浅谈初中物理围绕核心概念的学习进阶教学设计

【摘 要】物理学科教育的一个重要目标是促进学生掌握物理学科的核心概念。核心概念是学生认识科学发展的核心，核心概念超越了那些孤立而散乱存在的事实和技能，对减轻学生的认知负荷、促进学生形成对自然界的整体认识具有重要作用，能有效促进学生理解学科知识、建构学科体系。因此围绕核心概念利用学习进阶的理论进行教学设计，更有利于深化学生对核心概念的理解和掌握，对促进学生认知的发展也有重要意义。

【关键词】初中物理;核心概念;学习进阶;教学实践

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）34-0058-02

我国学者张颖之、刘恩山认为，核心概念是位于学科中心的概念性知识，包括了重要概念、原理、理论等的基本理解和解释，这些内容能够展现当代学科图景，是学科结构的主干部分。基于这一观点，笔者认为围绕核心概念利用学习进阶的理论进行教学设计，更有利于深化学生对核心概念的理解和掌握，能促进学生思维的发展[1]。

1   确立核心概念和层级概念

力学在物理学中非常重要，它是物理学的基础。力的基础知识为后面学习压强、浮力、简单机械等内容做了预备与铺垫。许多物理概念在形成的过程中会经历感知、描述、测量、分析的过程，力的概念形成过程也是一样。力看似比较简单，但是力的概念比较抽象，并不是学生一开始就能掌握的，需要有一个逐步加深和拓展的过程。教师可以先通过一些生动的情景和图片，使学生从熟悉的生活实例中领悟到力的存在，并引起学生对其共性的思考，通过分析、归纳抽象出力是物体对物体的作用，进而通过各种熟悉的体育项目分析力的作用效果，使学生逐渐地认识力[2]。

2   学情分析与进阶分析

2.1  进阶起点分析

学生在小学科学学习中，对于“力”这一内容有了一定的了解，知道力作用于物体，能够改变物体的形状和运动状态;有的力直接施加在物体上，有的力能够经过看不见的物质施加在物体上;物体运动的改变和施加在物体上的力有关;力和生活有着非常密切的联系。学生在生活中对力学知识有很丰富的感性认识，但这些认识多是零碎的。力是物理概念，物体间的力是看不见的，要让学生形成力的概念并非易事。因此教师要精心设计不同的体验性活动，让学生通过观察和实验感知常見的力，了解力对物体形状和运动状态的改变。这样既能拉近学生与力学知识的距离，又能使学生获得感悟，对物理知识有更深的认识。

2.2  进阶终点分析

《义务教育物理课程标准（2011年版）》提出，通过常见的事例或实验，了解重力、弹力和摩擦力，认识力的作用效果;用示意图描述力;会测量力的大小;知道二力平衡条件。根据上述课程标准要求，本节课的教学目标为：

（1）知道力是物体对物体的相互作用。能通过生活实例，归纳总结出这一概念，并能解释生活中相关的现象。能正确读写力的符号和单位。

（2）认识力的效果作用。通过生活体验和实验，感受力的作用效果，能用力的作用效果解释生活中一些力的现象。

（3）知道力的三要素。能通过实验和对生活体验的分析、归纳，了解力的三要素对力的作用效果的影响。会画力的示意图，并能根据力的示意图判断力的大小、方向和作用点。

2.3  进阶层次预设

（1）创设问题情境，设置问题链，激发学生探究、思考、交流的欲望。

（2）以多个生活实例创设情境，通过体验、观察，感知力的存在。通过描述一些生活中与力相关的现象，从而归纳、概括得出力是物体对物体的作用，达到从感知力向认识力的初步过渡。通过体验1 N和10 N力的大小，掌握力的符号和单位，加深对力的大小的认识。

（3）让学生分组实验，观察现象，探究力的作用效果，并引导学生利用分类整理和归纳的方法研究问题。

（4）让学生经历亲身体验，认识力的大小、方向、作用点，并通过力的示意图简单、直观地描述力的三要素。

（5）通过实践体验，并利用整理、归纳的方法形成对力的作用的整体认识。

2.4  进阶途径和教学策略

本节内容分为四部分：“力的定义”“力的作用效果”“力的三要素和力的示意图”“力的作用是相互的”。学生对力的作用效果的各种具体表现是熟悉的，但如何把这些现象归纳为物体形状的改变和运动状态的改变则是困难的。因此教师可以利用贴近学生实际的图片、视频、实验等设置不同的情境，引导学生分析各种情境中力作用在物体上后物体的具体表现，让学生找到各种现象的共同点和不同点，从而归纳出作用在物体上的力可能使物体产生两种不同的效果。但其中“物体的运动状态及其改变”的说法是学生不熟悉的，需要教师在学生分析出力可以改变物体的运动的快慢或运动方向之后进行概括和总结。

3   基于学习进阶的“力”的教学实践

3.1  创设情境，设置问题链

教师播放关于足球世界杯的视频，提出问题：怎样才能让足球运动起来，怎样才能改变足球的运动方向？比赛中的球员跑得很快，而一个正在飞速跑的球员碰撞到另一个球员时，为何都会受伤？这蕴含着什么物理道理呢？

3.2  感知力，认识力，掌握力的单位和符号

3.2.1  感知力

创设情境，通过体验、观察，感知力的存在。

出示学生熟悉的图片：操场上举杠铃，家里弯折臂力器。

3.2.2  认识力

通过描述一些生活中与力相关的现象，从而归纳、概括得出力是物体对物体的作用，实现从感知力向认识力的初步过渡。

3.2.3  认识力的符号、大小和单位

托起两个鸡蛋所用的力约为1 N，托起一包盐所用的力约为10 N。通过体验1 N和10 N力的大小，让学生掌握力的符号和单位，使学生加深对力的大小的认识。在物理学中，力用符号F表示，单位为牛顿，用N表示。

3.3  探究力的作用效果

利用实验器材设计实验：对一个物体施加力，观察这个物体在受力后有什么变化。

实验1：把橡皮泥捏成各种形状。

实验2：拉长、压短弹簧。

实验3：用手捏气球，观察现象。

实验4：磁铁吸引靜止的小铁球，在滚动的小铁球旁边放置磁铁。

实验5：手拍静止的气球;用手阻拦运动的气球;改变拍气球的方向，观察现象。

让学生分组实验并观察现象，归纳得出力的作用效果：力可以改变物体的形状，可以改变物体的运动状态。

3.4  认识力的三要素和力的示意图

教师提出问题：哪些因素影响力的作用效果？利用桌上的钢尺设计实验，验证猜想，观察现象并分析归纳得出力的三要素：大小、方向、作用点。用示意图可以更简便、形象、直观地描述力（如图1所示）。

3.5  认识力的作用是相互的

体验：用手指稍用力按笔尖，手指有什么感觉？这说明了什么？（如图2所示）

通过实践体验，得出力的作用是相互的。

利用实验器材设计实验说明力的作用是相互的，与大家分享，比一比哪个小组设计的实验最有说服力和创新性。

通过实验、观察，拉近物理与生活的距离，也实现了对力的进一步认识，突破这一难点。

综上所述，围绕核心概念利用学习进阶的理论进行教学，能有效促进学生构建学科体系，理解和掌握核心概念;还可以通过不断深入的多个中间层级，实现学生综合素质的提升，促进学生高阶思维能力的发展，从而帮助学生实现能力进阶。

【参考文献】

[1]张海龙，马亚鹏.2016年度中学物理教育教学研究综述——基于《中学物理教与学》论文转载情况分析[J].物理教师，

2017（2）.

[2]张玉峰，郭玉英.围绕学科核心概念建构物理概念的若干思考[J].课程·教材·教法，2015（5）.

【作者简介】

马琳（1986～），女，汉族，山东邹平人，本科，中学一级教师。研究方向：初中物理教育教学研究。