基于学习进阶的初中物理概念建构思路

刘伟锋

（广州市黄埔区镇龙中学 广东·广州 510700）

学习进阶，英译“Learning Progressions”。最近几年，关于学习进阶概念的深入研究，对教育领域发挥了巨大作用，成为科学教育领域的研究热点，一度引起学术界及一线教育者密切关注。但不可否认，现阶段初中物理教学中未曾针对“学习进阶”实践策略进行深入研究，导致初中物理教学质量堪忧。本文在“学习进阶”理论指导下，针对初中物理概念建构提出了相关策略，以供大家参考。

1 学习进阶理论概述

依据学习进阶描述，学生在某一时间跨度内关于某一主题依次深入学习。在学习的过程中，思维正处于进阶发展阶段。在主题学习、主题探究中，学生思维方式获取持续发展。根据该理论认为，学生的学习过程是一个漫长的过程，需要跨过不同的“阶”，每一个“阶”则代表了学生不同的思维水准，皆是学生思维发展过程中的“立脚点”。换言之，处于不同的“阶”内，学生的思维方式也会存在一定差异。

所谓的物理概念，是客观事物共同具备的物理属性与本质特点在人们头脑中的一种反映。立足实验与观察基础，应用科学、高效的思维方式，紧紧抓住某类物理现象共同具备的本质属性，对其进行抽象概括。学生建构物理概念，这一过程便是思维发展过程。若想切实提高初中物理概念教育质量，应合理选取教育策略，引导学生在不同的“阶”基础上迈向更高层次的“阶”，进而实现物理思维的有效发散，从此练就优良的学科素养。

2 基于学习进阶的初中物理概念建构策略

2.1 围绕核心概念，合理布局

在学习进阶理论指导下，初中物理进行概念教学时，教师应紧紧抓住核心概念，围绕核心概念展开教学布局。纵观初中物理教学内容，便可发现初中物理体系普遍以为数不多的核心概念及规律为主干。于初中物理学科而言，物质、运动和相互作用及质量是三个核心概念。若想切实促进这三个核心概念顺利发展，则需要将这三个概念落实到每一节课堂上。众所周知，在物理学习进阶中，每一节课都是一个阶梯。迈向每一个阶梯时，都需从概念体系构建与核心概念的联系角度出发，进而明确整节课的重点。何为整体布局？要知道，物理概念体系本身自带关联性、系统性、层级性，教师通过“分层教学”，可以表达概念建构过程中需要的“阶”。例如，在初中物理“力”的学习进阶环节，可以将推、拉、吸引等概括为“作用”。何为“力”，实则就是物体对物体的一种作用。其中，一个是受力物体，一个是施力物体，力的作用是相互的。为此，便可以通过力的示意图展示力，通过弹簧测力计测量力的大小，逐步认知重力、弹力、摩擦力等。通过本节内容学习，可以促使学生进一步感知“力是物体对物体的作用”，层层递进掌握各种“力”的概念，最终深化“力”的相互性认知。

2.2 注重联系不同的概念，坚持以点带面

基于学习进阶的初中物理概念建构思路，应坚持应用“演进式”概念。换言之，概念与概念间应保持逐渐演进，缓慢增进学生对各种物理概念的认知，实现从“点”到“面”，从“线”到“面”，从“面”到“整体”的有效发展。具体的一个点，主要就是指一个细化的概念，如光速、光源、光的直线传播等。一般来说，这一个具体的概念可大可小、可复杂可简单。在一个大概念中，往往会包含着小概念，例如在“光的直射”内容中就包含了“光速”“光的直线传播”等内容。通过多个计划的点，形成纵向联系，便能够成“线”。由多个点纵向联系、横向联系，交错发展便能成“面”。最终，由多个面则能构成一个“整体”。在概念体系内，核心概念发挥着统领全局的作用。以“运动和相互作用”为例，便将众多具体概念统领成整体。在主旨教学内容时，不需要严格参照相关概念的逻辑顺序设计课程，需以核心概念为学习出发点，关注学生对新概念与旧概念间的联系，进而加深学生对各种物理概念的建构认知。如，在讲解“光的直线传播”时，教师便可以将“声音的产生与传播”等内容与其建立联系。具体来说，可以体现在以下几点内容上：

第一，光传播与声传播条件之间的联系。在进行声音部分内容教学时，教师普遍会提出这样一个问题“有振动的情况，就一定会产生声音吗？”。众所周知，振动需要传播。所以，教师便可以采取“真空罩闹铃”实验。通过这一个实验，指引学生深入了解“声音的传播需要介质”这个道理。同样，在讲解“光的直线传播”内容时，教师便可以与“声的传播”进行类比，并向学生提出问题“有了光，就一定能够看到东西吗？”。由于光也需要传播，所以教师就可以继续展开实验，通过各种生活小实验引导学生发觉“光的传播，不需要介质”这个概念。在整个教学过程中，学生便可有效建立新概念与旧知识间的联系，并将旧知识与现有概念进行鲜明对比，令自身物理思维、逻辑愈加严谨。

第二，光速与声速的联系。在讲解声速内容时，有一个物理概念指出“介质密度越大。声音传播速度越快。”同样，在讲解光速内容时，又有一个概念指出“光在真空中的传播速度最快。”为了可以帮助学生切实建立这两个概念间的联系。声音传播需要介质，介质密度越高，传送振动的能力就越强。同时，由于光的传播不需要介质，介质对光实则是一种阻碍。为此，介质中的传播速度要比真空中慢很多。由此一来，便可以形象地创建两种概念间的联系，帮助学生进一步加深对这两个概念的深层次理解与记忆。

2.3 遵循思维规律，科学设计实验

初中物理教学，注重实验教学，物理实验对提高学生物理思维具有重要的影响意义。为此，物理概念教学也应以物理实验为核心内容。在设计进阶性物理实验时，教师应注重考虑学生思维规律，致力促进学生进行积极的思维过程。通过各种各样的小实验，引导学生进行深入思考，促进学生掌握科学论证、质疑、反思的能力。例如，在学习“光的直线传播”时，为了明确光的直线传播过程需要什么条件，便可以设计以下实验内容：

第一步，让光在均匀的介质中传播。例如，将激光照射到清水内。通过这个照射过程，学生便可以精细观察，并进一步了解光是沿直线传播的概念。

第二步，在实验时配备充足的浓盐水，借助漏斗将浓盐水慢慢灌到清水底部。这时候，再把激光照射到水中，因为此时水变得下方密度大上方密度小，是一种不均匀的液体，学生会发现“光竟然发生了弯曲”。这说明光在不均匀介质中不是沿直线传播的。

第三步，保持激光照射到水中方向不变，教师要指引学生混合搅匀清水、浓盐水。当将水混合搅匀后，此时学生会发现弯曲的光线慢慢变直了，光是沿直线传播的。

通过这三次实验，由于实验条件发生了一定变化，所以光沿传播也发生了变化。在清水中，光沿直线传播。在清水与浓盐水混合液中，光线发生了弯曲。在搅匀的盐水中，光依旧沿直线传播。通过这三个过程，便可以将学生的思维推上高潮，促使学生在比较、联系之际深入探寻“光的直线传播”条件。由此一来，便可以促使学生认知这样一个道理：即使了解同一个事物，当条件发生了改变时，所产生的结果也会令人叹为观止。总之，每一个物理概念、物理规律都需要具备使用条件。

2.4 坚持以故事激趣，强化情境植入

在建构初中物理概念时，兴趣是最佳教师。基于此，物理教师应善于激发学生物理学习兴趣。在这时，便可以通过新奇的小故事博得学生眼球。通过各种各样小故事，激发学生兴趣，促进学生对物理概念的理解与认知。例如，在教学“电流”内容时，教师便可以通过“富兰克林放风筝”故事引入学习主题。在这个故事的作用下，课堂学习氛围瞬间平添了一分趣味。同样，又将抽象的概念变得更加形象化、直观化。在具体教学过程中，可以应用多媒体模拟电流的形成过程，进而为后续的“安全用电”教学做好铺垫。除此之外，相关教师一定要灵活植入情境。要知道，在现实生活中，物理现象比比皆是。生活中的物理现象，对学生学习物理知识、建构物理概念而言是一笔珍贵的财富资源。为此，在教学过程中积极联系学生生活中的经验，并加以提炼，不仅能够为学生带来一种身临其境的感受，还能进一步激发学生共鸣，促使学生逐步养成“从生活入手，慢慢探索物理”的概念。

2.5 注重创设教学情境，优化形象类比

初中物理概念略为抽象，不利于学生理解。所以，在帮助学生建构物理概念时，为了切实提高学生对物理概念的理解，教师便可以针对生疏概念、难理解概念进行情境创设，通过演示或实验方式突破难点。例如，在教学“比热容”内容时，由于该部分概念知识极为枯燥、无趣、抽象，仅用语言进行描绘，显然会略显苍白且无力，教学效果定会不尽人意。为此，教师就可以通过实验方式再加深学生印象。在实验中，教师可以指引学生应用相同的电加热器为质量相同、初温相同的煤油与水加热，令其温度逐步升高。需要注意的是，要保持它们升高的温度度数相同。在相同时间下，比较加热时间及吸收热量的多少。由此一来，便可以促进学生深入理解“比热容”知识。除此之外，对于一些抽象概念，教师还可以将其与学生熟知的概念进行形象类比。通过类比实验，将陌生概念、抽象概念转化成学生早已熟悉的概念，进而降低思维梯度，促进学生进一步掌握与理解。

3 结束语

总而言之，学生物理概念的建构是一个漫长过程。在这个过程内，每一节物理课都发挥着重要作用。科学设计物理教学活动，可以助力学生迈上更高的知识阶梯。在初中物理教学之际，相关教育者需明确学习进阶理论的重要意义，针对核心概念进行整体布局。坚持“以点带面”方式，创建各种概念与概念的联系。通过图示策略、实验策略等高效促进学生建构物理概念，助力学生稳步提高物理思维，以及丰富学科素养。