朱興國(guó)

【摘? 要】本文以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為指導(dǎo)，利用進(jìn)階式科學(xué)探究的思路設(shè)計(jì)初高中銜接課程，展示教學(xué)活動(dòng)和活動(dòng)分析流程，總結(jié)進(jìn)階式科學(xué)探究在初高中課程銜接中的作用。

【關(guān)鍵詞】進(jìn)階式;科學(xué)探究;初高中銜接

中圖分類號(hào)：G633.7? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：0493-2099（2021）16-0164-02

Examples of Advanced Scientific Inquiry to Facilitate the Connection of Junior and Senior High School Curricula

——Take "Free Fall" as an Example

（Xuzhou 31st Middle School， China）ZHU Xingguo

【Abstract】This article takes the development of students core literacy as a guide， uses advanced scientific inquiry to design junior and senior high school bridging courses， demonstrates the teaching activities and activity analysis process， and summarizes the role of advanced scientific inquiry in the bridging of junior and senior high school curricula.

【Keywords】Advanced formula; Scientific inquiry; Junior high school connection

在中學(xué)物理學(xué)習(xí)的過程中，初高中銜接階段的學(xué)習(xí)讓許多學(xué)生感到困難。初中物理知識(shí)側(cè)重生活中常見的物理現(xiàn)象，主要內(nèi)容為物理的基本概念和規(guī)律。高中物理知識(shí)內(nèi)容更具系統(tǒng)性，概念和規(guī)律更具嚴(yán)謹(jǐn)性，初高中知識(shí)整體呈現(xiàn)螺旋上升的狀態(tài)。在物理核心素養(yǎng)中包含了物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任四個(gè)方面，其中學(xué)生經(jīng)過科學(xué)探究，可以形成物理觀念，建構(gòu)提升科學(xué)思維以及養(yǎng)成正確的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感的基礎(chǔ)和方法。同樣相似相關(guān)的科學(xué)探究過程也可以有效銜接起初高中兩個(gè)學(xué)段的知識(shí)學(xué)習(xí)。

下面以“自由落體運(yùn)動(dòng)”為例，利用進(jìn)階式的思想，具體介紹如何通過相關(guān)科學(xué)探究過程完成相關(guān)初高中銜接課程的教學(xué)。

一、初中階段有關(guān)自由落體運(yùn)動(dòng)的教學(xué)過程

雖然生活中學(xué)生對(duì)物體下落的情景很熟悉，但還是第一次分析歸納自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。學(xué)生需要將感性認(rèn)識(shí)逐步上升到理性分析，將生活中總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)和方法進(jìn)行系統(tǒng)歸納并加以推廣應(yīng)用。為此教學(xué)分成三個(gè)階段來(lái)完成。

第一階段，學(xué)生可以觀察紙錐下落，比較大小兩個(gè)紙錐下落的快慢。以日常生活中常見的現(xiàn)象為觀察和研究對(duì)象，學(xué)生可以輕松進(jìn)入科學(xué)探究的狀態(tài)，隨后分析下落中的差異得到比較快慢的兩種方法：第一種，相同時(shí)間比路程;第二種，相同路程比時(shí)間。引導(dǎo)學(xué)生從生活經(jīng)驗(yàn)中提煉出物理研究方法，積累了使用物理視角解釋現(xiàn)象的經(jīng)驗(yàn)，最后利用第一種相同時(shí)間比路程的方法定義速度，明確了常用概念速度的物理含義和數(shù)學(xué)方法。

第二階段，學(xué)生可以觀察直玻璃管中氣泡的運(yùn)動(dòng)情況，針對(duì)具體情景進(jìn)行觀察。學(xué)生分組測(cè)量通過相同路程所用的時(shí)間，獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并記錄在表格中，然后采用不同的方法分析數(shù)據(jù)特點(diǎn)。

學(xué)生在坐標(biāo)圖中畫出氣泡運(yùn)動(dòng)的[s-t]圖像。最后得出在相等時(shí)間內(nèi)通過的路程相等的結(jié)論，繼而給出勻速直線運(yùn)動(dòng)的名稱，建構(gòu)出相應(yīng)的物理概念。

第三階段，觀察蘋果下落過程照片（每隔相等時(shí)間曝光一次）。學(xué)生利用比較快慢的方法得出蘋果下落速度越來(lái)越快，并使用前面課程所得結(jié)論，分析研究新的現(xiàn)象，得出變速直線運(yùn)動(dòng)的定義。

三個(gè)階段的教學(xué)呈現(xiàn)出一種螺旋上升的狀態(tài)。首先，三次科學(xué)探究活動(dòng)都從實(shí)際情景出發(fā)，經(jīng)過一番探究后得出物理概念;其次，三個(gè)階段的探究難度不斷提升，由定性觀察發(fā)展到定量研究，從人眼簡(jiǎn)單觀察到使用工具測(cè)量、利用物理圖像分析數(shù)據(jù);最后，在第2、3階段的探究中反復(fù)使用了第1階段的探究成果。學(xué)生經(jīng)歷這樣進(jìn)階性的三次科學(xué)探究活動(dòng)后，基本熟悉了探究的步驟，養(yǎng)成了穩(wěn)定的研究習(xí)慣。

二、高中階段有關(guān)自由落體運(yùn)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

第四階段教學(xué)

1.觀察蘋果下落過程照片（每隔相等時(shí)間曝光一次）（情景引入，回憶初中的學(xué)習(xí)內(nèi)容。）

教師：蘋果下落的過程是一種什么運(yùn)動(dòng)？

學(xué)生：加速直線運(yùn)動(dòng)。

教師：每秒速度增大多少？（進(jìn)一步研究運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)）

2.測(cè)量下落時(shí)的瞬時(shí)速度（根據(jù)研究需要，介紹打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法）

教師：測(cè)定下落速度需要確定下落過程中路程和時(shí)間的情況，我們需要一種既能記錄時(shí)間又能標(biāo)記路程的測(cè)量工具。（介紹打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法）

此時(shí)學(xué)生學(xué)習(xí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法，進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，得到記錄自由落體運(yùn)動(dòng)點(diǎn)跡的紙帶。

教師：有了這些紙帶，如何測(cè)量瞬時(shí)速度？（根據(jù)研究需要，介紹瞬時(shí)速度的計(jì)算方法）

（直接給出瞬時(shí)速度計(jì)算方法）

此時(shí)學(xué)生閱讀測(cè)量瞬時(shí)速度的方法，計(jì)算出連續(xù)幾個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度。

3.得出速度變化情況

教師：這些瞬時(shí)速度有什么變化？

學(xué)生：隨著時(shí)間的增加，速度不斷變大。（分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)）

教師：速度每次變大多少？

此時(shí)學(xué)生計(jì)算出速度變化量;教師介紹加速度的概念、公式、單位。（定義新出現(xiàn)的物理量）

4.得出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的概念

教師：整個(gè)過程加速度是否變化？（分析運(yùn)動(dòng)過程的特點(diǎn)，定義這種運(yùn)動(dòng)的名稱）

學(xué)生：基本保持不變。

此時(shí)教師給出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的概念。

課程從學(xué)生熟悉的情景入手，通過教師的提問引出進(jìn)一步的探究活動(dòng)。而此時(shí)學(xué)生以前掌握的測(cè)量工具不能滿足現(xiàn)在的探究需要，教師可及時(shí)向?qū)W生介紹新的測(cè)量工具，并應(yīng)用在新的探究活動(dòng)中。分組實(shí)驗(yàn)中，在分析紙帶點(diǎn)跡計(jì)算瞬時(shí)速度時(shí)，學(xué)生可能會(huì)再次遇到困難，教師這時(shí)應(yīng)再次提供幫助。最后分析所得速度，得到速度的變化量，加速度的概念自然生成。整個(gè)探究活動(dòng)接近尾聲，學(xué)生腦海中有了加速度的概念，再次觀察蘋果下落，從自由落體運(yùn)動(dòng)為加速度不變的直線運(yùn)動(dòng)得到勻加速直線運(yùn)動(dòng)的概念。

三、初高中課程間的進(jìn)階性聯(lián)系

縱觀初高中銜接課程的教學(xué)過程，每一次的教學(xué)過程都是前一次課程的延伸和拓展，也同樣是后一次課程的鋪墊。教師首先針對(duì)實(shí)際情景提出問題，每一階段課程所選取的實(shí)際情景是逐漸變化的，與前一次既有聯(lián)系又有不同。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的環(huán)節(jié)，實(shí)驗(yàn)實(shí)施的環(huán)節(jié)不斷增多，操作的難度加大，學(xué)生的科學(xué)探究能力得到了鍛煉。在對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析論證過程中，也從簡(jiǎn)單表格記錄升級(jí)到學(xué)習(xí)并應(yīng)用新的數(shù)據(jù)處理方法，以及繪制并分析物理圖像（[s-t]圖和[v-t]圖）。學(xué)生在探究活動(dòng)中的交流、合作也越來(lái)越熟練，越來(lái)越深入。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在初高中銜接課程教學(xué)設(shè)計(jì)中，科學(xué)探究活動(dòng)對(duì)學(xué)生物理學(xué)習(xí)有著極大的幫助。而進(jìn)階式的教學(xué)設(shè)計(jì)思路，可以很好地解決前后課程內(nèi)容之間的銜接問題，發(fā)現(xiàn)前后知識(shí)之間的聯(lián)系，這里的聯(lián)系不僅有內(nèi)容上的關(guān)聯(lián)，還有知識(shí)呈現(xiàn)形式上的聯(lián)系。學(xué)生在這種具備多重聯(lián)系的課程中學(xué)習(xí)時(shí)，會(huì)自主調(diào)動(dòng)自身的知識(shí)儲(chǔ)備，提升自身解決問題的能力。進(jìn)階式科學(xué)探究可以使初中和高中物理課程形成合力，更好地發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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（責(zé)任編輯? 王小飛）