黃澤璇 張軍朋

摘? ?要：初、高中物理重復(fù)性內(nèi)容的銜接是物理教學(xué)中需要關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。文章基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論，以高中物理“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”為例，探討初、高中物理內(nèi)容銜接的具體路徑，以期為初、高中物理重復(fù)性內(nèi)容的教學(xué)處理提供參考。

關(guān)鍵詞：學(xué)習(xí)進(jìn)階;高中物理;初中物理;重復(fù)性內(nèi)容;教學(xué)銜接

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2021）2-0006-4

1? ? 問(wèn)題的提出

現(xiàn)行中學(xué)物理教材采用了螺旋式的編排方式，即部分教學(xué)內(nèi)容在不同階段重復(fù)出現(xiàn)，深度逐漸增加[1]。當(dāng)前高中教師對(duì)初、高中物理重復(fù)性內(nèi)容的處理，要么不處理，高中物理教材怎么安排，就怎么教;要么做些簡(jiǎn)單的處理，用復(fù)習(xí)來(lái)引入。上述兩種處理方式未能實(shí)現(xiàn)初、高中物理教材的有效對(duì)接，不利于學(xué)生知識(shí)和學(xué)習(xí)能力的整體性與連貫性?！皩W(xué)習(xí)進(jìn)階”是指學(xué)生在一定時(shí)間跨度下，對(duì)某一核心概念的理解以及對(duì)某種技能的掌握連貫且逐漸深入的典型發(fā)展路徑[2]。學(xué)習(xí)進(jìn)階強(qiáng)調(diào)由淺入深的知識(shí)建構(gòu)過(guò)程，為改變物理教材中學(xué)習(xí)內(nèi)容相對(duì)零散且缺乏銜接的現(xiàn)狀提供了有效的解決思路[3]。將其應(yīng)用到具體的教學(xué)中，需要教師首先針對(duì)具體內(nèi)容確定進(jìn)階起點(diǎn)與進(jìn)階終點(diǎn)，并對(duì)進(jìn)階過(guò)程作出水平層級(jí)劃分，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。

郭玉英等在理論研究和大樣本跨年級(jí)測(cè)評(píng)的實(shí)證研究的基礎(chǔ)上，提出了科學(xué)概念學(xué)習(xí)進(jìn)階的層級(jí)發(fā)展模型（見(jiàn)表1）[4]。這一層級(jí)模型為學(xué)習(xí)進(jìn)階的具體水平層次劃分提供了重要參考。

本文將基于郭玉英等提出的學(xué)習(xí)進(jìn)階層級(jí)模型，以“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”為例，探討如何基于學(xué)習(xí)進(jìn)階理論銜接初、高中物理重復(fù)性內(nèi)容，使學(xué)生對(duì)“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”的學(xué)習(xí)經(jīng)歷成為由淺入深的連貫過(guò)程。

2? ? “磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”進(jìn)階分析

“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”的教學(xué)內(nèi)容在初、高中階段均有涉及，高中生學(xué)習(xí)這一主題前已對(duì)其中的大部分知識(shí)有所掌握。教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)之前，需要對(duì)初、高中階段與該主題有關(guān)的內(nèi)容要求全面、詳細(xì)地進(jìn)行分析，把握初中和高中學(xué)段相應(yīng)的教學(xué)要求。

2.1? ? 課程標(biāo)準(zhǔn)分析

課程標(biāo)準(zhǔn)是物理課程的基本規(guī)范和質(zhì)量要求，是物理教師教學(xué)的依據(jù)和準(zhǔn)繩[5]。雖然“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)在初、高中重復(fù)出現(xiàn)，但不同學(xué)段的課程標(biāo)準(zhǔn)相應(yīng)的要求不同，具體的內(nèi)容要求見(jiàn)表2。

由表2可以看出，初中課程標(biāo)準(zhǔn)的要求符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，內(nèi)容要求以“認(rèn)識(shí)”和“了解”為主，重點(diǎn)在于通過(guò)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)與感悟磁場(chǎng)，重視培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力以及從實(shí)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)歸納、概括物理概念和規(guī)律的能力。高中階段課程標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容要求則進(jìn)一步滲透物理教育的文化功能，并注重磁現(xiàn)象與社會(huì)、生活和技術(shù)的密切聯(lián)系。總體上看，初中階段突出實(shí)驗(yàn)并更多地對(duì)知識(shí)層面提出要求，而高中階段則注重人文素養(yǎng)、知識(shí)應(yīng)用能力和STSE意識(shí)的培養(yǎng)。

2.2? ? 教材分析

教材是最基本的課程資源，對(duì)人教版物理教材的分析發(fā)現(xiàn)初、高中物理教材[6，7]在這一部分內(nèi)容的編排上存在較大差異。

（1）初中教材[6]以電磁關(guān)系為主線，通過(guò)多節(jié)課的編排闡述“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”。第1節(jié)利用多種磁體使學(xué)生形成對(duì)磁場(chǎng)的初步認(rèn)識(shí);第2、3節(jié)介紹電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)及其簡(jiǎn)單應(yīng)用，將學(xué)生腦海中各自獨(dú)立的電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象初步聯(lián)系起來(lái);第4節(jié)引入磁體對(duì)通電導(dǎo)體的作用力，進(jìn)一步闡述電與磁的關(guān)系——電磁的相互作用。初中教材通過(guò)這幾節(jié)課的層層遞進(jìn)，使學(xué)生對(duì)電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象的相互關(guān)聯(lián)有了一個(gè)比較完整的認(rèn)識(shí)。

（2）高中教材[7]以單獨(dú)一節(jié)課系統(tǒng)地呈現(xiàn)這部分內(nèi)容。首先以我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果作為導(dǎo)入;并基于電磁關(guān)系發(fā)展歷程的相關(guān)史料，引出奧斯特對(duì)電流磁效應(yīng)的偉大發(fā)現(xiàn)以及科學(xué)家對(duì)電磁關(guān)系的進(jìn)一步探索;另外，高中教材補(bǔ)充了通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體間的相互作用，進(jìn)而概括總結(jié)多種磁現(xiàn)象得出磁場(chǎng)概念，最后介

紹地磁場(chǎng)。教材還在拓展材料“STS”欄目中介紹了指南針與鄭和下西洋的歷史故事，突出我國(guó)在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類文明產(chǎn)生的影響。

結(jié)合以上分析，可知高中教材在初中教材的基礎(chǔ)上較為全面地介紹了磁現(xiàn)象的發(fā)展歷程以及我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果。但從課標(biāo)的要求出發(fā)，教材對(duì)磁現(xiàn)象與社會(huì)、生活和技術(shù)的聯(lián)系體現(xiàn)不足，未能重視學(xué)生STSE意識(shí)的培養(yǎng)，需要對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)處理以進(jìn)一步落實(shí)課標(biāo)要求。

2.3? ? 進(jìn)階水平劃分

基于對(duì)初、高中課程標(biāo)準(zhǔn)以及教材的分析，

結(jié)合郭玉英等提出的層級(jí)模型，劃分了如圖1所示的水平層級(jí)。

3? ? 初、高中“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”教學(xué)的銜接

通過(guò)上文的分析，可知學(xué)生通過(guò)初中階段的學(xué)習(xí)，已經(jīng)達(dá)到圖1中的前兩個(gè)水平層次?；趯W(xué)生已有的知識(shí)基礎(chǔ)，為了突破高中階段3個(gè)水平層次，進(jìn)行如下教學(xué)設(shè)計(jì)。

3.1? ? 鞏固初中所學(xué)，夯實(shí)水平1和水平2

活動(dòng)1：感知磁場(chǎng)，尋訪古文明

教師演示磁懸浮陀螺，結(jié)合有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引導(dǎo)學(xué)生分析其工作原理并對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行回顧，夯實(shí)已有知識(shí)基礎(chǔ)。進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材“STS”欄目中的“指南針與鄭和下西洋”，了解我國(guó)古代在磁現(xiàn)象方面的研究成果及其對(duì)人類文明產(chǎn)生的重大影響。

活動(dòng)2：追溯歷史——電流磁效應(yīng)的偉大發(fā)現(xiàn)

導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)說(shuō)明磁體與磁體通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用，并提問(wèn)：“除了磁體外還有哪些物質(zhì)可以產(chǎn)生磁場(chǎng)呢？”學(xué)生自然回顧起奧斯特電流磁效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)，教師進(jìn)而提出以下問(wèn)題：

（1）哪些自然現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)促使人們開(kāi)始猜想電與磁之間可能存在聯(lián)系？

（2）對(duì)于電磁關(guān)系，19世紀(jì)初科學(xué)界持有哪些觀點(diǎn)，代表人物有誰(shuí)？

（3）為什么說(shuō)奧斯特的發(fā)現(xiàn)具有劃時(shí)代的意義？

此時(shí)，教師組織學(xué)生閱讀教材以及課前下發(fā)的相關(guān)史料，讓學(xué)生帶著一系列的問(wèn)題進(jìn)行方向性的閱讀。

設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)對(duì)磁體與磁體的相互作用以及電流磁效應(yīng)進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固，為后續(xù)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，同時(shí)在復(fù)習(xí)中滲透磁現(xiàn)象發(fā)展歷程的文化功能。進(jìn)一步夯實(shí)水平1和水平2。

3.2? ? 重現(xiàn)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，顯化科學(xué)思維，實(shí)現(xiàn)水平3

學(xué)生分組做奧斯特實(shí)驗(yàn)。教師進(jìn)一步結(jié)合物理學(xué)史提出奧斯特的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了科學(xué)界的關(guān)注，安培等科學(xué)家紛紛重復(fù)他的實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行下一步的研究，如果你是安培，還可以進(jìn)行什么研究呢？引導(dǎo)學(xué)生思考：“通電導(dǎo)體可以產(chǎn)生磁場(chǎng)，并通過(guò)磁場(chǎng)對(duì)小磁針產(chǎn)生力的作用，力的作用是相互的，那么磁體產(chǎn)生的磁場(chǎng)會(huì)不會(huì)對(duì)通電導(dǎo)體也有力的作用？”學(xué)生結(jié)合已有的知識(shí)基礎(chǔ)和相應(yīng)的思考作出判斷：磁體對(duì)通電導(dǎo)線也有力的作用。

在此基礎(chǔ)上，教師介紹安培出于對(duì)稱性的思考進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)探究，并利用磁體和鋁箔等實(shí)驗(yàn)器材演示磁體對(duì)通電導(dǎo)體的作用力。接著，總結(jié)磁體與磁體、電流與磁體之間的相互作用，進(jìn)一步結(jié)合對(duì)稱性引導(dǎo)學(xué)生思考：“電流與電流之間是否也可以通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生相互作用？”學(xué)生在分析的過(guò)程中大膽作出猜想，有目的地期待實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，并引導(dǎo)學(xué)生討論。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)“問(wèn)題鏈”的形式以及教師的適當(dāng)引導(dǎo)，顯化電磁關(guān)系探索過(guò)程的物理思想與方法，使學(xué)生能用聯(lián)系的觀點(diǎn)體會(huì)電磁關(guān)系的發(fā)展歷程，實(shí)現(xiàn)水平3。

3.3? ? 系統(tǒng)歸納總結(jié)，建立磁場(chǎng)概念，達(dá)成水平4

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸納總結(jié)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象揭示了磁體與磁體、磁體與電流、電流與電流之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)進(jìn)行傳遞的，磁現(xiàn)象的本質(zhì)概念是“磁場(chǎng)”，教師在板書(shū)上進(jìn)行圖2所示的分析，幫助學(xué)生系統(tǒng)地建構(gòu)磁場(chǎng)的概念。

設(shè)計(jì)意圖：前面的實(shí)驗(yàn)探究使學(xué)生對(duì)磁場(chǎng)有了更為直觀的感受，在此基礎(chǔ)上對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象系統(tǒng)地進(jìn)行總結(jié)和分析，使磁場(chǎng)這一抽象的物理概念具體化，幫助學(xué)生系統(tǒng)地建立磁場(chǎng)概念，達(dá)成水平4。

3.4? ? 拓展延伸，關(guān)注STSE意識(shí)的培養(yǎng)，突破水平5

在學(xué)生系統(tǒng)掌握磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)后提出問(wèn)題：在社會(huì)、生活、技術(shù)、環(huán)境等方面有哪些磁現(xiàn)象？你能否結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋？學(xué)生以小組為單位展開(kāi)積極的討論，并派各組代表進(jìn)行分享。

學(xué)生容易聯(lián)想到指南針、信鴿遷徙、磁懸浮列車、揚(yáng)聲器等相關(guān)的現(xiàn)象和應(yīng)用，教師可視學(xué)生討論的情況相應(yīng)地進(jìn)行拓展?？梢越Y(jié)合實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生不清晰工作原理的應(yīng)用進(jìn)行直觀的展示。例如，學(xué)生不清楚揚(yáng)聲器的具體工作原理，可利用簡(jiǎn)易揚(yáng)聲器模型進(jìn)行演示：將底部繞有線圈的泡沫碗與功率放大器的音頻輸出端相連，將手機(jī)信號(hào)輸入功率放大器并播放音樂(lè)，當(dāng)泡沫碗靠近磁體時(shí)，可觀察到泡沫碗產(chǎn)生振動(dòng)且發(fā)出聲音，學(xué)生聽(tīng)到音樂(lè)。通過(guò)有趣、直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使學(xué)生對(duì)具體應(yīng)用的工作原理更加清晰。也可以引入拓展材料，補(bǔ)充介紹與磁相關(guān)的奇特自然現(xiàn)象，例如極光現(xiàn)象或由于磁鐵礦的磁場(chǎng)導(dǎo)致事故多發(fā)的世百爾島等。還可以介紹“磁場(chǎng)對(duì)動(dòng)植物的作用”“生物磁場(chǎng)及其醫(yī)學(xué)應(yīng)用”“天文、考古、采礦領(lǐng)域的磁應(yīng)用”等素材，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注磁現(xiàn)象與技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境的聯(lián)系。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生思考自然環(huán)境和社會(huì)生產(chǎn)中的磁現(xiàn)象，關(guān)注與磁相關(guān)的現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生STSE意識(shí)的養(yǎng)成，突破水平5。

4? ? 反思與啟示

為了更好地銜接初、高中物理重復(fù)性內(nèi)容，教師應(yīng)積極探索有效的銜接策略，合理進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)。結(jié)合本文對(duì)“磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”的教學(xué)設(shè)計(jì)，筆者認(rèn)為對(duì)于高中類似問(wèn)題的處理，可采取以下策略。

4.1? ? 理解課程標(biāo)準(zhǔn)，深入研究教材

初、高中物理知識(shí)螺旋上升、逐層遞進(jìn)，重復(fù)性內(nèi)容在初、高中階段的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重難點(diǎn)等存在一定的差異。教師應(yīng)認(rèn)真研讀各學(xué)段的課程標(biāo)準(zhǔn)與教材，對(duì)初、高中物理課程的內(nèi)容安排、結(jié)構(gòu)體系形成一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。只有當(dāng)教師有了一個(gè)整體的把握后，才能確定哪些知識(shí)是機(jī)械重復(fù)的，哪些知識(shí)又是學(xué)生在初中沒(méi)有理解清楚需要在高中拓展深化的，進(jìn)而確定進(jìn)階的起點(diǎn)與終點(diǎn)。

4.2? ? 分析學(xué)生特點(diǎn)，改進(jìn)教學(xué)方法

初中生和高中生在認(rèn)知特點(diǎn)上存在明顯差異，前者以直觀的形象思維為主，后者在分析、歸納、推理等思維上均得到了較大提高。教師處理重復(fù)性內(nèi)容的銜接時(shí)，應(yīng)從促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展的角度出發(fā)，重視知識(shí)的形成過(guò)程以及科學(xué)方法的探索過(guò)程，在課堂引導(dǎo)、問(wèn)題設(shè)計(jì)等方面多下功夫。同時(shí)創(chuàng)設(shè)積極互動(dòng)的課堂環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的看法和意見(jiàn)，在合作中交流與學(xué)習(xí)。

4.3? ? 創(chuàng)新教學(xué)手段，注重知識(shí)應(yīng)用

高中階段應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生探索與理解知識(shí)的能力，教師可以充分利用多媒體教學(xué)手段，除

了教材文本外，可以提供豐富的圖像、動(dòng)畫(huà)、音頻、實(shí)驗(yàn)等多樣化的外部刺激，啟迪學(xué)生思維。此外，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)，例如將生活實(shí)例引入課堂教學(xué)，一方面使學(xué)生體會(huì)物理與生活的密切聯(lián)系，另一方面激發(fā)學(xué)生的求知欲，達(dá)到激發(fā)興趣、培養(yǎng)能力的目的。

4.4? ? 系統(tǒng)歸納總結(jié)，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

在重復(fù)性內(nèi)容的教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從整體的視角出發(fā)，系統(tǒng)地歸納與總結(jié)。同時(shí)建立新舊知識(shí)的聯(lián)結(jié)，將新知識(shí)整合到原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，使學(xué)生對(duì)具體主題內(nèi)容有一個(gè)整體的掌握。

總而言之，學(xué)習(xí)進(jìn)階揭示了學(xué)生學(xué)習(xí)是一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由淺入深的認(rèn)知發(fā)展模式。初、高中物理重復(fù)性內(nèi)容的銜接應(yīng)以課程標(biāo)準(zhǔn)為指南，在深入研究教材與學(xué)生情況的基礎(chǔ)上合理確定進(jìn)階目標(biāo)，并積極探索銜接策略和路徑，最后在教學(xué)實(shí)踐中不斷地進(jìn)行檢驗(yàn)、調(diào)整與完善。

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（欄目編輯? ? 趙保鋼）