高中物理进阶式教学策略研究——以人教版高中物理教材为例

文/马鱼玲

《普通高中物理课程标准（2017 年版2020 年修订）》（以下简称《课程标准》）要求物理教师根据《课程标准》的基本理念、课程目标和物理学科核心素养的要求，结合教学的实际情况，创造性地开展教学工作。进阶式教学具有创造性和实效性，在当前高中物理教学过程中得到广泛应用。但是，想要使进阶式教学在高中物理教学中充分发挥积极作用，教师有必要进一步研究高中物理进阶式教学策略。人教版高中物理新教材经过重新修订，与《课程标准》要求一致，能够满足高中物理进阶式教学的基本要求。文章以人教版高中物理新教材为例，研究高中物理进阶式教学策略。

一、进阶式教学要素

进阶式教学要素包含进阶起点、进阶水平、进阶终点、进阶变量和测评工具。进阶起点决定进阶水平和进阶终点，是实施进阶式教学所面对的现实情况。进阶水平是进阶起点到进阶终点的台阶，是教师应引导学生不断达到的学习水平。进阶终点是进阶水平最终应达到的结果，是教学目标。进阶变量是影响学生进阶水平的关键因素，一般由学生关键能力和必备品格组成，是核心素养的具体体现。测评工具是进阶教学的检验工具，通常为试卷形式。基于进阶式教学要素研究高中物理进阶式教学策略，教师首先应在进阶起点、进阶水平、进阶终点间开辟一条通路，其次应利用进阶变量和测评工具，促进学生进阶发展。

二、进阶式学习层级

高级教师董友军指出，学生认知发展分为五个层级：经验、映射、关联、系统、整合。基于这五个层级，学生的进阶式学习需要经历从零散到系统、从简单到复杂、从具体到抽象的过程[1]。教师可将学生进阶式学习划分为经验、映射、关联、系统、整合五个层级，然后根据学生认知发展规律与进阶式教学要素，落实高中物理进阶式教学。学生进阶式学习五个层级的特征如下：（1）经验，指的是学生对事实的零散认识；（2）映射，指的是学生依据客观事实理解概念；（3）关联，指的是学生在多个事实与概念之间建立认识；（4）系统，指的是学生从系统角度协调认知；（5）整合，指的是学生形成学科观念和跨学科理念。教师可根据学生进阶式学习五个层级的具体表现，先对学生进阶水平进行更加准确的评估，再围绕其他进阶式教学要素设计高中物理教学活动。

三、高中物理进阶式教学策略

（一）以教材分析为进阶教学基础

在高中物理进阶式教学中，教师必须正确认识和使用教材，从而满足《课程标准》要求。也就是说，教师应以教材分析为进阶教学基础，迈开研究高中物理进阶式教学策略的第一步。教师可以先分析《课程标准》，再对人教版高中物理教材展开具体研究[2]。教师把握《课程标准》对高中物理教学的具体要求，分析教材内容，能够为进阶教学的顺利开展奠定更坚实的基础。

以人教版高中物理必修第一册“相互作用——力”为例，《课程标准》的相关要求为：“认识重力、弹力与摩擦力。通过实验，了解胡克定律。知道滑动摩擦和静摩擦现象，能用动摩擦因数计算滑动摩擦力的大小。通过实验，了解力的合成和分解，知道矢量和标量。能用共点力的平衡条件分析生产生活中的问题。”由《课程标准》内容要求可见，高中物理教学对学生力学方面的学习具有更加清晰的要求。教师可由此预设“相互作用——力”进阶式教学目标，为之后进阶式教学的开展做好准备。

紧接着，教师可以分析教材内容。“相互作用——力”由五个板块构成，即重力与弹力、摩擦力、牛顿第三定律、力的合成和分解、共点力的平衡。板块内容紧凑，衔接得当，充分体现了力的相互性，是学生理解力的相互作用的重要途径。教师应在进阶式教学期间，依据《课程标准》的要求与教材内容，循序渐进地发挥引导作用，激活学生经验，促使学生关联、整合知识。

（二）以学情评估为进阶起点

依据维果斯基“最近发展区”理论，具有意义的教学，应着眼于学生的最近发展区，为学生提供带有难度的内容。而结合高中物理实际教学情况来看，要想判断学生最近发展区，必须先把握他们的真实学情[3]。教师应在高中物理进阶式教学期间，以学情评估为进阶起点，加强学情评估，尽可能全面地掌握学生“目前的情况”，从而根据学生的真实情况，逐渐给予学生有难度和挑战性的内容，让学生不断进阶，走向进阶终点。

仍以人教版高中物理必修第一册“相互作用——力”为例，高一学生经过初中阶段的物理学习，已经知道“力的作用是相互的”，但是对“力相互作用的具体过程”还不清楚。这说明，学生当前认知情况符合进阶式教学要求。另外，高一学生思维具有一定抽象性与逻辑性，能够在教师的指导下，对已经存在的物理事实展开抽象分析和严谨的逻辑推理，并且获得一些正确结论。这说明，学生当前学习能力与思维情况同样符合进阶式教学要求。教师可以由此确定进阶式教学起点，设计有利于学生稳步强化当前认知、提高学习能力与思维水平的教学活动。

（三）以核心素养为进阶终点

进阶终点是某个阶段的高中物理进阶式教学成果。在《课程标准》背景下，高中物理进阶式教学终点应充分体现核心素养，彰显高中物理学科育人价值。教师应研读《课程标准》，以核心素养为线索设定高中物理进阶式教学目标，使进阶终点具有育人性[4]。在此过程中，教师既可直接设定课时目标，也可渗透单元教学理念，首先设定单元核心素养培养目标，其次提出课时核心素养培养目标。笔者基于实际教学经验分析单元教学对高中物理进阶式教学的促进意义，更加提倡后一种方式。

例如，在人教版高中物理必修第一册“相互作用——力”的教学中，教师可结合高中物理学科核心素养，设定目标：在知道力的三要素、二力平衡，初步了解重力、弹力和摩擦力的基础上，进一步研究弹力、摩擦力的产生原因及大小的决定因素，通过科学思维和科学探究，得到弹簧弹力和滑动摩擦力的定量表达式；会画力的分解示意图，并以此为工具研究力的合成、分解问题，体会力的作用效果与运算规则，形成科学态度。教师有策略地以核心素养为进阶终点，使高中物理进阶式教学紧扣《课程标准》核心素养内容要求展开，不仅能促进学生物理认知的提升，还能促进学生物理关键能力和必备品格的发展。

（四）以学习层级发展进阶变量

学生进阶式学习层级包括经验、映射、关联、系统、整合，反映了学生进阶式学习规律，同时也是高中物理进阶式教学应遵守的基本规律。教师可由“经验”切入，逐渐使学生达到映射、关联、系统、整合状态，并在此期间培养学生物理学科关键能力和必备品格[5]。下面，笔者将围绕人教版高一物理必修第一册“相互作用——力”列举一些教学案例，分析教师在高中物理进阶式教学中以学习层级发展进阶变量的具体策略。

1.教学案例1：重力

教学活动：教师以“曹冲称象”引出教学，创新“讲故事”进阶式教学方法。

活动意图：经过“力的基本概念”等学习，学生已经具有“重力”相关经验，能够体会重力产生的原因、大小和方向。因此，本课以“从重心概念得出的过程体会等效替代思想”为重点。“曹冲称象”是一个典型案例。教师以此为引激活学生经验，使学生结合真实案例推理重心概念，自然地针对物理事实建立概念，从而实现由“经验”到“映射”的进阶式学习。

2.教学案例2：摩擦力

教学活动：教师创设“刹车”情境引出摩擦力，组织学生讨论关于摩擦力的多种情境，如推拉抽屉、拖拽行李箱、挪动沙发等，随后让学生结合不同情境，判断摩擦力的特点差异，分析摩擦力产生条件、大小和方向。教师同时鼓励学生参与实验，体会摩擦力。

活动意图：对于摩擦力的物理事实，学生同样具有零散的认识，因而能通过真实的物理情境，快速以客观事实为依据理解概念，实现由“经验”到“映射”的进阶式学习。这要求教师在进阶式教学期间，重点关注学生基于“映射”的进阶。教师创设多种情境，巧妙渗透静摩擦力、动摩擦力，能够满足学生进阶式学习需求。教师基于情境引导学生对比推理，能使学生在不同物理事实与摩擦力概念中建立联系，掌握滑动摩擦力与静摩擦力。此外，教师鼓励学生参与实验，能让学生通过不同的实验方案探究摩擦力。实验方案不同，学生得到的实验事实不同，这同样可使学生在多个物理事实与概念间建立认识，实现由“映射”到“关联”的进阶式学习。

3.教学案例3：牛顿第三定律

教学活动：教师紧扣“力的作用是否是相互的？”“力的相互作用是否普遍成立？”“作用力与反作用力之间存在怎样的定量关系？”“作用力、反作用力和平衡力之间有哪些异同？”“牛顿第三定律在生活中有哪些实际应用？”等问题创设问题情境，引出探究性学习任务，鼓励学生自主设计物理实验，探究牛顿第三定律。

活动意图：通过之前的进阶式教学，学生已经具备研究力的相互作用的基本能力，并且具有关于牛顿第三定律的生活体验。但是，学生对牛顿第三定律的物理认识相对片面，需要进一步协调已有认知。教师以问题点拨学生思维，有计划地引导学生展开实验探究，能有效促进学生从研究单个力过渡到研究多个力，进行系统化学习。因此，学生可通过有序开展的物理实验，在直观的实验现象和生动的课堂讨论中，实现由“关联”到“系统”的进阶式学习。

4.教学案例4：力的合成和分解

教学活动：教师通过情境与问题，引出力的分解概念，引导学生在实验中探究力的合成和分解。情境问题：一个成年人或两个孩子均能提起一桶水，那么该成年人与两个孩子的力的作用效果存在怎样的联系？同时，教师结合教材习题设计物理应用活动，使学生从物理量的运算角度，进一步认识矢量和标量，学会计算力的相关问题。

活动意图：在学生达到“系统”的进阶式学习状态后，教师应向“整合”方面引导学生，使学生形成学科观念和跨学科理念。以情境为基础，教师持续提出复杂问题，使学生运用已经形成的系统化知识不断解决问题，是学生达到“整合”进阶式学习层次的关键一环。

基于进阶式学习层级的不同特征，教师在高中物理“相互作用——力”实际教学中，通过情境、问题、实验等物理教学要素的有机融合，有效开展进阶式教学，培养学生科学探究、科学思维等关键能力和必备品格。教师还可以在此之后，以高考物理真题为测评工具，一方面检验进阶式教学成果，为反思与评价提供重要参考，另一方面巩固教学效果。高考物理真题多以社会生产生活为背景，既能使学生整合应用物理知识，又能进一步培养学生科学态度与责任。

四、结束语

高中物理进阶式教学要求教师梳理进阶式教学要素，厘清进阶式学习层级。教师可以在此基础上，在高中物理教学过程中，首先以教材分析为进阶教学基础，其次以学情评估为进阶起点，以核心素养为进阶终点，最后以学习层级发展进阶变量，让学生在习得物理知识的同时，形成物理学科关键能力与必备品格。