同课异构视阈下的初中物理教学行为研究——以苏科版初中物理“直线运动”教学为例

江苏省江阴市敔山湾实验学校(214400) 徐美蓉

江苏省江阴初级中学(214400) 庄益君

采用同课异构的形式，对教师的教学行为和学生的学习行为进行观察、分析、比较，有助于教师诊断、评价、反思、改善自己的教学行为，从而提高课堂教学的效果。本文以笔者听过的苏科版初中物理8年级上册“直线运动”中的教学行为进行比较研究。

1 情境创设分析

学生对运动并不陌生，但对运动的规律却不了解。直线运动是自然界中最简单的运动，与它对应的是曲线运动。以学生原有认知结构中的有关经验作为情境能引起学生的亲切感，有利于他们同化和诠释当前学到的新知识，从而赋予新知识某种意义。

教师教学行为描述：

教师A用2022年北京冬奥会的宣传片创设情境，在教学中传播和弘扬了奥林匹克精神，有利于培养学生的民族自豪感和责任感。

教师B做了大量实验：让小球自由下落，甩动小球做圆周运动，让小球做平抛运动，演示过山车模型、起重机模型等。通过系列实验让学生亲身体验到物体的运动虽然多样，但按运动路径可以分为曲线运动和直线运动两种。

教师C拍摄学生上体育课时直线跑步的视频以及学生进教室找座位的视频，让学生现场观看，并按路径分类。这样创设情境易使学生产生亲切感，拉近了教师和学生的距离。

学生学习行为描述与分析：

在3位教师的课堂中，多数学生能对情境中的物体运动轨迹进行分类，课堂投入度较高。

教学行为分析：

3位教师的设计各有千秋，但多采用生活中常见物体的运动创设教学情境，让学生观察运动的轨迹并分类，帮助学生从习以为常的经验提炼、转化为物理问题，体现了“从生活走向物理”的教学理念。

2 实验设计分析

达尔文说过，方法是最有价值的知识。实验是学生认知结构自我构建的有效方法之一。学生在实验中获得丰富的感性知识，能够帮助他们深化对物理概念、规律的理解，还能培养学生的观察能力、思维能力。

教材的设计意图是让学生通过“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验，提出匀速直线运动的定义、特点等。“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验是本课教学的重难点。实验设计过程中可将学生思维中的问题转化为课程资源，设计有梯度的问题链，在思考和解决问题的过程中使学生的思维螺旋式上升，提升学生的认知。

教师教学行为描述：

观察：将玻璃管翻转后竖直(或倾斜)放置，观察气泡的运动情况。

问题1：怎样才能知道气泡在玻璃管中运动的快慢是否发生改变？

问题2：测玻璃管的总长度和气泡运动的总时间能否知道运动快慢是否改变？

问题3：怎样才能知道气泡运动的快慢是否改变？

问题4：比较物体运动快慢的方法有哪些？

问题5：如何划分相同的区间？

问题6：怎样才能准确测量出气泡从零点运动到20 cm、40 cm、60 cm和80 cm处所用时间？

学生学习行为描述与分析：

在观察了气泡的运动情况后，没有学生能提出通过分段测量路程和时间从而知道气泡运动快慢是否发生变化，有速度计算公式的前概念，大部分学生只能说出用总路程除以总时间。当教师提出问题“比较物体运动快慢的方法有哪些”，学生就能想到相同路程比时间。至此，实验设计的思路就呼之欲出了。

教师教学行为分析：

气泡的运动速度较快，加上人有一定的反应时间、读数时秒表仍在计时等因素导致测量气泡每段路程(0～20 cm,20～40 cm,40～60 cm,60～80 cm)所用的时间是实验的难点。为化解难点，教师采用问题链的方式，让学生自己提出解决方案，帮助学生理清实验设计的思路。教师或采用动画结合讲解的方式、或采用板书画图讲解的方式进行整理归纳以方便学生理解，如图1所示。还有教师用了体育课专用的能同时记录多个成绩的秒表来化解难点。

图1 板书画图

有的教师还注意到了实验的细节：①气泡有一定的长度，计时的时候还要注意什么；②手拿玻璃管会晃动，怎么办？通过细节问题的提问可以培养学生的观察能力、发现问题的能力。

3 教学评价分析

本课是对前面一节“速度”的深化和补充、拓展与提升。本课的评价目标之一：要求学生进行实验、记录并处理实验数据，作出气泡运动的路程和时间图像，找出匀速直线运动的规律。在此过程中训练学生收集、分析、处理数据的能力。教材给了2张表格(见表1和表2)分别用来记录和处理实验数据。

表1 数据记录表

表2 数据处理表

教师教学行为描述：

教师基本上让学生把原始数据记录在表1中，再用计算器计算出表2中的数据。有的教师把表2中速度的单位改成了cm/s,降低了难度。展示数据的时候，有的教师用了实物投影的方式，有的教师用了手机投屏的方式，体现了物理教学的时代性。分析数据时，教师大多让学生根据表1中的数据在s-t图像中描点作图，但有一位教师没有让学生作图，还有一位教师不仅让学生作了s-t图像，还作了v-t图像。

学生学习行为描述与分析：

每位学生要处理4组数据，且秒表计时读数要精确到0.1 s，计算难度较大，学生处理数据所花时间较长。教师展示数据和图像时，有部分学生还没有完成。有相当一部分学生未注意到表2中区间的单位是cm，而速度的单位是m/s,未及时进行单位换算导致实验数据处理出现问题。大部分学生能根据图像马上说出路程和时间近似成正比，但是不能立即说出相同时间通过的路程相等。教师用问题“说明相同时间通过的路程怎样”引导后，大部分学生能回答。

教师教学行为分析：

记录数据时间时，可让学生将时间的单位精确到秒即可，方便读数和计算；根据路程和时间计算速度时，可提醒学生注意速度的单位。图像是物理学的一种形象、直观的语言，它能简洁明了地表示出物理量之间的关系。用图像处理实验数据是总结物理规律的一种方法，也是学生必备的技能，所以有必要让学生根据数据作图。

4 思考与讨论

4.1 教材内容的取舍

物理8年级上册教师教学用书对本课时的建议为2课时。学生实验是本课教学的难点。可让学生去多观察、多体验、多思考，自己设计实验、进行实验、分析处理数据，不必为了赶进度而加快速度。

4.2 实验器材的选择

玻璃管的长短会影响测量时间的准确性，过短的玻璃管，气泡很快就到达玻璃管的顶部，在原苏科版教材上用的是50 cm长的玻璃管，现在改为100 cm长的玻璃管，可能就是这个原因。

玻璃管的内径、倾斜程度以及气泡的大小都会影响气泡运动的速度。太细的玻璃管，气泡很有可能停滞不前；太粗的玻璃管，气泡运动的速度又过大，所以在实验前应不断尝试，选择内径合适的玻璃管摆放在合适的位置进行实验，让气泡的运动速度适当。

实验室的秒表由于没有同时记录多组时间的功能，故需要几个学生配合使用多个秒表；如果有体育教师用的可同时记录多组时间的秒表，计时难点轻而易举就化解了。但由于学生首次使用，所以最好先要让学生学会正确使用。

4.3 实验设计的讨论

如果同时测量每个区间气泡运动的路程和时间，难度较大。所以，教材中用了“相同路程比时间”的方式来比较气泡在每个区间运动的速度，这样学生就只需要测时间。

那能否用“相同时间比路程”的方式测量气泡在玻璃管中运动的速度有没有改变呢？先观察气泡运动的大致情况，在离最低端一定距离的地方做好标记点0，把玻璃管固定，用秒表记录气泡运动到最上端的时间，然后凑个整数时间平均分段，每隔一定时间让学生在玻璃管上用记号笔做好标记。这样操作，理论上可行，但是每次相同时间做标记时，报时间的学生要有一定的反应时间，做标记的学生也要有一定的反应时间，在这段时间里，气泡运动的路程误差较大。

在同课异构视阈下进行教师教学行为的比较研究，能引起教师对教学内容的处理、实验教学的设计、教学语言的选择等方面的深入思考，更有利于教师选择合适的教学行为，对课堂教学作整体性设计。