基于学习进阶的物理概念教学

王瑛 何万军

【摘要】在以往的课堂教学过程中，教师将专业理论知识的讲解和传授放在首要位置，没有注重学生在学习过程中的主体地位，因而不能很好地调动学生的学习积极性和自觉性，因此，在新课改下，需要革新课堂教学模式，从学生的角度出发，在讲解和传授学生专业知识的同时，注重技能的传授。文章以“压强”教学为例，从多个方面探讨基于学习进阶的物理概念教学。

【关键词】物理教学；概念；学习进阶；压强

【中图分类号】G633.7【文献标志码】A【文章编号】1004—0463（2021）23—0104—03

目前越来越多的教学模式出现在大众眼前，学习进阶教学模式就是其中一种，学习进阶课堂教学模式有助于当前课堂教学的发展，其已成为教育领域讨论的重要课题之一。在物理教学过程中，存在难学、不好学的情况，为此老师也开始使用学习进阶教学模式，来加深学生对于物理概念的理解和掌握。下面，笔者以“压强”教学为例，谈基于学习进阶的物理概念教学。

一、学习进阶及其理论研究

学习进阶主要指的是学生在一定时间内，对于某一主旨按照次序进阶渐渐精熟老练和向更深的阶段发展的思维方式，这些思维方式能在学习和探求研究过程中得到协调统一发展。学习进阶理论认为，学生根据学习进阶的不同，其思维活动也在不断进步和发展，思维活动逐渐由简单变为复杂，需要经历多个阶段。每一个阶段都表明了学生思维活动的层次，同时也是学生通过思维活动认识、了解的“台阶点”，而且不同阶段学生思维活动存在差异性。

在研究过程中，从其研究内容和研究要点角度出发，发现学习进阶与学习、课程和评价有密不可分的联系。学习进阶的主要目的是为了完善学生思维活动，它不仅表现在对知识认知的对错层面，还表现在学生给出的答案和外在行为上，以此来确定学生的实际理论知识水平和实践操作能力[1]。目前我国在进行学习进阶教学研究时，常研究学习进阶的结构设计和评价系统，同时在进行教学实践时，多研究“中心理念和物理建模”等方面，但是近阶段缺乏关于研讨学习进阶课堂教学方法方面的知识点，因此需要加强对学习进阶教学的研究和探讨。

采用学习进阶教学的主要理念就是在课堂教学过程中学生占据主要地位，老师在传授知识点时也要围绕学生进行，在教学过程中，要了解学生每个阶段所处的进阶点，确保教学方式方法符合当前学生的发展，进而有效提高教学质量。

二、以“压强”教学为例的学习进阶物理概念教学

（一）基于学习进阶理论的压强概念分析

在物理力学教学过程中，“压强”知识点教学属于其重要部分之一，通过学习进阶教学模式，主要帮助学生了解以下两个方面：一是在学习进阶教学过程中，老师需要准备好教学方案，同时要分析学习情景，让学生能够初步了解其知识点；二是将学习进阶分为体验、映照、联系、系统和联合五个层次。

1.体验。众所周知，压强是描述压力效应的物理量，这是压强概念的基本定义。学生有哪些相关体验呢？第一，学生在日常生活中，累积了关于压力、重力等方面的知识，通过这些知识，帮助学生了解和学习压强理论知识内容；第二，通过学习，学生了解到由于力的作用会导致物体变形；第三，学生在表达垂直作用于物体表面的力的作用时，会出现语言表达上的困难，比如说将物体变形阐述为压力大或小，将压力的作用阐述为明显或者不明显，同时经过研究表明，这种语言表达上的困难会影响学生对“压强”知识点的掌握。

2.映照。映照是指学生在受到信息刺激后，将所学的知识点转化为实践能力，这个过程中使新信息刺激前认识和了解的过程。比如，老师在开课时提问：“压力是一种力，力也有效果。那么，压力的大小与什么因素有关呢？”在受到这些信息的刺激后，学生将把这种表达映照到他们自己的经验系统中[2]。

3.联系。事实上，映照和联系是互相关联的关系，映照靠近实践经验，而联系则是需要通过相应的语言来反映映照结果，使新的知识能够根植于原有的知识中。在压力概念的教学中，学生根据压力概念、压力效应的物理图象和压力效应的描述，将这些相关内容联系起来。

4.系统。物理概念的形成不是独立存在的，通过相应的系统知识点，将压力和相互作用力联系起来，压力的计量单位与牛顿和平方米有关，当学生能够从这些方向了解压力的概念时，压力知识点的系统性和层次感就会更加完善。

5.联合。联合是建立在系统认识的基础之上，将复杂的内容简单化。物理概念的学习必然会用到大量的前概念，其中有些推动概念学习的助长性迁移，有些起扰乱或抑制作用，需要在组合过程中加以选择。例如，在建立压力概念的过程中，减少方差的技术方法是实验的重要组成部分。在本实验中，需要表明的是，一些学生认为形成的压力物体的坚硬程度会影响压力的大小，其实压力物体的坚硬程度不影响压力的大小，压力大小只与相互作用力的面积有关。在实验中，用同一变形物体比较压力的影响比较容易。即使实验现象明显，也不能说压力与被压物体的坚硬程度有关。

（二）基于学习进阶理论的压力概念教学设计

在以上分析的基础上，分析和比较了先进学习理论的体验、映照、联系、系统和联合五大层次，并结合学生在观念学习中思维的发展，将压强概念的教学设计分为三个步骤：

1.建构压力概念。压强概念的建立是以压力概念为基础的，在以往的教学过程中，老师会针对压力知识点对压力进行举例说明，同时还会让学生制作简单的压力圖，然后让学生归纳出压力的特征，同时了解压力的界定。大部分学生认为这种教学方法不合乎道理，特别是压力图的制作过程过于突然，学生没有绘制压力图的经验。在概念学习过程中，体验是必不可少的，在学习生活中要掌握相关的压力体验，因此在教学过程中，老师的教学思路如下：一是通过对生活中压力概念的学习，掌握相应的压力场景；二是用示意图展示压力知识点；三是全面分析压力概念，掌握压力的特点。另外，老师在教学过程中为了帮助学生掌握和理解压力概念，可以寻找关于压力的实际案例，确保实际案例与压力效应相关联[3]。

2.自主设计实验。首先要确保学生能掌握和了解正确的实验步骤。从学习进阶的角度来看，实验设计的过程应该与实验的相关性和系统性相适应，在实验设计完成后，学生对于整体的实验有一个系统印象。因此，老师要确保学生在实验过程中注重思考以下问题：一是控制同一压力但不同压力区的措施；二是控制同一压力区但不同压力的措施；三是正确体现压力效果的措施。上述几个问题应该让学生自行解决，老师只是指导和引领学生，将学生零散的思维意识整合起来。

3.借助逻辑推理。这一步主要是帮助学生复习速度和密度的定义模式、单位推导模式、物理意义表达模式等，由于之前的实验概念和操作都是建立在基础上的，学生的理解已经形成，所以在这里进行组合没有很大挑战，也没有重复。

（三）教学反思

通过以上教学设计，了解和掌握了先进概念学习的几个层次，学生体验了物理概念的形成过程。实践证明，可以确保学生完全理解压力概念知识。因此，在压强概念的常规教学中，此知识点并不受到重视，而进行考核时，常常不会直接进行概念考核，如若学生的理论知识掌握不牢固，学生在回答问题的过程中会遇到很多的困难。因此，在概念知识教学过程中，要以学生的认知能力为基础，让学生认知和掌握概念的五个层次，同时确保学生在压强概念学习过程中还能养成良好学习习惯[4]。总之，基于学习进阶理论进行压强概念学习，可以提高学生的学习能力，并能提高教学效率。

综上所述，以“压强”教学为例，可以看出基于学习进阶的物理概念教学能够拓展学生的思维空间，帮助学生建构物理概念，进而帮助学生学习、理解和掌握物理知识。同时，在物理概念教学过程中，要分析学习进阶物理概念教学的起点、中点和终点，从而确保学生的认知能顺着正确的思维途径展开，建构正确的科学模型。

参考文献

[1]董友军，侯柏羽.基于学习进阶的物理概念教学策略——以“液体的表面张力”为例[J].教学月刊·中学版（教学参考），2020（10）：03-08.

[2]王勝华，经本合.基于学习进阶的物理概念教学——以“静摩擦力”为例[J].中学物理教学参考，2020（20）：26-27.

[3]叶成林.基于深度学习的初中生物理概念建构质量提高策略——以苏科版“压强”教学为例[J].中学物理，2020（12）：12-14.

[4]白孝忠.“体验学习圈”在物理概念教学中的应用——以“压强”教学为例[J].江苏教育，2018（27）：54-57.

（本文系2020年度甘肃省“十三五”教育科学规划课题“物理学科深度学习与高阶思维培养研究”的研究成果，课题立项号：GS[2020]GHBZ001）

编辑：张昀