有效的先学改造：初中物理学习设计的优化

陈亮

摘 要：先学能提高“学”的主动性，增强“教”的针对性。笔者针对目前初中物理先学方案设计中存在的问题，提出先学改造的三原则，提炼了先学改造的两个策略，探索出先学改造的三条途径。实践表明，有效的先学改造能改善目前“教”与“学”失衡的现状，彰显学生的自主学习。

关键词：先学改造；有效；原则；策略；途径

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）10-0015-4

杭州市萧山区初中物理正在积极探索以“建构主义”为理论指导，以“自主先学”为主要特征的课堂教学改革。“自主先学”发生在正式的课堂教学前，该过程既能提高“学”的主动性，让学生带着问题和思考进入课堂，改变原来被动听、答的现状，又能增强“教”的针对性，让教师及时了解学情，学生已经掌握的可以不讲或者少讲，要讲的主要是学生有思维障碍的地方。实践表明，“自主先学”能改善目前“教”与“学”失衡的现状，彰显学生的学习个性，是实现学生深度学习的起点和保障。

1 先学设计和处理中存在的问题

“自主先学”课堂改革推行至今，初中物理先学方案设计和处理还不尽如人意。我们通过调查，发现先学方案设计与处理中存在以下问题：

1.习惯“全课先学”。教师习惯“全课先学”， 将课堂中使用的“课学案”提前下发，让学生根据“课学案”要求提前自学课堂中的所有内容。“课学案”即“先学案”，由于把核心知识不负责任地前置，导致物理课堂的神秘性和研究性丢失。

2.缺少活动体验。在课前先学时由于缺少配套的实验器材，学生难以展开相应的活动与体验，难以体现物理学科的特征操作——“做中学”。

3.缺乏意义建构。将教材中的重要文句挖去关键词句后，让学生阅读教材后进行填空，目的是尽早熟悉教材内容，这种先学方式，我们称之为“挖空式”先学。由于缺少情景引导，学生只是短期记住某些概念、结论的表述，对这些内容缺乏意义建构，缺乏真正理解。同时也养成了学生过度依赖教材的习惯。

4.未明操作意图。先学任务设计的过程、意图不够清晰，学生不明白学习路径，难以操作。

根据以上分析说明，初中物理先学设计需要改造，在我们对这些问题进行深入研究的基础上，提炼出先学改造的相关原则、策略和途径。

2 先学改造的基本原则

“建构主义”理论认为，学习活动不是由教师向学生传递知识，而是学生根据外在信息，通过自己的背景知识，建构自己的知识的过程。在这个过程中，每个学习者都以自己原有的经验系统为基础对新的信息进行编码，建构自己的理解，而原有的知识又因为新经验的进入而发生新旧经验的冲突，在冲突中引发观念转变和结构重组。

根据这一理论，初中物理的先学方案设计，要体现以下三个基本原則。

1.核心知识与思维方式对接。教师“居高临下”地把握内容，抓住核心之处，把知识的发生、发展过程和思维方式对接后再设计在先学方案中，尽量激发学生的思维冲突，为知识结构的重建做准备。

2.简单内容和简约形式并存。 一方面要低入口，先学任务在难度上只允许略高于学生原有经验系统，否则无法同化新知识。所以，对于重、难点等核心知识不适宜先学，应在课堂上重点突破，避免核心知识造成“先入为主”的现象。另一方面，要以简约的形式呈现，文本尽可能简明，预习尽可能与学生的年龄特征相匹配。

3.学路有径和思维发散同步。先学方案要提供清晰的学习路径，第一步先激活学生已有的认知起点和生活经验，为解决后续问题找准方向。第二步引导学生用已有的知识经验去多角度、全方位思考和解决实际问题。既要让“先学案”成为学生自主先学的“指南针”，同时又不失思维的发散性，为课堂上的空灵和生成、学生能力和情感的发展留有足够的空间。

3 先学改造的策略

3.1 以“意义建构”促进先学知识的自我建构

“意义建构”是将科学知识置于一个应用背景中，在解决实际问题中，自我建构物理知识。让物理知识为解决问题的需要而产生、形成，对知识的理解更到位，这个改造视角是针对目前以阅读教材、教辅资料等直接获取物理知识的先学方式提出来的。

案例1 《浮力》

【先学设计】 1.动手做一做吧！请你取一个空矿泉水瓶，盖上瓶盖，把它放在放有水的脸盆当中，仔细观察。

（1）记录现象：

（2）根据二力平衡知识，矿泉水除了受到重力，必然还会受到水给它的一个力，这个力就是浮力。请结合你观察到的现象，归纳浮力的特点：

再试一试！用手将矿泉水瓶向下压，感受浮力的变化，把你的感受记录下来 。

2.你知道吗？其实除了上浮的物体受到浮力，下沉的物体也受到了浮力的作用。现在老师给你一个弹簧测力计，一个钩码，一个烧杯，如图1所示。

（1）你能设计一个实验来证实下沉的钩码也受到浮力的作用吗？一起来试试吧！

如果觉得不难，就再挑战下一个任务吧。

（2）你能否测出当小石块部分浸入和全部浸没时，受到的浮力大小？

【课堂现状】 上课开始，先以小组为单位进行先学任务交流，每位组员在组内进行小组展示。在课堂展示环节，展示方式多种多样，有的小组采用受力分析法，有的小组采用当场演示法，对浮力的方向、大小、变化等作了综合分析。任务2有一定的挑战性。器材是在课前发给学生的，证明下沉物体存在浮力，学生总体完成得很好，有能力的小组（学生）还测出了浮力的大小。

在上述案例中，学生自始至终没有翻阅课本，有关浮力的特点、测量和影响因素的猜想等知识，均不是直接从课本获取，而是在大量的情景刺激下，采用了“做中学”的方式自主探究获取。其中，任务1的探究是为任务2浮力测量做准备。在这样生动有趣、又富挑战的先学方案的引导下，学生感觉到物理知识是因为有用而引入的，所以这是一种 “意义建构”式先学。endprint

3.2 以“程序定向”保障先学任务的顺利开展

所谓的程序定向，是指先学案为学生开展自主、自觉的先学活动提供了清晰的学习步骤，包括思维步骤和肢体步骤。既告诉学生做什么，又告诉学生怎么做，同时又兼顾思维的发散性。

案例2 《光与颜色》

【先学设计】 1.我们在小学的科学中已经学过光的传播，结合生活实例来说说光可以在哪些物质中传播？根据图2请尝试解释影子是怎么形成的？

2.同学们先制作一张硬纸板，其上有形状不同、大小不同的孔，如图3所示，利用这张硬纸板做如下实验：在晚上把灯关掉，点燃蜡烛（注意安全！），走到墙的边上，把硬纸板放在蜡烛与墙之间，如图4所示，观察墙上你所看到的现象并把它用视频拍下来（请你的家人帮忙拍一下），最后在课堂上进行展示。

你观察到的现象是 。

请尝试解释形成这样的现象与什么有关？（提示：从像的形状与孔的大小、孔的形状来分析） 。

【课堂现状】 教师从学（做）什么、怎么学（做）设计了光与颜色第一课时的先学任务，课堂气氛很活跃，任务1充分利用学生小学已有的认知起点来建构新知，学生很容易把握阴影的实质和阴影的产生原因。任务2甚至有一组学生要求教师关灯、拉窗帘，现场做给其他同学看。有了实验作为支撑，学生的思维很活跃，关于小孔成像的成因，争论也很激烈，真正体现了自主、自由学习的良好氛围。

先学任务与课学任务不一样，课学任务是在老师的监控下完成的，老师可以与学生进行实时的互动，即使课学任务设计得模糊些，还有补救的办法。但是，先学任务不一样，学生在完成先学任务时，身边没有老师的指导和同伴的互助是无法完成的。因此，先学方案中一定要提供清晰的学习程序。案例中学生的各种创新表现正是因为先学方案既告诉学生先学什么，又告诉学生先怎么学，活动的程序非常清晰。

4 先学改造的途径

4.1 设计让学生分析生活实例的先学任务

在一些与学生的生活有着密切联系的概念教学中，其先学内容的安排可以是让学生先分析生活实例。

例如：在上“汽化和液化（第一课时）”一课前，可以设计这样的先学方案。1.教室内打扫卫生的时候同学们用拖把拖地后，地面会很湿，但是一段时间后发现地面变干了，那么水跑哪里去了？水的状态发生了怎样的变化？2.今天早上上学的时候需要穿校服，但发现昨天洗的校服还有点湿，你会想什么办法让衣服尽快变干？请至少写出两种不同的方法。3.在任务2的基础上，猜想影响液体蒸发快慢的因素有哪些？

学生要分析这两个实例，必然能自己在大脑中初步形成关于“蒸发及蒸发受什么因素影响”的雏形，这对课堂上的深度研究提供了強有力的事实支撑。

4.2 设计让学生解决真实问题的先学任务

在新出台的《中国学生发展核心素养》中，多处提到“问题解决”，可见问题解决是中国学生比较缺乏的核心素养之一。此处提到的“问题”是指在生活中真实发生的，需要运用物理知识予以解决的问题。初中物理中的某些先学任务可以以这些真实问题为研究起点，让学生在课前先行思考，为课堂上物理新知的学习营造良好的学习心境。

例如：“压强与流速的关系”一课，可以设计如下先学任务。

任务一：你走过如图5这种结构（俯视图）的地下通道吗？请亲临我区育才路——萧绍路路口的老式通道现场，走一走这种老式的地下通道，感受过道的通风状况。

任务二：你能设计一个方案，改善过道的通风状况吗？把你的方案写下来，可以是文字的，也可以用图示的方法。

该先学任务的目的是让学生经历两次独立学习：第一次即独立地“先学”，独立设计地下通道通风系统方案并予以解释，初步解决当前面临的真实问题；第二次为独立地“课学”，在老师和同伴的帮助下，建立流体流速与压强的关系的规律，再用已学的新知来反思之前所设计的方案，通过比较优劣后，设计更合理的方案。

4.3 设计让学生思维类比迁移的先学任务

对于实施某种物理方法指导或某个物理思想渗透的课堂，教师可以用具有类似的思考途径，且易于理解的其他事例作为类比，进行相似思维的类比迁移，从而攻克教学重难点，如表1所示。

上述案例中的左侧为先学方案，在课前完成，由于气体和液体都是流体，液体压强差与气体压强差的形成有相似之处。本先学设计采用相似思维类比迁移的方法，让学生先沿着教师设计的定向路径，对看得见、摸得着，理解起来比较容易的液体作分析，梳理出液体压强差产生的两种情况，为课堂上学生看不见、摸不着，理解起来比较困难的气体作铺垫。在课堂上学习再配合课学案和一定的探究实验，能自主建构气压差形成的两种常见情况，即“有无”气压差和“稀密”气压差。从而能顺利地利用气压差成因来解释生活中的相关现象。

总之，先学改造可以从先学的内容、活动的方式、思维的特征等多方面去思考和把握。实践表明，先学改造的策略和途径是非常丰富的。先学改造的目的不是为了实现学习顺序的优化，而是为了让学生的学习能够“深思”和“高出”，既要让学生参与先学活动时能触及核心思考、运用核心方法，又要让学生在先学后有所感悟。如果符合这两点，那么无论改造形式怎样，教学都是成功的。

参考文献：

[1]慕彦瑾，段金菊.基于认知心理学理论的深度学习设计研究[J].内蒙古师范大学学报，2012，25（7）：65-69.

[2]韩月红.“先学”就是先阅读教材吗[J].现代教育论丛，2010（8）：89-93.

[3]张卫星.先学后教中“先学”的类型与内涵[J].上海教育科研，2012，8（3）：19-21.

（栏目编辑 赵保钢）endprint