张惠作

摘要 教师粗略处理高中物理教学内容的逻辑层次，导致物理教学培养学生物理核心素养的功效缺失。因此。细腻化处理高中物理教学内容是有效培养学生物理核心素养的策略之一。基于三维目标，融合四个物理核心素养，运用案例分析法，探讨了高中物理教学内容的细腻化处理。

关键词 高中物理教学 细腻化 路径

受应试理念的长期影响，教师专业知识普遍严重欠缺，导致课堂教学病态常存，“满堂灌”“滿堂练”“满堂问”“满堂导”、照本宣科或喧“辅”夺“本”等久治难愈。这些病态从教师对教学内容的处理角度看，共性就是课堂教学内容的逻辑层次简单粗暴、粗略模糊，学生只能囫囵吞枣、食不甘味。

例如，人教版新课本必修Ⅰ“牛顿第一定律”的实际教学中，就至少有两处内容的教学逻辑层次粗略，导致该节内容培养学生“科学思维”和“科学态度与责任”素养的功能尽失。其一，关于伽利略对运动原因分析的教学内容中已有丰富的逻辑层次，但不少教师在教学中，却没有体现出来，使得学生对伽利略科学思想方法没有清晰的感受，觉得稀里糊涂。其二，教科书通过比较亚里士多德和伽利略的不同观点来介绍牛顿第一定律的发现过程，教材忽略两千年中曲折研究过程中的关键节点的内容，许多教师照本宣科，着力渲染伽利略完胜亚里士多德。这样的教学过程似乎突出了伽利略勇于质疑、不畏权威的高尚品质，殊不知这种断章取义的说教已经起到了相反的效果，给学生造成“古人真笨”的印象，无法理解为什么“两千年无人反驳”，更无法理解“站在巨人肩膀上”的含义，以至于本应该充满生机活力的物理教学变得机械、沉闷和程式化，缺乏情感与灵性的自然流露。

高中物理教学内容细腻化处理就是将知识的逻辑层次以及知识的认知逻辑层次展现得细致入微、丰满充实，使学生的认知思维过程自然流畅、水到渠成，实现对知识的全面把握和透彻理解，从而有效提升学生的物理核心素养。基于三维目标，融合四个物理核心素养，将高中物理教学内容细腻化。

一、知识梳理细腻化

1.按照概念、规律的系统性和完整性以及实现教学目标的阶段性细腻化知识点

例如，对速度概念的细腻化梳理。（1）为什么引入？运动有快慢和方向，为了比较运动快慢和确定运动方向。（2）做什么？描述运动快慢和方向的物理量，运动快慢也就是位置变化快慢。（3）是什么？定义方法是比值法；其内涵的文字表达是“位移和时间的比值”；图示是有向线段；数学表达式（定义式）是v=△x/△t；量化国际单位是m/s；外延分类是平均速度和瞬时速度。（4）深化“为什么”。因为除了匀速直线运动，同一质点的不同阶段的速度不同，原来的概念有局限性。（5）深化“做什么”。平均速度只能粗略描述运动快慢和方向，瞬时速度精确描述运动快慢和方向。（6）深化“是什么”。平均速度：某阶段的平均速度的方向和相应位移方向一致。瞬时速度：文字表达是通过某一位置或某一瞬时的速度，是无限短时间内的平均速度，近似等于很短时间的平均速度（近似测量原理）；数学表达是v=△x/△t|_△t→0 ；是速度图象某点的纵坐标；是位移图象的斜率；方向和轨迹相切。（7）不是什么，疑似什么？与其他概念的区别联系以及阶段性认识的干扰与融合，如与速率、速度变化、加速度的区别联系，速度和力的关系，速度和质量的关系。平均速度的大小不是平均速率，瞬时速度大小就是瞬时速率，初中学习的速度其实是平均速率，所以初高中速度概念的台阶很高。

2.化抽象为具体，解释通俗化

例如，判断质点运动轨迹的曲、直依据是速度和合力（或加速度）方向在不在同一直线上。“同一直线”什么含义？需要更加具体的说明。“同一直线”就是速度矢量图示和合力矢量图示平行，包括方向相同或相反。再如，P=Fv应用于动力机械（各类交通运输工具和起重机）的发动机，各量的意义具体解释为：P表示发动机输出功率，F表示发动机提供的动力（或牵引力），v表示受到动力的物体沿动力方向的速度。

3.挖掘教材中欠缺的知识之间的内在联系

新教材不少地方更粗放，前后知识的逻辑联系没有显性呈现出来，这便于促使学生“独立”探究，教材如果写得很明了，学生在探究时，就会自觉不自觉地去翻书找答案，而不独立思考。所以，教材粗枝大叶有利于逼迫学生主动独立思考和探究。例如，行星运动轨迹是椭圆，在高中阶段近似处理为圆周，为什么运动性质是匀速圆周运动？教材上略去这一结论的推理过程，教师应当设置问题，引导学生根据开普勒定律经过推理得到结论：因为椭圆十分接近圆，所以处理为圆，太阳在圆心上；在此基础上，根据“面积”定律可知，行星运动为匀速圆周运动，周期关系中半长轴应改为轨道半径。又如，关于重力势能教学，教材中缺少一个重要的逻辑层次：重力势能变化为什么与重力功密切相关？郑青岳老师发表的关于重力势能的教学设计中，就设计了这一认知逻辑层次。

4.发现学生理解概念、规律之间的混淆层次

例如，重力和压力的区分，对于不少学生并非易事。有三个混淆层次：“重力就是压力”“重力的大小等于压力”“重力是产生压力的原因”。又如，在分析带电粒子受力情况时，常有学生默默地把忽略重力和忽略质量等同。

二、技能训练细腻化

1.细化技能要领

例如，使用电火花打点计时器操作技能：（1）会打开开关，在后续的实验中，显示出不少学生这一技能很低。如掀翻了小车轨道，推倒了铁架台，他们往往以打开墙壁上固定牢固的开关技能来处置电火花打点计时器开关。（2）连接纸带技能。把纸带接到车上、重锤上，把纸带穿过计时器。（3）会安装计时器。特别是验证机械能守恒定律中需要把计时器安装在铁架台上，是比较难的技能。（4）会更换复写纸或墨粉纸。

2.明确技能培养程序

该程序为引领、示范、讲解、训练、矫正（预设矫正和过程矫正和反馈矫正）。

三、过程展开细腻化

1.融合教学过程与思维过程

教学过程是明线，思维过程是暗线，二者要相辅相成，运用问题化手段，使明线服务于暗线。例如，“探究合力求法”的教学中，记录了两个分力和合力大小方向之后的教学逻辑层次设计：（1）先用同一标度，做出各力图示；（2）观察、猜想它们之间有什么关系？有学生说：“四边形关系”；（3）任意四边形是不是规律？（4）假设是平行四边形关系；（5）如何驗证假设？以两个分力图示为邻边做平行四边形，做出对角线，与合力图示对比；（6）结论；（7）重复验证。从（2）到（5）教学过程，运用问题导向使思维过程落到实处。

2.改变传统的教学过程

教学过程要改变满堂灌、满堂练、满堂问，照本宣科的现象，要认知化，教学过程设计要符合学生认知规律，以认知化策略处置教学内容，使教学过程细腻化。根据“抑制”“思维定势负迁移”等认知心理障碍，增设激发认知冲突、知识比较以及变式训练等教学环节丰富充实教学逻辑层次。

例如，“力的分解”教学过程的逻辑层次设计。（1）演示一个“四两拨千斤”实验（兴趣化）。（2）引出课题，界定概念。把一个已知的力作为合力，求等效替代它的几个分力（重视思想方法）。（3）寻求策略和方法。策略：一分为二、二分为四、四分为八…，一分为二是基础，是二合为一的逆运算，遵守平行四边形定则。方法：图示法和计算法。图示法基本步骤是：作图（规范图示），测量出邻边长度和邻边与对角线夹角，按标度比例计算出分力大小；计算法的基本步骤是：作图（示意图），解三角形（方法细腻化）。（4）把一个力的图示作为对角线，你能做出多少平行四边形？无数！这样的工作没有实际意义！有实际意义的分解是在限定条件下的分解。（5）解决具体问题时，我们常常根据实际作用效果判断分力方向或指定两个互相垂直的方向分解（正交分解），按照实际效果分解静止在斜面上物体的重力。（6）一个力的实际作用效果是固定不变的吗？（运用变式）。（7）分析“四两拨千斤”现象。（8）再问：静止在斜面上物体受几个力？排除力的分解对受力分析的抑制效应。

四、方法教学细腻化

方法要讲细讲透，避免囫囵吞枣，需要教师心中知方法。一知方法有分类，如物理思想和方法、思维方法、数学方法、解决问题的方法（强方法，弱方法）等；二知方法之间的搭配逻辑关系；三知方法有步骤；四要知轻重，要从注重解题技巧向重视科学方法转变，从重视“强方法”向重视“弱方法”转变。

比如，前面例子谈到，力的合成、分解的方法有许多，“图示法”“计算法”“平行四边形法”“三角形法”“相似三角形法”“辅助线转化法”“余弦定理法”“正弦定理法”（推论：拉密定理法）、“动态作图法”等。如果教师毫无逻辑地讲这些方法，学生会不知所措，无法融会贯通，只好生搬硬套。而学生需要厘清这些方法之间的搭配逻辑关系以及步骤，才能灵活应用。

又如，平抛运动的分解过程，应当从两个方面细腻化。一个方面先画出速度矢量和重力矢量，提出问题：请同学提出分解方案。分解初速度，再分解合力，这个分解的过程一般被忽略了，教师认为太简单，忽视分解初速度和分解合力的过程，因而“分解方法”的基本步骤没有学习，所以，很少有学生能够运用这一方法去处理其他曲线运动。另一方面应设计一个教学过程：沿斜上为轴建立直角坐标系分解，大家判断分运动性质？比较而言，前者分解的分运动更简单。经过这样的两个过程，曲线运动的“分解”方法才比较有效地落实了。

五、情感、态度和价值观落实细腻化

1.要善于渗透

比如，让学生算一算从高速行驶的汽车释放一个矿泉水瓶的动能，体验其具有的破坏力，这个知识的应用过程就培养了学生的社会参与意识和对社会负责任的态度；重视某一物理现象的应用与防护知识，则培养学生一分为二的哲学思想和辩证思维方法；理想模型的教学体验，能够培养学生抓主要矛盾的哲学思想和方法论。

2.要充分挖掘

实施物理核心素养导向的教学要求教师深入研究物理学发展的过程，清楚其中所蕴含的科学思想和方法，创设鲜活、真实的学习情境，带领学生领略物理学的价值，体验物理学研究过程中的科学精神，促进他们科学素养的提升。教学中，要精心研究有关科学方法的物理学史内容的教学逻辑层次，运用问题化手段，让学生重蹈人类思想发展中那些最关键的步子。

3.要巧妙融合

把现实探究和探究的历史巧妙融合，着力为学生“科学态度与责任”的形成提供营养。例如，探究感应电流的产生条件教学中，教师对一部分导体切割磁感线实验做了以下细腻化处理：学生用量程电流表探究失败；换用灵敏电流计，依然失败；选用微电流传感器，成功；穿越时空，法拉第研究时没有电流表，怎么办？经历这些细腻的教学过程，学生切身体会到成功来之不易，感悟到法拉第的科学精神和思想方法，有利于科学态度的形成。

4.要严拘小节

情感、态度和价值观落实的实质是学科教育的落实，教育无小节，教师不经意的一个“随便”，都可能给学生造成极大冲击。实际教学中，存在教师演示随便、放任学生随意探究、教师一味“鼓励”式评价等“随便”现象，导致不少学生认为科学探究就是敢于随便玩玩。比如，一些简单的探究实验，常常忽略收集数据的记录表格设计等重要的探究环节。所以，对于探究实验，即使简单也切不可随便，要严拘小节，精心设计细节，重视言传身教、规范管理、中肯评价。

[责任编辑 郭振玲]