例析多元表征在初中物理习题教学中的应用

郑艳秋

（广州市第十六中学，广东 广州 510000）

众所周知，提高学生物理问题的解决能力，不但关系到学生当前的学业成绩，更是为高年级的物理学习奠定基础。在培养学生物理问题解决的能力方面，习题的训练起着非常重要的作用。当前很多教师的做法是多选几本练习册来“刷题”。大量、重复的练习，很多学生并没有养成真正根据概念、规律来解决问题，却容易形成不审题，凭着印象就做题的习惯，问题解决的能力也难以提高。多元表征的研究表明，学生物理问题的解决能力与其多元表征能力密切相关。Robert J.Dufresne，William J.Gerace，and William J.Leonard 等的研究表明使用多种不同的表征方式可以帮助学生拓展思路，增加对问题的理解从而增加解决问题的机会。Kozma，R 指出在教学中使用多种表征形式，具有巨大的成效，让学生学会对同个问题的多种表征形式，能够更好地加深学生对概念的理解。[1]而在教学中融入多元表征的具体案例不多，本文以初中物理《二力平衡》习题课为例，浅谈如何在习题课中应用多元表征理论。

一、多元表征理论

“表征”包括外部表征和内部表征，外部表征即问题本身的提法、问题的外部结构和情境等。一个概念或问题可以以多种方式来表述，多种表述方式统称为多元表征。物理问题多元表征是指将一个物理问题用多种不同的形式表征出来，包括文字表征、数学表征、图像表征和示意图表征：1.文字表征是指用语言文字来描述物理过程、情景或推理过程。2.数学表征是指用方程、数学表达式来描述物理过程、情景或推理过程。3.图像表征是指用连续性图像，离散性图像或图表等来描述物理过程、情景或推理过程。4.示意图表征是指用图片，图画形象地描述物理过程、情景或推理过程。[2]

二、应用多元表征设计习题

《二力平衡》在初中力学中占据着重要的地位，它与前面的《牛顿第一定律》共同构成力学的基础，是解决力学问题的基本依据。这一节的学习目标如果没有达成，会对摩擦力的学习造成困扰。因此，本节的学习目标的达成非常重。本节习题课须达成的学习目标：1.能根据二力平衡条件判断物体是否受力平衡；2.会根据物体的运动状态，判断物体的受力是否平衡；⑶能根据受力平衡状态来判断物体的运动状态。

我们根据学习目标，针对每一目标分别命制3 种表征形式的习题，数学表征暂时未涉及，具体题目设计如表1和表2。

表1

表2

三、实践应用及效果

在《二力平衡》的实验探究课后，马上开展了习题课，教师带领学生完成将表1 和表2 的8 道习题。课堂中发现，答对率最高的是文字表征的第1 和第5 题，然后是示意图表征的第2、6 题，示意图表征的第3、7 和图像表征的第4、8 题学生的表现不佳。可见学生普遍比较擅长文字表征的习题，对于示意图和图像表征水平不高。经过训练后，学生在学习摩擦力时比以前的学生更为顺利，在解决有摩擦力的二力平衡的问题，表现比之前有较大提升。但学生的问题解决能力的提升不是立竿见影的，不是一两节课就可以达成，需要循序渐进，逐步提升。因此，多元表征的训练需要坚持做下去，这是一个帮助学生学好物理的有效方法。