游天下 胡來銘

（慈溪市庵東實(shí)驗(yàn)學(xué)校 浙江 寧波 315300）

1 引言

學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已成為廣大教師的共識(shí)，各類教學(xué)活動(dòng)、評(píng)比也常將“圍繞學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)”作為主題.近些年，探究教學(xué)已成為提升學(xué)生素養(yǎng)的有效方式.增加學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐、動(dòng)腦思考的機(jī)會(huì)，對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力、思維能力的提升確實(shí)有較大的幫助，但教師在實(shí)際組織教學(xué)時(shí)，往往把側(cè)重點(diǎn)放在某個(gè)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)化，更多考慮的是共性問題和較為單一的教學(xué)問題.對(duì)于探究前的情境創(chuàng)設(shè)、問題本質(zhì)的挖掘、探究內(nèi)容的多樣化無法顧及不同層次的學(xué)生，探究開展中重結(jié)論輕過程，探究后的反思不夠.

教材的編寫也為探究活動(dòng)的開展提供了幫助，各章節(jié)內(nèi)容中有直觀的圖片、豐富的活動(dòng)、必要的討論、有效的問題等.因此，教材有較好的普適性，但難以提供較精準(zhǔn)的教學(xué)指導(dǎo)，存在一定的教學(xué)優(yōu)化空間.

教師在教學(xué)中較關(guān)注學(xué)生群體與群體間的差異，能基于學(xué)生的群體差異調(diào)整物理教學(xué)難度，這里所說的教學(xué)難度調(diào)整也較局限于精選試題，因此，課堂教學(xué)優(yōu)化的內(nèi)容也很局限.因?qū)W生的個(gè)體不同，學(xué)校間、班級(jí)間、班級(jí)內(nèi)的學(xué)生都存在一定的差異.教師需要在教材的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己學(xué)生的特點(diǎn)，盡可能地關(guān)注到每一類學(xué)生，將學(xué)生的差異特征作為一種教學(xué)資源，從而更有效地設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，組織教學(xué)進(jìn)程.倘若要以關(guān)注每一位學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的教學(xué)難度較大，以某一教學(xué)組織方式、基本教學(xué)環(huán)節(jié)撬動(dòng)每一位學(xué)生的思維，培養(yǎng)其多方面的能力則較為可行.本文以華師大版《科學(xué)》教材中“壓強(qiáng)”概念教學(xué)為例，談?wù)勅绾胃鶕?jù)學(xué)生差異優(yōu)化課堂教學(xué)方式，以求素養(yǎng)的點(diǎn)滴生成［1］.

根據(jù)學(xué)生的思維能力差異，將學(xué)生總體上分為第一層次（思維能力較強(qiáng)），第二層次（思維能力中等），第三層次（思維能力較弱），實(shí)踐能力也對(duì)應(yīng)分為第一、二、三3個(gè)層次.

2 傳統(tǒng)文化情境 凸顯人文底蘊(yùn)

2.1 教學(xué)過程

2019年7月21日晚，CCTV-10科教頻道播出《中國影像方志》慈溪篇.其中介紹慈溪美食記時(shí)，開篇介紹的不是美食，而是介紹了一種灘涂交通工具——“泥馬”如圖1所示.這是一種慈溪特有的“趕小海”，人們利用它可以在灘涂上滑行如飛，大大地方便獲取美食“泥螺”.以此引入新課.

圖1 灘涂交通工具——泥馬

2.2 教學(xué)分析

按照教材的順序是先學(xué)習(xí)“壓力”，再認(rèn)識(shí)“壓力的作用效果”，進(jìn)而理解“壓強(qiáng)”概念.有序但抽象，缺乏必要的情境引導(dǎo)，所以需要選擇一個(gè)適合的情境，將學(xué)生“置于”蘊(yùn)含壓強(qiáng)知識(shí)的情境中［2］.該教學(xué)情境中的“泥馬”有趣、有味、有義.環(huán)境特殊，交通工具特別，它雖然在我們周圍但又不熟悉，能激起3個(gè)層次學(xué)生的興趣，捕捉學(xué)生的視線與思維.第二層次的學(xué)生能用摩擦力知識(shí)解釋其滑行如飛的原因，第三層次的學(xué)生能理解同學(xué)的解釋.第一層次的學(xué)生此時(shí)雖然沒有學(xué)過壓強(qiáng)，但能較完整地解釋這種交通工具在灘涂使用時(shí)，不容易陷下去的原因，另兩個(gè)層次的學(xué)生很贊同這種說法，因此顯得有味.很多當(dāng)?shù)氐膶W(xué)生熟知“泥螺”，但對(duì)“泥馬”并不熟悉.這種特有的交通工具，體現(xiàn)了我們慈溪的地方文化特色，凝聚了勞動(dòng)人民的智慧，弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化，提升學(xué)生的科學(xué)情感，所以也很有義.該情境，立足學(xué)生差異，摒棄從抽象的“力”引入新課，介紹傳統(tǒng)文化，凸顯人文底蘊(yùn)，為學(xué)生建構(gòu)“壓強(qiáng)”概念做好了鋪墊.

3 設(shè)置衍生問題 形成理性思維

3.1 教學(xué)過程

從上例“泥馬”中，引出問題：“當(dāng)人完全站在泥馬上，泥馬受到的壓力大小與什么力相等？”擇取第三層次的學(xué)生回答，生：“人的重力.”衍生問題1：“生活中壓力大小一定等于重力大小嗎？試舉例說明.”擇取不同層次的學(xué)生回答，答案出現(xiàn)分歧.第三層次的學(xué)生較多認(rèn)為“等于”；第二層次的學(xué)生認(rèn)為“不一定”，但不能較好地舉例；第一層次學(xué)生認(rèn)為“不一定”，能較好的舉例歸納.通過對(duì)這兩個(gè)問題的剖析，發(fā)現(xiàn)了學(xué)生的思維差異，找到了對(duì)于該問題出現(xiàn)分歧意見的原因是對(duì)壓力狀態(tài)的情境分析不同.繼而讓第一層次的學(xué)生利用身邊的器材，文具袋、課本來演示說明壓力和重力的大小關(guān)系.以生教生，幫助消除片面的認(rèn)識(shí).給第三層次學(xué)生實(shí)驗(yàn)演示的機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)“將一物體放在臺(tái)式電子測力計(jì)上，緩慢地抬升測力計(jì)的一端，觀察臺(tái)式測力計(jì)的示數(shù)變化”，進(jìn)而描述觀察到的現(xiàn)象.衍生問題2：“壓力與重力除了大小不同，還有其他不同嗎？”第二層次學(xué)生普遍能說出力的方向差異；第一層次學(xué)生在老師的引導(dǎo)下能分析力的成因，力的作用點(diǎn)差異；第三層次學(xué)生能認(rèn)同一、二層次學(xué)生的觀點(diǎn).通過理論與實(shí)證讓3個(gè)層次的學(xué)生互幫互助認(rèn)識(shí)到壓力與重力是兩種不同性質(zhì)的力.衍生問題3：“放置在水平桌面上的物體，它對(duì)桌面的壓力大小為什么等于重力大??？”這是剛才的共識(shí)，第一層次的學(xué)生也認(rèn)為這不用解釋.遷移運(yùn)用平衡力和相互作用力知識(shí)，可對(duì)上述兩力相等做合理分析.先從二力平衡角度分析可知，桌面對(duì)物體支持力大小等于物體重力大?。辉俑鶕?jù)相互作用力可知，桌面對(duì)物體的支持力等于桌面受到的壓力；進(jìn)而得出此狀態(tài)下壓力大小等于物體的重力大小.

3.2 教學(xué)分析

把物理問題設(shè)置得有梯度就能發(fā)現(xiàn)不同層次學(xué)生存在的問題.上述4個(gè)問題，層層遞進(jìn)，找準(zhǔn)了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)，在老師、學(xué)生共同的努力下實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的最終解決.把機(jī)會(huì)留給需要的學(xué)生，給學(xué)生表現(xiàn)自我的機(jī)會(huì)，既能認(rèn)識(shí)到自己的不足，也能肯定他人的正確觀點(diǎn)，求真務(wù)實(shí)，攜手共進(jìn)，形成理性思維.

4 細(xì)分探究活動(dòng) 提升探究技能

4.1 教學(xué)過程

活動(dòng)性質(zhì)可以分為體驗(yàn)性活動(dòng)和探究性活動(dòng).如圖2所示是教材中的第一個(gè)活動(dòng)，屬于體驗(yàn)性活動(dòng)［1］.讓學(xué)生獨(dú)立完成，以此來感知受力面積大小引起力的作用效果差異，也便于為如圖3所示的探究活動(dòng)作出準(zhǔn)確的猜想［1］.活動(dòng)1教材中的問題是“當(dāng)左右手指用力頂鉛筆兩端時(shí)，感覺有什么不同？原因是什么？”.該問題指向受力面積大小影響壓力的作用效果.在此基礎(chǔ)上再設(shè)置一個(gè)問題“適當(dāng)用力后這種感覺有什么變化？”.該問題旨在幫助學(xué)生建立壓力大小對(duì)壓力作用效果的影響.細(xì)化體驗(yàn)活動(dòng)，增強(qiáng)體驗(yàn)效果.活動(dòng)2是探究性活動(dòng)，教材給定了實(shí)驗(yàn)器材，方便學(xué)生設(shè)計(jì)操作，但束縛學(xué)生思維.為此課堂中提供了更多的實(shí)驗(yàn)器材供學(xué)生選擇，例如海綿、細(xì)沙、橡皮泥、鉤碼、多種材料的金屬塊、氣球、礦泉水瓶等.

圖2 手指頂鉛筆活動(dòng)

圖3 探究壓力的作用效果裝置

4.2 教學(xué)分析

課標(biāo)中指出科學(xué)探究所需要的基本技能包括觀察技能、實(shí)驗(yàn)技能、合理合法地收集、處理和發(fā)布信息的技能［3］.技能不是靠教師反復(fù)強(qiáng)調(diào)所能獲得的，而是需要通過在具體的活動(dòng)情境中反復(fù)實(shí)踐所習(xí)得.而在實(shí)際的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)往往為實(shí)踐能力處于第一層次的學(xué)生服務(wù)，第二層次的學(xué)生通常就簡單地收集信息，第三層次的學(xué)生有時(shí)就只成了看客，連觀察的技能也得不到鍛煉.上述的體驗(yàn)性活動(dòng)較為簡單，每位學(xué)生一起體驗(yàn)，把體驗(yàn)感覺的描述留給第三層次的學(xué)生，把活動(dòng)2的猜想留給第二、三層次的學(xué)生.引領(lǐng)參與活動(dòng)，真切體驗(yàn)活動(dòng).活動(dòng)2材料豐富，不同層次的學(xué)生可以選擇不同的實(shí)驗(yàn)材料獲得多種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從不同的現(xiàn)象分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.多材料的實(shí)驗(yàn)情境下，順應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，更有利于實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出，在多重的比較中還能發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)問題.

5 體現(xiàn)過程方法 提升方法技能

5.1 教學(xué)過程

上述用到多種實(shí)驗(yàn)器材，學(xué)生設(shè)計(jì)出多種實(shí)驗(yàn)方案，可提升學(xué)生控制變量的能力.在實(shí)驗(yàn)方案評(píng)析的過程中，反映出很多學(xué)生對(duì)變量控制的疏忽，因此，多種方案的分析，能使學(xué)生思維的嚴(yán)謹(jǐn)性得到提升.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察體現(xiàn)了轉(zhuǎn)換法的思想，壓力的作用效果是通過觀察細(xì)沙（或橡皮泥、海綿）等材料的凹陷程度來體現(xiàn)的，利用材料易形變的特點(diǎn)來顯現(xiàn)出壓力的作用效果差異.

“壓強(qiáng)”是一個(gè)用比值來定義的物理量，這非常類似“速度”的定義.如圖4是完全相同的磚塊的疊放方式［4］.學(xué)生在完成上述探究活動(dòng)后，能順利比較A和B或A和C對(duì)水平面的壓強(qiáng)大小，但不易比較B和C對(duì)水平面的壓強(qiáng)大小.在比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的時(shí)候，我們?cè)?jīng)歷類似的方法，比較相同時(shí)間所通過的路程長短，比較通過相同路程所花時(shí)間的多少.當(dāng)時(shí)間不同，路程也不同時(shí)，科學(xué)上引入了“速度”概念.聯(lián)系上述的探究活動(dòng)，再類比“速度”概念的得出，引出“壓強(qiáng)”概念.

圖4 相同磚塊的不同疊放方式

5.2 教學(xué)分析

“壓強(qiáng)”概念的得出運(yùn)用了控制變量法、轉(zhuǎn)換法、比值法定義物理量.按照課本常規(guī)的教學(xué)思路，只能在一套器材中運(yùn)用控制變量法、轉(zhuǎn)換法.上述活動(dòng)提供選擇的器材多，容易暴露學(xué)生對(duì)控制變量法、轉(zhuǎn)換法運(yùn)用所存在的問題.而這些問題恰恰又能深化學(xué)生對(duì)控制變量法以及轉(zhuǎn)換法的理解.在多種方案的背景下，評(píng)價(jià)方案的可行性機(jī)會(huì)更多，特別有利于第二、三層次學(xué)生掌握科學(xué)探究中對(duì)兩種方法的運(yùn)用，開闊各層次學(xué)生的視野.比值定義物理量法在該教學(xué)中容易被忽略，教師往往不聯(lián)系其他物理量來學(xué)習(xí)新的物理量，物理學(xué)中很多物理概念的學(xué)習(xí)都用到了類似的學(xué)習(xí)方法，諸如密度、功率、場強(qiáng)等.“速度”學(xué)生較為熟悉，在小學(xué)數(shù)學(xué)中就已經(jīng)學(xué)習(xí)過大量的“速度”問題，利用“速度”來比較學(xué)習(xí)“壓強(qiáng)”，降低了“壓強(qiáng)”概念建構(gòu)的難度，特別有利于第三層次學(xué)生對(duì)新概念的理解.

如果把每一個(gè)階段作為一個(gè)起點(diǎn)，那么每一個(gè)起點(diǎn)學(xué)生都有不同的差異.原認(rèn)知、思維、實(shí)踐、表達(dá)這些都因個(gè)體而異.教學(xué)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，此中的“序”既包括了知識(shí)內(nèi)部的“序”，也包含了學(xué)生自身認(rèn)知的“序”.就如差異教學(xué)理論所認(rèn)為的：學(xué)生的個(gè)體差異是教學(xué)活動(dòng)的起點(diǎn)，更是一種取之不盡的教學(xué)資源.實(shí)踐中，我們要努力創(chuàng)設(shè)條件，優(yōu)化物理課堂教學(xué)，最終實(shí)現(xiàn)差異共享.