基础，但加速度的概念，对于刚迈上高中门槛的学生来讲，实在是太抽象！因此我从同学们的日常生活入手，让他们体会到速度除了有快慢之分外，速度的变化也有快慢之分。“预习一”结合课本的思考与讨论，使同学们知道，当速度变化量相等时，用时少的速度变化的快。“预习二”结合课本“加速度”的阅读，通过一系列学习任务让同学了解，为什么要引入加速度这个物理量，它的意义、表达式、单位分别是什么？针对学生抽象思维能力不高，对于加速度和速度方向的之间的关系比较难以理解的现状，所以“预习三”中设置了多个问题，还特别提醒同学阅读插图，希望同学通过对问题的思考和对插图的分析得出加速度方向和速度方向的关系。最后利用课本后面“说一说”的环节，让同学们对生活中的快和慢举例，进一步理解速度和加速度的区别。附：学习单

课题名称 1.5 加速度预习目标1、了解“速度大”“速度变化大”“速度变化得快”的区别。2、知道当时间和速度变化量不同时，也能比较速度变化的快慢。3、知道加速度的定义方式、单位和物理意义。4、知道加速度是有方向的，了解加速度方向的定义。5、找出加速度方向和速度方向的关系。习务预习一：感知材科，形成表象阅读课本P25“思考与讨论”回答下列问题。1、轿车和列车相比，速度增加得比较快？理由是什么？2、轿车和列车的速度平均1s各增加多少？请再举出一些例子，说明“速度大”、“速度变化大”、“速度变化得快”描述的是三种不同的情况。预习二：分析比较，抽象概括阅读课本P26“加速度”，请思考：1、当时间和速度变化量不同时，能比较速度变化的快慢吗？2、课本上通过计算什么来比较飞机和炮弹速度变化的快慢？3、为什么要引入一个新的物理量，它的意义是什么？4、加速度的表达式是什么？5、加速度的单位是什么？预习三：突破难点，完善结构阅读P26-P27“加速度方向与速度方向的关系”，思考：1、加速度是矢量还是标量？2、结合课本插图，找出速度变化量Δv的方向如何表示?（即从哪里指向哪里）3、这样的表示和以前学的哪个物理量很像?4、加速度a的方向是如何定义，即是哪个物理的方向?5、加速度的方向和速度方向有什么关系?预习四：实例应用，加深理解阅读教科书的“说一说”,举出几种生活中有关运动的“快”和“慢”，并思考它指的是速度还是加速度？备注出你在阅读和思考中遇到的问题

从实际的课堂教学情况来看，导学单的预学提高了物理概念课各阶段的效率：1、物理概念的引入阶段是通过素材让同学们有一个经历感知的过程，通过预学使得同学们在面对素材时，知道去关注它的哪个方面，例如本节的素材主要就是说明不同物体速度变化的快慢是不同的；2、物理概念的形成阶段是通过分析比较，抽象概括出新的物理概念，通过预学创设的问题情境，探明学生的前概念，为新概念的提出做好铺垫，同时也为课堂上的变式迁移打好基础，例如本节通过比较飞机和炮弹速度变化的快慢提出加速度的概念，以及课堂上速度和加速度关系的变式迁移等环节都可以高效的展开；3、导学单通过问题，设置好了思维台阶，帮助同学触及到了思维的障碍，为课堂上难点的突破打好基础，加速度的方向是本节课最大的难点，导学单通过问题，让学生的学习前置，使得他们对加速度的方向有所思考，可以在课堂上带着问题听课，很利于突破这一难点；4、物理概念最后的巩固完善阶段，需要通过类比、举例、应用，让同学加深对物理概念的理解，导学单让同学们提前思考准备了素材，在课前讨论时气氛热烈，同学们通过类比房价上涨，银行利率等数据，更好的理解了变化大小与变化快慢的区别，从而对加速度有了更好的理解。

2、基于物理规律学习的学习单设计

（1）教材分析

对提出物理规律的新课，教材编写基本依循这样的思路：1、物理规律的发现过程和对应的数学推导；2、物理规律中各个物理量的含义；3、物理规律所对应物理意义的理解；4、物理规律的适用条件；5、物理规律的简单应用。对于这样的物理规律课，学习单主要针对上述几个方面提问，指导学生对教科书进行阅读。

（2）案例举隅——“匀变速直线运动的速度与时间的关系”

他一动不动地仰面躺着，现在，他能够听到病狼一呼一吸地喘着气，慢慢地向他逼近。它愈来愈近，总是在向他逼近，好像经过了无穷的时间，但是他始终不动。它已经到了他耳边。那条粗糙的干舌头正像砂纸一样地磨擦着他的两腮。他那两只手一下子伸了出来——或者，至少也是他凭着毅力要它们伸出来的。他的指头弯得像鹰爪一样，可是抓了个空。敏捷和准确是需要力气的，他没有这种力气。

匀变速直线运动速度与时间的关系是高中阶段同学们接触到的第一个物理规律，日常生活中常看到：从高处下落的小球，从轨道高处下滑的小车等，他们并不是初中学过的匀速直线运动，而是一种匀变速直线运动，他们的运动规律需要推导、总结、应用，这就是本节课的主要任务。“预习一”结合课本的文字和图像，通过一系列问题让同学们更好的回忆和理解什么是匀变速直线运动以及图像的特点。“预习二”通过建立数学模型，让同学们进行合理的逻辑推理，最后得出匀变速直线运动速度与时间的关系，并明确公式中每个字母的含义。“预习三”通过两个例题的求解让同学们初步应用所得出的物理规律解决具体问题，并发现一些具体应用中的问题。“预习四”通过分析比较，让同学们清楚哪些是非匀变速直线运动，它们有什么特点，为什么不能用匀变速运动的规律去解决非匀变速的问题。附学习单：

课题名称 2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系预习目标1、知道匀速直线运动v-t图是怎样的。2、了解匀变速直线运动是如何定义的，v-t图又是怎样的。3、能尝试推导速度和时间的关系。4、对速度和时间v=v0+at进行一些思考和理解。5、能尝试用速度和时间的关系解决一些问题。习务预习一：创设情境，建立模型阅读课本P34页“匀变速直线运动”思考1、匀速直线运动v-t图是怎样的？2、匀速直线运动中的“匀”是什么意思？“速”是什么意思？3、匀变速直线运动中的“匀”是什么意思？“变”是什么意思？4、什么是匀变速直线运动？5、上节课我们画的v-t图是一条倾斜的直线，对于这样的v-t图你能找出什么特点？是什么运动？6、你能画出匀减速直线运动吗？

预习二：逻辑推理，发现规律阅读课本P34页“速度与时间关系式”1、你能尝试推导速度与时间关系吗？推导过程中你遇到了什么困难？2、对于v=v0+at，你可以把at理解成什么，v0是什么，它们和v的关系如何？3、速度与时间关系式v=v0+at，它的适用条件是什么？预习三： 规范使用，解决问题1、请尝试完成例1，在做例1的时候你遇到了什么困难或者出了什么错误？2、请尝试完成例2，在做例2的时候你遇到了什么困难或者出了什么错误预习四：分析比较，变式迁移请阅读“说一说”，并思考“说一说”中的v-t图时间间隔相等，对应的速度变化量相等吗？物体在做匀变速运动吗？备注出你在阅读和思考中遇到的问题习务

从实际的课堂教学情况来看，导学单提高了物理规律课各阶段的效率：1、物理规律的发现往往与问题解决的需要联系在一起，物理规律的引导阶段会有一些视频素材，“预习一”让同学们了解了这节课的学习目标，更高效的完成了前面知识的回忆和课堂的引入，如这节课一开始主要让同学们了解匀变速直线运动以及图像的特点；2、在建模和推导阶段，需要让同学们经历物理规律完整的推导过程，要确保学生表达交流的时间，“预习二”可以让学生思考推导过程前置，加快了课堂上规律推导的进程，省下时间让同学们可以充分的表达和交流，如这一节得出物理规律后，主要让同学们通过交流知道每个字母的物理含义；3、在应用规律解决实际问题阶段，“预习三”中课本的两个例题的预学，可以探明学生学习的基础，发现学生应用规律过程中的共性问题，集中加以解决，例如本节课，例1中，学生答题时基本单位没有换算成m/s就直接计算，引起了错误，例2中，问题集中在加速度的值代入错误，主要是因为初中阶段没有矢量的概念，基本上都是数值代入；4、最后的变式迁移阶段，“预习四”让同学们提前思考，让同学们直接进行交流讨论，提高了课堂效率。

3、基于物理规律应用的学习单设计

（1）教材分析

对物理规律应用的课要以学生能动、有效的学习活动作为整个课堂教学过程的根本，课本主要围绕着如何应用物理规律解决实际问题展开，告诉同学们应该怎么建立物理模型、怎么去受力分析，怎么去列式求解。对于这样的物理规律应用课，学习单主要抓住如何规范的应用物理规律的核心内容发问，指导学生对教科书进行阅读。以第五章第七节“生活中的圆周运动”为例。

（2）案例举隅——“生活中的圆周运动”

生活中的圆周运动是必修二第六章的最后一节，本节课是在学生学习了圆周运动、向心加速度、向心力以后的一节应用课，通过研究圆周运动规律在生活中的具体应用，使学生深入理解圆周运动规律，并且结合日常生活中的实例，让同学们体会到物理就在我们身边。本课这节分成二课时，这里以第一课时为例。在这节课以前，学生已经学习了匀速圆周运动、向心力、向心加速度的概念，已经对圆周运动有了比较清晰的认识，但学生对于向心力来源，向心力由谁来提供，还是比较模糊，这样在解决实际问题时就会错误百出，更不要说进行变式讨论和类比拓展了。学习单主要围绕着圆周运动核心内容发问，即圆周运动需要的向心力是谁提供？“预习一”通过对火车转弯的定性研究，引导同学们对火车受力分析，并找出向心力的来源，这样既可以让同学们回忆起向心力有关知识，还可以让同学们认识到寻找向心力，前提是受力分析。“预习二”通过对汽车过拱形桥的定量计算，可以让同学们经历一次完整的应用物理知识解决问题的过程，即审题、建模、决策、解答。附：学习单

课题名称 5.5生活中的圆周运动（1）预习目标 1、知道火车转弯时需要向心力，了解谁提供了向心力。1、知道火车转弯时需要向心力，了解谁提供了向心力。2、知道汽车过拱形桥时需要向心力，了解谁提供了向心力。3、能尝试计算汽车过拱形桥时车对桥的压力。习务 预习一：定性研究，关注向心力的来源预习一：定性研究，关注向心力的来源阅读课本P26页，“铁路的弯道”请思考：1、火车转弯可以看作什么运动，是否需要向心力？如果有？方向指向哪里？2、如果铁路的内外轨一样高，火车受到了哪几个力？3、谁提供火车转弯的向心力？4、这样设计的铁轨弊端是什么？5、实际生活火车的轨道是怎么样的，火车受到了哪几个力？6、这时是谁提供火车转弯的向心力？7、这样设计的铁轨好处是什么？8、总结：在火车转弯过程中，谁提供了向心力？受力分析时能否画上向心力？预习二：定量研究，关注向心力的计算阅读课本P27-P28页“拱形桥”，请思考：1、汽车过拱形桥是圆周运动吗？是否需要向心力？2、汽车在过拱形桥的最高点时，受到几个力的作用，合力为零吗？3、请找出谁提供了汽车过拱形桥时的向心力？4、请尝试求解汽车通过的拱形桥最高点时对桥的压力？5、从计算结果来看，汽车的速度越大，汽车对桥的压力越小，请尝试分析，当汽车的速度不断增大时，会发生什么现象？6、尝试求解汽车通过的凹形桥最低点时对桥的压力，在求解过程中你遇到的困难是什么？备注出你在阅读和思考中遇到的问题

从实际的课堂教学情况来看，导学单的预学同样提高了物理规律应用课时的课堂效率。“预习一”中的一系列问题，让同学们初步认识圆周运动需要向心力，并且向心力问题需要受力分析，课堂上教师可以立即针对同学们预学中出现的问题展开论讨：如有的同学在受力分析中画上了向心力，有的同学少画了重力等问题，这样加快了上课的进程和效率，确保学生解题后的反思时间。“预习二”是一个完整的应用物理知识解决问题的过程，如果放在课内进行，将耗费大量时间，把它放在导学单上，让同学们完成前置学习，课堂上老师就可以根据同学们的完成情况，针对解题过程中的审题、建模、决策、解答某一方面或者几方面加以讲解，以达到更好的效果，本节中同学们主要问题出在没有受力分析，没有规范的列方程两个方面，学习单的前置学习便于教师在课前发现学生共性问题的基础上，上课时能更精准的解决问题。

三：效与思——利用学习单预学教科书的成效与思考

（一）成效盘点

1、培养了学生自主学习的能力。学生通过对物理教科书的阅读，按照自己的思维方式，把新知识和旧知识联系起来，把新知识整合到已有的知识体系中去，这样学生能更容易接受物理知识点，也对培养学生的自主学习很有帮助。

2、提高了学生的阅读能力和对新背景新问题的信息处理能力。现在学考和选考题都会汲及到实际的生活背景，如果学生的阅读能力和信息处理能力很弱，就很难根据题意建立对应的物理模型，难以抓到题目中的破题要点，陷入题目也看不懂的境地，更别说解题了。

3、积淀了学生获取、筛选、整合、运用信息的品质。对同学而言一节新课，其实就是提出了一个新的问题，让同学们从对课本的阅读中获取信息，再自己分析处理这些信息后尝试得出对应的结论，最后对得出的结论进行应用。对教科书的预习，一方面可以训练学生的阅读能力，另一方面可以训练学生在新背景下信息的获取和处理能力，或许同学们不能找准所有的关键信息，不能处理所有的条件，但通过后续听课可以认识到自己阅读中遗漏的哪些信息，体会到对于某个条件应该怎样去应用，使自己的阅读能力和信息处理能力得以提升。

（二）反思梳理

苏霍姆林斯基说过“ 学生的智力发展取决于良好的阅读能力。”高中生物理阅读的起点当然是物理教科书，读好教科书，这是最基本的，也是最重要的。学习单可以帮助同学们在预学教科书时从简单的浏览和划线中走出来，更有目的性的去精读和思考，使同学们在阅读物理教材的过程中，可以获得物理知识、探索物理规律、提升思维能力，还能够感受到物理的严谨美及规律美。