以生為本，以學(xué)為本——《失重與超重》聽課有感
中山市實(shí)驗(yàn)中學(xué)∣張娜
在寫完第一版的聽課有感之后，我隨即把它分享在課題群里，結(jié)果和老師很迅速的提醒“這樣寫很容易得罪人！”讓我趕緊撤回。我照做了，但是也反駁道“課題組里都是年輕人，真正提點(diǎn)建議和自己的想法也不行嗎？”在回看文章后，我發(fā)現(xiàn)自己確實(shí)很“會(huì)”挑毛病，措辭也非常不妥，單看標(biāo)題“把學(xué)習(xí)的主體地位還給學(xué)生”都帶著明顯的指責(zé)意思，然而實(shí)則自己想表達(dá)的是師生關(guān)系的問題，并非想要批評(píng)這節(jié)課和上課的老師。
困惑之余，我向小伙伴們尋找?guī)椭?/span>——“小伙伴兒們，我有一個(gè)困惑，寫這類評(píng)課、議課的隨筆，會(huì)不會(huì)因?yàn)閾?dān)心別人看了不高興而有壓力？尤其是“批評(píng)”的成分較多的時(shí)候，怎么表達(dá)才能讓別人舒服的看待自己的觀點(diǎn)呢？觀點(diǎn)不一定對(duì)，但是自己的出發(fā)點(diǎn)是提出來供大家討論思考的?！钡诙欤蠋煴阋噪S筆《我對(duì)評(píng)課的一些看法》回答了我的困惑。
郭老師在隨筆中寫道，“評(píng)課時(shí)要使用恰當(dāng)?shù)恼Z氣，以平等身份與上課老師交流……評(píng)課一定要理性而謙遜……不論是提出肯定意見還是指出問題，都要做到客觀而理性，不帶情緒化，更不意氣用事。”文中的“客觀而理性”讓我深受觸動(dòng)，什么是“客觀”？什么又是“理性”呢？我理解是，用教育教學(xué)理論來剖析自己覺得教學(xué)過程中存在不妥和疑慮的地方，用專業(yè)的表達(dá)來進(jìn)行分析和闡述，而不只是“我覺得……”“我認(rèn)為……”畢竟，為什么“我覺得……”的就是對(duì)的、好的，你得拿出依據(jù)來！
于是，以此為出發(fā)點(diǎn)，我再次翻閱了崔允漷的《有效教學(xué)》、張軍朋的《物理教學(xué)論》，對(duì)第一版的聽課有感進(jìn)行二次梳理，即成下文。估計(jì)依然是不盡如人意，但是一點(diǎn)點(diǎn)調(diào)整，總能有所改進(jìn)。
2022年11月23日，《基于拓展型作業(yè)的高中物理模型建構(gòu)教學(xué)實(shí)踐研究》課題組進(jìn)行了一次課題研討活動(dòng)。課題組成員黃勝老師進(jìn)行《失重與超重》公開課展示，課題組的九位老師參與了聽課，由于三位老師下一節(jié)有課，故課后由六位老師進(jìn)行了議課活動(dòng)。
《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020 年修訂）》對(duì)于《失重與超重》的相關(guān)學(xué)業(yè)要求是“通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象?！薄盎顒?dòng)建議”包括“通過各種活動(dòng)，例如乘坐電梯、到游樂場(chǎng)參與有關(guān)游樂活動(dòng)等，體驗(yàn)超重與失重?！薄妒е嘏c超重》位于高中物理必修一第四章“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”的第六節(jié)，它作為牛頓第二定律的應(yīng)用，也承擔(dān)著“理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律，能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象、解決有關(guān)問題。”的任務(wù)。黃勝老師的教學(xué)設(shè)計(jì)非常完整，視頻引入-概念提出-實(shí)驗(yàn)探究-推理分析-應(yīng)用拓展，環(huán)環(huán)深入，課中的各種小實(shí)驗(yàn)（紙帶拉重錘、水瓶自由下落是否噴水、Phyphox現(xiàn)場(chǎng)展示學(xué)生下蹲時(shí)的加速度變化圖像）、自制視頻展示（電梯上下行過程中放置重物的臺(tái)秤示數(shù)變化、水瓶自由下落是否噴水慢動(dòng)作展示），學(xué)生的參與度很高，反應(yīng)熱烈。
教師教學(xué)的直接目的之一在于促進(jìn)學(xué)生發(fā)展，而學(xué)生的發(fā)展從根本上講要通過自己的學(xué)習(xí)才能實(shí)現(xiàn)，即教必須通過學(xué)才能實(shí)現(xiàn)其目的。根據(jù)以上教與學(xué)關(guān)系的指導(dǎo)思想，對(duì)于本節(jié)課我有以下幾點(diǎn)思考，這些思考不一定程度，但是也提出來供大家一起交流探討。
首先，概念教學(xué)必須重視概念生成過程。學(xué)生在學(xué)習(xí)新的物理概念時(shí)很多片面的認(rèn)識(shí)，都會(huì)反映在如何對(duì)待概念定義的問題上。為了能使學(xué)生真正理解某個(gè)物理概念，教師的教需要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)的過程。黃勝老師通過紙帶拉著重錘實(shí)驗(yàn)，學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)一開始紙帶可以順利提起重錘，而當(dāng)教師快速向上拉到紙帶瞬間它斷了。黃勝老師分析，拉著紙帶不動(dòng)時(shí)，對(duì)重錘而言，它受到的拉力，紙帶受到向下的拉力；拉著紙帶向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶斷了說明它受到的拉力，大于了紙帶能承受的力。由此，引出了超重與超重的概念。這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常直觀，學(xué)生能夠通過紙帶斷裂感性的認(rèn)識(shí)到此時(shí)重物到紙帶的拉力超出了它自身的重力，從而順利的理解超重的概念；再通過類比，也能夠理解失重的概念。故而，該演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中非常受歡迎，是許多教學(xué)的首選概念引入實(shí)驗(yàn)。
然而仔細(xì)想來，實(shí)驗(yàn)情景的變化處理是否可以更好嗎？從靜止到向上拉到，學(xué)生可能會(huì)想“老師為什么要快速往上拉紙帶？”“老師怎么知道向上拉到的時(shí)候紙帶會(huì)斷？”當(dāng)然更嚴(yán)重的是學(xué)生根本沒有思考過這些問題而直接被教師牽著走，問題的銜接上沒有主動(dòng)的思考過程。《失重與超重》是公開課中的寵兒，我在各種場(chǎng)合聽過不下于五節(jié)不同規(guī)格的展示課，到目前未知依然印象深刻的是僑中的張黎老師執(zhí)教的課。張黎老師首先通過問題“彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示什么力的大??？”了解學(xué)生的前概念，結(jié)合物體在平衡狀態(tài)下的受力分析，引出視重和實(shí)重的概念；然后再借助發(fā)問“是不是在任何情況下視重都與實(shí)重大小相等？”以及“彈簧測(cè)力計(jì)拉鉤碼”的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生通過自主操作，自然而然地發(fā)現(xiàn)它們并不是一直相等的，有的時(shí)候大于，有的時(shí)候小于，有的時(shí)候等于，從而引出失重與超重的概念。以上對(duì)概念引出部分的處理方式非常流暢，教師提出的問題是極具啟發(fā)性的，這些問題能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思考和探索，且能夠突破學(xué)生對(duì)于概念的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，故學(xué)生頭腦中失重與超重概念的生成是自主建構(gòu)，而非直接記憶性的知識(shí)。
其次，規(guī)律探索必須重視現(xiàn)象分析過程。物理規(guī)律揭示了物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，人們需要通過生產(chǎn)實(shí)踐和觀察實(shí)驗(yàn)去發(fā)現(xiàn)規(guī)律。對(duì)課堂教學(xué)而言，教師需要采取恰當(dāng)?shù)姆椒閷W(xué)生呈現(xiàn)充足的學(xué)習(xí)材料、豐富的物理現(xiàn)象，使他們置身于物理世界中，從中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而提出可以探究的問題。黃勝老師在自家小區(qū)的電梯中錄制了“電梯處于上行、下行過程中，放了重物的電子秤的示數(shù)變化”視頻，視頻有以下幾個(gè)亮點(diǎn)：一是把學(xué)生熟悉的生活場(chǎng)景引入課堂，讓學(xué)生看到真實(shí)的、鮮活的物理現(xiàn)象，能夠很好的引發(fā)學(xué)生共鳴，并從中發(fā)現(xiàn)問題總結(jié)規(guī)律；二使用的是電子秤，電梯加速、減速過程中示數(shù)的變化非常直觀，便于學(xué)生觀察和分析；三是電梯中的顯示屏能夠觀察到目前所處的樓層，學(xué)生可以知道電梯出發(fā)和即將停下等運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化。雖然這類的視頻網(wǎng)上很多，但是教師親自出鏡去做實(shí)驗(yàn)、錄制實(shí)驗(yàn)視頻不僅能夠提供探索物理規(guī)律的感性材料，又有能讓學(xué)生倍感親切，進(jìn)一步激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望。
物理規(guī)律的建立常用方法之一便是對(duì)日常經(jīng)驗(yàn)或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象的分析歸納得出結(jié)論。這意味著，對(duì)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)象的分析是得出結(jié)論的前提，且至關(guān)重要。黃勝老師引導(dǎo)學(xué)生觀看視頻，告知學(xué)生觀察電梯在向上運(yùn)行過程中，“起步時(shí)，示數(shù)變大”“穩(wěn)定時(shí)，示數(shù)不變”“達(dá)到目標(biāo)樓層時(shí)，示數(shù)先變小后不變”，緊接著引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論分析，然后提問“失重與超重現(xiàn)象與哪個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)的物理量有關(guān)？”學(xué)生回答“加速度”。這一段對(duì)于現(xiàn)象分析的過程稍顯急促，教師的“引導(dǎo)”在一定程度上代替了學(xué)生的觀察和分析，由于這種“定向?qū)б钡拇嬖?，學(xué)生沒有“機(jī)會(huì)”暴露可能存在的錯(cuò)誤認(rèn)知——“超重與失重現(xiàn)象與物體的運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)”。這意味著，本節(jié)課的難點(diǎn)“超重與失重現(xiàn)象的產(chǎn)生條件”并沒有完全被突破。雖然后續(xù)教師讓學(xué)生分析了電梯下降過程的超重與失重現(xiàn)象，學(xué)生回答的也不錯(cuò)，但是這并不能證明學(xué)生明確的知道“超重與失重現(xiàn)象與加速度方向有關(guān)，與物體的方向無關(guān)。”不過，好在教師在板書總結(jié)時(shí)做了補(bǔ)充，通過提問的方式點(diǎn)出了“向上，包括加速上升、減速下降”“向下，包括減速上升、加速下降”。
在我看來，這部分的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析過程至關(guān)重要，教師完全可以松弛一些，把時(shí)間交給學(xué)生，讓他們自己來進(jìn)行觀察和總結(jié)。教師可以慢動(dòng)作播放視頻，通過表格的形式設(shè)置問題，讓學(xué)生分析電梯在向上、向下運(yùn)行時(shí)，分析對(duì)應(yīng)的“速度方向”“加速度方向”“壓力和重力的關(guān)系”“屬于哪一類（失重、超重）現(xiàn)象？”通過對(duì)表格的分析，學(xué)生很快便能發(fā)現(xiàn)，“超重與失重現(xiàn)象與加速度方向有關(guān)，與物體的方向無關(guān)。物體具有向上的加速度時(shí)超重，物體具有向下的加速度時(shí)失重?！苯處熥鳛榻逃顒?dòng)的主導(dǎo)，且不可越俎代庖，更不必過度擔(dān)心學(xué)生發(fā)現(xiàn)不了自己預(yù)設(shè)的內(nèi)容。
其次，規(guī)律建立必須重視推理論證過程。物理規(guī)律是觀察、實(shí)驗(yàn)、思維、想象和數(shù)學(xué)推理相結(jié)合的產(chǎn)物。在大量感性材料的基礎(chǔ)上，教師還需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)思維，即運(yùn)用分類、綜合、歸納、推理等方法，抓住現(xiàn)象和過程的本質(zhì)特征和內(nèi)在聯(lián)系，將感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)，從而建立物理規(guī)律。黃老師在視頻現(xiàn)象觀察之后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理論分析：對(duì)重物而言，當(dāng)加速上升時(shí)，超重，它受到的支持力，向上；當(dāng)勻速上升時(shí)，它受到的支持力，；當(dāng)減速上升時(shí)，失重，它受到的支持力，向下。這一部分推理過程學(xué)生的回答是非常令人滿意的，也就意味著學(xué)生對(duì)于牛頓第二定律中合外力與加速度方向關(guān)系的理解清晰，其實(shí)也可以嘗試放手讓學(xué)生嘗試進(jìn)行推理論證。
然而不難發(fā)現(xiàn)，上述這段推理論證的過程并不嚴(yán)謹(jǐn)。以超重概念為例，物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥?span style="font-family:Times New Roman;">(超過)物體所受的重力的現(xiàn)象叫作超重，而并非物體所受支持力大于(超過)物體所受的重力，即缺少了牛頓第三定律的應(yīng)用。對(duì)于超重現(xiàn)象的理論分析，教師可以再進(jìn)一步，對(duì)重物而言，根據(jù)牛頓第二定律得；又根據(jù)牛頓第三定律，對(duì)電子秤而言，它受到的壓力大小，所以，超出的部分力的大小即為，據(jù)此便可以知曉出現(xiàn)超重現(xiàn)象的本質(zhì)原因，同時(shí)也進(jìn)一步鞏固了學(xué)生對(duì)牛頓第二定律的定量應(yīng)用。
結(jié)合《基于拓展型作業(yè)的高中物理模型建構(gòu)教學(xué)實(shí)踐研究》課題，從物理模型的角度來講，此處對(duì)臺(tái)秤上的重物做受力分析時(shí)引入了條件模型。把研究對(duì)象——重物所處的外部條件理想化，排除了外部條件中干擾研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)變化的次要因素，例如空氣阻力等，突出了外部條件的本質(zhì)特征或最主要的方面，即重力和支持力。引入條件模型主要是為了簡(jiǎn)化對(duì)問題的研究，雖然大部分老師都不會(huì)提及簡(jiǎn)化的過程，但是卻都是這樣做著。
以生為本，以學(xué)為本，在我看來就是要在過程中尋求結(jié)果。概念生成過程、現(xiàn)象分析過程、推理論證過程，只要以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，課堂教學(xué)中該設(shè)置哪些教學(xué)過程、如何處理這些過程、過程實(shí)施的結(jié)果如何便都一目了然。
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