周和建

摘? ?要：一堂展示課的教學(xué)設(shè)計(jì)，觸發(fā)了對設(shè)計(jì)策略的一系列反思，提出了一般教學(xué)設(shè)計(jì)的三點(diǎn)策略?！扒蓸?gòu)主線”指教師要基于大概念，巧妙建構(gòu)教學(xué)序，用一條主線把它們串聯(lián)起來;“巧用舊知”指教師要巧妙創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的情境，讓學(xué)生運(yùn)用已知的方法來分析和解決新的問題;“巧開窗口”指教師要為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)的內(nèi)容預(yù)先開好窗口。

關(guān)鍵詞：教學(xué)設(shè)計(jì);巧構(gòu)主線;巧用舊知;巧開窗口

筆者近期執(zhí)教一堂展示課，課題為“牛頓第二定律”。通過與同行們的交流，引發(fā)了筆者對“如何設(shè)計(jì)教學(xué)活動(dòng)”這一問題的思考，并總結(jié)了三點(diǎn)策略。

1? ? 巧構(gòu)主線

教學(xué)設(shè)計(jì)的第一步，理清本堂課乃至本單元的大概念，把大概念作為整條主線的起點(diǎn);第二步，設(shè)置學(xué)習(xí)目標(biāo)，明確所對應(yīng)的核心素養(yǎng)，需達(dá)到的水平;第三步，巧妙建構(gòu)整堂課的教學(xué)序。

牛頓運(yùn)動(dòng)定律的大概念是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。牛頓第一定律從定性的角度描述這種關(guān)系，牛頓第二定律從定量的角度來描述這種關(guān)系。力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分為三類：（1）因果關(guān)系，合力是產(chǎn)生加速度的原因;（2）瞬時(shí)性，加速度與合外力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失;（3）同向性，加速度與合外力同方向。這樣就理清了這堂課的主線，通過力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，把它們串聯(lián)起來，如圖1所示。

2? ? 巧用舊知

2.1? ? 對已有方法的再認(rèn)識(shí)

任何科學(xué)結(jié)論和研究方法都有適用范圍和使用情境，對此展開的分析，有助于培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑創(chuàng)新的素養(yǎng)。

上節(jié)課學(xué)生利用控制變量法，通過實(shí)驗(yàn)探究了加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。先控制m不變，研究a與F的關(guān)系;再設(shè)定F不變，研究a與m的關(guān)系。但是在牛頓第二定律中，并沒有這樣的限定條件，如圖2所示。因此，對控制變量法的再認(rèn)識(shí)，有助于理解這種研究方法的使用情境。

2.2? ? 對已有情境的再分析

學(xué)生對已經(jīng)歷的情境更有親切感。對已有情境的再分析，不僅可以加強(qiáng)知識(shí)之間的聯(lián)系，加深學(xué)生對已有知識(shí)的理解，還可以從新的角度理解物理規(guī)律，促進(jìn)大概念的形成。有助于培育學(xué)生科學(xué)推理與科學(xué)論證的素養(yǎng)。

在學(xué)習(xí)牛頓第一定律時(shí)，伽利略的理想實(shí)驗(yàn)說明了力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因。如今可以用牛頓第二定律來重新認(rèn)識(shí)它，如圖3所示。進(jìn)而總結(jié)得到a與F的因果關(guān)系，形成本堂課的大概念：力是產(chǎn)生加速度的原因。

在上節(jié)課的探究實(shí)驗(yàn)中，有兩個(gè)關(guān)鍵的問題。為什么要平衡摩擦力？砝碼盤的總質(zhì)量為什么要遠(yuǎn)小于小車的總質(zhì)量？如今可用牛頓第二定律來分析它們，如圖4所示。因此，教師可以提出以下兩個(gè)問題，從而引導(dǎo)學(xué)生思考：

（1）某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)，忘記平衡摩擦力，那么小車的加速度由哪些力決定？

（2）某同學(xué)提出疑問：小車平衡摩擦力后，在拉力作用下加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)砝碼盤也做加速運(yùn)動(dòng)，于是繩子對小車的拉力應(yīng)該小于砝碼盤的總重力。你認(rèn)為呢？

2.3? ? 對已有方法的再使用

學(xué)生對已學(xué)過的方法更有親切感。對物理學(xué)的重要研究方法，教師和學(xué)生要經(jīng)常使用。同時(shí)，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到先理論分析再實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)更符合學(xué)生的認(rèn)知順序。

在運(yùn)動(dòng)學(xué)中，曾用矢量分析法討論直線運(yùn)動(dòng)中a的方向與v的方向的關(guān)系。如今，仍用這種方法討論a的方向與F的方向的關(guān)系，進(jìn)而總結(jié)得到a與F的同向關(guān)系，如圖5所示。

3? ? 巧開窗口

教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，不應(yīng)該局限于本堂課的教材內(nèi)容，而應(yīng)該具有大單元設(shè)計(jì)的思想，從學(xué)生整個(gè)高中物理學(xué)習(xí)的角度來設(shè)計(jì)這堂課的學(xué)習(xí)活動(dòng)。也就是說，教師不僅要構(gòu)思一堂課的學(xué)習(xí)主線，更要把范圍擴(kuò)大到整個(gè)高中物理。物理知識(shí)與方法本身就具有遷移性，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)，巧妙地為后續(xù)的學(xué)習(xí)開個(gè)窗口，對學(xué)生建構(gòu)物理知識(shí)體系有很大的作用。但必須指出的是，開個(gè)窗口意味著點(diǎn)到為止，切不可偏移了整堂課的重心。

3.1? ? 為知識(shí)開窗口

后面一章，學(xué)生的學(xué)習(xí)就要從“直線運(yùn)動(dòng)”過渡到“曲線運(yùn)動(dòng)”。因此，用矢量分析法討論在曲線運(yùn)動(dòng)中是否也有a與F同向的結(jié)論，可以說是恰到好處，如圖6所示。其既為矢量分析法的適用情境打開了邊界，又為歸納物理結(jié)論提供了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃悸罚匾氖菫閷W(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)開了窗口。

3.2? ? 為應(yīng)用開窗口

規(guī)律的應(yīng)用并不是本堂課的重點(diǎn)。如何為后續(xù)的規(guī)律應(yīng)用恰到好處地開個(gè)窗口呢？筆者認(rèn)為，最好不要應(yīng)用規(guī)律進(jìn)行定量計(jì)算，僅為本堂課的大概念服務(wù)。因此，對比理解加速度的概念，是最合理的方式，如圖7所示。加速度是力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的橋梁，這本身也就是牛頓第二定律規(guī)律應(yīng)用的大概念。這個(gè)窗口，既加深了對加速度概念的理解，又連接了規(guī)律課與應(yīng)用課。

4? ? 結(jié)? 語

基于核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)對教師提出了更高的要求。筆者提出的這三點(diǎn)策略，可以為年輕教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)提供一些參考。教學(xué)設(shè)計(jì)沒有定式，設(shè)計(jì)策略需要教師在教學(xué)中不斷地實(shí)踐與反思。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]蔡鐵權(quán)，鄭瑤.物理觀念建構(gòu)的方式和途徑[J].物理教學(xué)探討，2019，37（6）：10-13.

[3]胡科杰.基于核心素養(yǎng)的高中物理單元教學(xué)設(shè)計(jì)[J].物理教學(xué)探討，2018，36（10）：29-31.

（欄目編輯? ? 鄧? ?磊）