渐进分化 融汇贯通——再谈一堂好课的基本特点

马宇澄 黄 皓

（1.无锡市教育科学研究院，江苏 无锡 214001；2.无锡市第一女子中学，江苏 无锡 214002）

1 问题背景

对于一堂好课的特点，叶澜教授倡导的“五实”标准颇具代表性.具体到物理学科，有的学者认为一堂好课应具备“干净”的教学过程、化繁为简的教学策略和因材施教的教学理念；有的学者则认为一堂好课是理性的科学方法和感性的人文关怀的有机融合.

为探索“双新”背景下物理课程教学实施的实践模型，2020年10月起，笔者对市内各校一线教师进行了广泛的调研.在调研中，教师普遍的困惑是：课时基本充裕，但就是“教不会”.2021年3月，笔者全程观摩了一次市级评优课，课题是“机械能守恒定律”；16位参赛教师的现场演绎令笔者对“教不会”的原因及“一堂好课的基本特点”有了新的认识，故与各位同仁分享.

2 总体印象与共性问题

16节评优课集中展示了高中物理新课程、新教材实施课堂教学研究与实践的现有成果，参赛选手普遍重视课程标准和教材解读，关注学生的认知体验，以真实情境引导教学，课堂结构发生了积极变化.

其共性问题有：（1）授课教师讲述事实、论点过多；（2）学生表现平平，缺少执教者期望的有效互动；（3）学生活动的适度性和必要性有待商榷.很遗憾，某些课与“五实”标准的内在诉求——“有效”有相当距离.

3 共性问题成因探讨

“有效”可从3个方面来理解.其一、有效果，学生的生长越快、越大，效果就越好；其二、有效率，低投入、高产出，就叫有效率；其三、有效益，教师教的与学生学的差异越小，效益越高.

笔者以为，共性问题的外在表现是教师的教学行为与教学目标达成度之间的差距，其内在本质则在于物理学科知识的逻辑体系与学生的心理发展顺序之间的矛盾，“有效”教学需要通过周密的教学设计和实施来调和这两者之间的矛盾.

传统上，执教者会依据物理学科知识的逻辑体系把教学内容拆分为种种的逻辑成份并下定义；然后，学生逐条地学习各种定义，逐步地增加这些定义的内容，形成逻辑体系.例如本次评优课，大多数参赛选手先以趣味实验引入新课，由此开始追寻守恒量；然后，复习回顾动能与势能的相互转化，给出对守恒量的寻求所依据的各种抽象名词——动能、重力势能、弹性势能、机械能，一个个地加以说明并下定义；再以同样的方式提出更具体的事实——在只有重力做功的系统内，动能与势能相互转化时总的机械能不变，如此等等.

执教者往往认为使用这些手段，就能把待学习的内容输入到学生的头脑里边；而且，由于接触现成的逻辑定义、科学概念及其分类，学生本身也就逐步地受到感染，逻辑性进而逐渐形成.然而，这些想当然地认为能做到的事，由于不符合学生学习的心理发展顺序，实际上都难以实现.

这种符合“物理学科逻辑”的方法不可避免地产生了三种典型弊端：

其一，由于学习内容与学生经验缺乏有机联系，依靠纯粹的记忆和机械的套路成为学习的顽疾.例如，由于学生最初接触的是机械能守恒定律守恒观点的表达式Ek1+Ep1=Ek2+Ep2或E1=E2，且在随后的训练中真切的体验到了实际获得感，所以对转化观点的表达式ΔEk=—ΔEp或转移观点的表达式ΔEA增=ΔEB减往往选择性无视；即低效果.

其二，抽象的学习内容导致学习兴趣的缺乏，学习兴趣的缺乏导致学习动机的缺乏，进而令漫不经心和因循拖延成为习惯.例如，稍复杂些的问题，教室里便雅雀无声，教师只好自己作答，某些学生会认真记录，某些学生则连笔也懒得动；即低效率.

其三，即便最逻辑的形式、最科学的方法，如果只是以现成的形式呈现到学生面前，那么记住执教者预先的设定自然就是他们所能做的一切，学生的推理和归纳总结的才能自然没有充分的发展.例如，某节课后，一位听课教师课后随机对8名学生做了访谈，所有学生均能准确复述机械能守恒定律的内容，但只有一名学生能够勉强解释何谓“系统内只有弹力做功”；即低效益.

如此种种，“教不会”便发生了.

4 破局之道

奥苏伯尔曾对学校情境中的有意义学习进行了系统深入的研究，他提出了教材展开的两条原则：渐进分化与融汇贯通.笔者认为，“有效”教学设计与实施必须依据这两条原则.

4.1 渐进分化

根据将要学习的新内容与学习者已经知道的相关内容之间的关系，奥苏伯尔把学习分为上位学习、下位学习和并列结合学习3类.详见表1.

表1 奥苏伯尔学习分类理论

由于下位学习相对而言最容易，因而在设计教材展开顺序时，如果能首先呈现最一般和应用范围最广的那些观念，再依照细节和具体项目将观念分化，从而由一般到个别地展开教材，这就是奥苏伯尔组织教学的第一条原则——渐进分化.

也许只是巧合，评优课最后出线的选手不约而同地应用“渐进分化”原则设计并实施多个教学环节.

例如，A老师的引入环节：数一数，拼出棋盘上的小牛一共需要用多少颗棋子？（提示：原来盒中一共有110颗棋子，拼完还剩6颗，如图1所示）.

图1

该环节的作用是将学生已经形成但未自觉的守恒观念点明，并将其外化为可观察的人的反应与有共通情绪波动的真实体验.这样便确立了守恒观念的感性基础，降低抽象感悟的难度.接着通过讨论守恒观念的广泛存在把目标指向它在物理学中的关键表达，即能量守恒定律.

又如，B老师的归纳推理环节：能量守恒定律具有普遍的正确性，但现实中能量的种类繁多，不太好验证守恒，我们能不能在相对简单的情境中用能量守恒定律解释小球摆动？

该环节的作用是帮助学生以三段论的形式推理出摆球情境下机械能守恒，培养学生由普遍到特殊的正确推理逻辑.同时把机械能守恒定律与能量守恒定律的关系凸显出来，为下面直接论证机械能守恒定律，间接体会能量守恒定律做铺垫.

教学实践表明，学生进行下位学习的机会越多，就会产生最优的学习和保持，这样的教学既有“效率”又有“效益”；如果一开始就要求学生进行上位学习或并列结合学习，学生们在学习和保持时，都会体验到不必要的困难，成功的机会随之减少.例如，C老师的引入环节：两个相同的的圆筒，一个透明、一个用纸包裹.将圆筒分别从斜面上自由释放，观察圆筒的运动情况及运动快慢.（现象：透明圆筒释放后，延斜面往下越滚越快；密封圆筒释放后，延斜面往下越滚越慢，停止后反而延斜面往上.）教师提问，为什么密封圆筒会越来越慢？还会倒回斜面？里面有什么奥秘呢？

执教者认为这种引入设计有望催生和捕捉有价值的生成：如学生精彩的回答，创新性的思想方法，将学生的错误转变成为课堂资源等，体现了他对教学“效果”的追求.但实际上很可能是让学生在习得处于适当概括水平的起归属作用的观念之前，先学习新的和不熟悉的那些学科细节.从心理学的角度来说，大部分高中学生的学习风格是场依存型的.场依存型的学生较易于接受别人的暗示，他们比场独立型的学生更需要执教者反馈信息，面对高难度的挑战他们一般选择沉默；因此，执教者无奈之下只能亲自下场、自问自答.

4.2 融汇贯通

在某些情况下，所要学习的新内容可能是与从前学过的内容相似或者有关的，但并不相同；有时，新内容与已学内容表面上不同或没有联系，但本质上却是一致的；所有这些，都应该明确指出，否则就会导致混淆或混乱；这就是奥苏伯尔教材组织的第二条原则——融汇贯通.

例如，B老师的进一步归纳推理环节：前面只讨论了重力势能与动能之间的转化，实际上机械能中的势能还包含弹性势能.在有弹性势能的情境中，是否也存在机械能守恒呢？请结合图2的示例（某弹簧水平放置于光滑桌面，一端固定在墙上另一端固定一个滑块.用手将滑块压缩一段距离）回答：（1）松手后滑块机械能是否守恒？如何判断？能不能更直接一些？（2）松手后情境中是否存在机械能守恒？对象是谁？判断依据？

图2

在这个环节中，“在只有重力做功的系统内”与“在只有弹力做功的系统内”貌似不同，本质上却是一致的.然而，如果不是让学生亲身经历并明确指出，而是用“同样可以证明”轻轻巧巧地一笔带过，这里很可能成为学生长期的迷惑点和痛点.

再看A老师的演绎.通过实验视频，让学生感受弹簧的弹性势能和滑块的动能之间的相互转化.教师指出，这种转化是通过弹力做功实现的.引导学生用学过的知识（动能定理、弹性势能与弹力做功的关系），分析物体初末两位置机械能之间的数量关系.从而证明，在只有弹力做功的系统内，动能和弹性势能互相转化时总的机械能也保持不变.两位执教者准确地解读了教材和学生，他们对教材的处理是“对准学生心弦的音调”，“效果”突出.

笔者认为，展开教材时，通过加强新旧概念、原理、乃至章节之间的联系，引导学生努力探讨相关的新旧观念之间在哪些方面基本上是类似的，在哪些方面本质上是不同的，从而消除学生认识中表面的或实际存在的不一致之处是这两位选手脱颖而出的关键原因.

4.3 教学内容的转化

很遗憾，实际的教学过程很少遵循渐进分化与融汇贯通原则，典型的教学设计做法是，把主题上相同的材料分成若干单独的章和节，只是根据主题的关联性而确定主题和亚主题的排列，至于它们的抽象性、概括性和包容性的相对水平则搁置一旁.因此，笔者认为，有效的教学设计与实施应依据渐进分化与融汇贯通原则将教学内容转化成“学生的语言”，即用学生能适应的形式呈现.

例如，幼儿无法理解用数学公式表达的杠杆原理.布鲁纳的研究却表明，无论幼儿多小，只要他有能力坐翘翘板，通过适当的引导，都可以令其发现，坐翘翘板的小朋友的重量与他们跟支点的距离之间存在某种关系：如果有个小朋友比我轻，那么他必须离中间远一点，而我必须离中间近一点.这就是说，该幼儿已按与其发展水平相适应的方式理解了杠杆原理，教学有效.所以，一堂好课应在讲授的同时，辅之以“尝试指导”的方法，即在核心概念形成处组织学生活动，鼓励学生自我探索.

常见的问题是：问题的源头往往不是感受，却又将感受当作问题去解决.例如，执教者感觉学生主体不够突出，于是就设计大量的学生活动以提升学生课堂参与度，这就会导致出现没有明白问题的根源——执教者对课堂教学的大方向、主要环节和关键性内容未能准确把握；没有真正体验过问题、没有搞明白是谁的问题，就不能真正的解决问题，可能又产生了新的问题——学生不知所措、启而不发.

杜威认为，适度且必要的学生活动大体可以这样组织：首先根据学生自身的经验和知识储备来创造一个情景，情景设计给一些暗示，再抛出问题，然后学习者就这个问题提出各种各样的假设，确定了假设之后进行推理，进行实验、进行各种各样的论证；最后进行检验，来证明你的假设是否正确，不断循环，由低到高.

例如，A老师设计的机械能守恒定律应用环节：通过碰鼻实验（如图3所示），让学生感悟，虽然在实际情况中阻力不可避免，但是当阻力做的功较少时，我们可以把它忽略.（伽利略也正是受到了这个实验的启发，才有了理想斜面实验.）

图3

“碰鼻实验”在初中阶段，学生至少都见过；执教者暗示：有阻力但很小；此前，机械能守恒定律的推导过程为学生提供了足够的知识储备，为生成提供了必要的土壤.于是，学生积极参与并产生了有价值的生成——物理量的守恒，往往都是在一定精度范围内的近似守恒.显然，该环节既有“效率”又有“效果”，令笔者印象深刻.机械能守恒过程固然重要，但为什么要研究机械能守恒同样重要，对这个问题的理解有助于认识生命活动中的变与不变，不变的是能的总量，变化的是不同形式能量的组成，生命就在变与不变中延续着，体现了生命的律动之美.

5 结语

笔者以为，教材的展开必须以学生的心理发展为依据，遵循渐进分化与融汇贯通原则将教学内容转化成学生能适应的形式呈现，在核心概念形成处组织适度、必要的学生活动；正反两方面的经验、教训都表明它们是一堂好课的基本特点.如此，便是一堂有效的好课；如此，学生就可能真正学会.