知识分类视野下的初中物理教学策略初探

李啸（江苏省苏州市木渎南行中学  215101）

摘要：教师在备课过程中针对教学内容有意识地进行科学分类并在教学设计中针对不同类别知识采取相应设计，在物理课堂多留时间、空间给学生，让学生 “记中学”、“做中学”、“悟中学”，不仅能减轻学生的负担，而且有助于课堂教学效果提升与学生科学素养的形成，从而促进学生全面发展。

关键词：知识观   学习过程   指导策略   科学素养  

学生物理学习负担重、教师教学效率低是目前物理教学存在的主要问题。不少物理教师对物理教学中的实验教学不够重视,为图省事或害怕浪费时间就用演示实验替代学生分组实验、用视频替代演示实验、用动画替代视频等，使得许多实验器材未能体现出应有价值，学生体验不到学习物理的乐趣，学习过程变得十分被动，古人云：“工欲善其事，必先利其器”，“器”是什么？笔者认为器乃物理知识，物理知识有不同类型，针对不同类型，学生的学习方式势必不同，而许多教师教学中对此不知所以然，在课堂教学中把所有知识都当成“事实性知识”去教，要求学生通过记忆、背诵等机械识记方式实现教学效果，这样只能事倍功半。

如何“利器”？物理教师要更新传统知识观，明确知识具体类型，依据华东师范大学课程与教学研究所吴刚平教授理论，可将知识分为事实性知识、方法性知识和价值性知识三类。事实性知识：学科或科目中有一些不需要讨论的前提性规定；方法性知识：学生经阅读、思考、尝试、交流、讨论、问对、争辩、分析、综合、归纳、总结、提炼、概括、解释、推理、运用和拓展等一系列自主、合作学习的过程而获得，不需要刻意去记，记住只是在操作、体验中获得的与会做、会用相伴的学习结果；价值性知识：由价值观念所构成的知识系统。学科价值和学习意义都属于价值性知识，即学生需要在操作、体验的基础上，经体验、反思、比较、权衡、取舍、相互激发、借鉴、建构等体悟过程，指向某种个人价值和社会价值的创造，形成个人和社会的行为准则和信仰系统。

基于知识分类视野下的教学策略

一、三类知识的区别

举几个简单的例子，如：音调、响度、音色的概念，冰水混合物温度规定为0℃，光在真空中传播的速度为3×10⁸m/s等,都属于典型的事实性知识，一般采用教师讲解、学生记忆方法即可。

方法性知识在初中物理教学中涉及面很广，如：关于“浮力大小与哪些因素有关”的问题，可先让学生体验：

1、将空的矿泉水瓶放入向水中并不断向下压，感受浮力的大小变化，然后提出猜想（可能猜想与深度、排开液体体积等因素有关，只要有道理，都应予以肯定）；

2、将生鸡蛋放入水中，观察鸡蛋的浮沉；向水中加盐并搅拌，观察鸡蛋的运动状态变化情况。提出相应的猜想。

然后，要求学生设计实验：

①要探究浮力大小是否与深度有关，要注意控制哪些因素不变？应怎样操作？

②要探究浮力大小是否与排开液体的体积有关，怎样操作？

③要探究浮力大小是否与液体密度有关，又应怎样操作？

按照实验要求完成以下操作：

将圆柱体（可选用体积约200cm³的塑料瓶，内附配重物）挂在弹簧测力计下，再将圆柱体逐渐浸没到水中，观察弹簧测力计的示数变化情况。完全浸没后，再增加圆柱体的深度，观察弹簧测力计示数的变化，体验探究过程，归纳得出实验结论。

以上教学环节，学生亲历探究过程，如：猜想、体验、设计、验证、得出结论等；学生通过体验探究，知道影响浮力大小的因素并摒弃以往“浮力大小与所浸液体深度有关的”错误想法。学生不再是单纯的“知识接受者”，而是“活动式探究者”，在实验操作中逐步建构知识，摒弃错误的前概念，得出系统、正确的科学概念。

方法性知识则是在操作与体验活动中进行学习，即“做中学”，若也像事实性知识那样采用记忆的方法就不仅会加重学生的学习负担，而且学生的前概念错误认识没有机会得到暴露与修正，这种情况下学生只是暂时记住新知识，时间一长，错误的前概念跌出，使学生恢复原状，教师又不得不再次重复教学，甚至是机械训练，要求学生强记，最终结果是：学生很辛苦，教师教学效益很低下，无形增加了学生学业负担，而成效极低。

价值性知识包含：创新、克服困难的意志、民族自豪感等，应渗透到具体的教学环节中去。例如：一位老师在介绍电流表的使用时，播放了视频“电流表的历史”，简要介绍了物理学史上与电流表有关的几个重要的科学实验，学生看得很入神。不仅知识面得到了拓展，更重要的是学生在观看的过程中能丰富对物理学的认识，体会科学探究的曲折与艰辛等等。

例如：在“人眼看不见的光”的教学中，如何让学生体会到可以通过可见的效应来研究不可见的事物特点的物理方法，以及自己感悟出凡事有利也有弊，任何事物都具有两面性，在实际生活中如何扬长避短，并让自己养成看待事物的一分为二观点以及二者之间的辩证统一关系等等，这些都需要物理教师在课堂教学前进行教学设计时，必须先对该节知识进行分类，然后针对这类属于价值性知识的，采取相应教学设计，让学生在这类知识的学习中，采取“悟中学”。这样不仅让学生学得轻松，更让学生终生受益、永难忘记。

二、三类知识的联系

三类知识并不是孤立存在，而是相辅相成,教学中互为整体。

通过“方法性知识”的体验、学习，可以习得很多“事实性知识”，比如：学生通过探究“影响液体压强大小的因素”实验不仅了解了整个实验的探究过程，也很容易得出“事实性知识”—液体压强大小与液体的密度和深度有关，与方向无关。可以说“事实性知识”是“方法性知识”的结果。同时，“事实性知识”又是“方法性知识”的前提，为“方法性知识”提供知识储备。比如，水的密度属“事实性知识”，可以作为“用替代法测物质的密度”的知识前提。

通过“方法性知识”的不断体验、学习，可以磨练学生的意志、培养探究的乐趣、激发求知欲，形成良好的思维习惯与科学素养，对“价值性知识”的形成有很好的促进作用。同时，

“价值性知识”又是“方法性知识”形成的基本前提。如果一个学生不肯动脑筋，对学习提不起一点兴趣，很难想像他能有多主动地去进行探究实验，去主动获取“方法性知识”。

“事实性知识”为“价值性知识”的形成提供必要的科学前提。储备正确的“事实性知识”，才有可能形成合理的“价值性知识”。掌握科学的“价值性知识”，对“事实性”知识的学习又有所帮助。

三、将三类知识融合应用于实际教学中

在了解知识分类之后，对日常教学是有所启发的，但不能因此认为某个知识只能采用一种方法。事实上，三类知识可以相互转化。比如：采用“做中学”的学习方式来进行事实性知识学习，是否可行？下面以《乐音的特性》为例具体阐明：

响度、音调是学生较难区分的两个物理量，在知识分类中应属于“事实性知识”，若简单将其采用“记中学”的学习方式，记忆“响度决定于声源的振幅”、“音调高低决定于声源的振动频率”时，学生虽能暂时记忆，但不能维持长久，时间一长两个物理量间势必会产生干扰，这样不仅加重学生记忆负担，而且也会使学生产生消极情绪，影响学习效果。若我们不妨尝试将“事实性知识”向“方法性知识”、“价值性知识”转化，采用“做中学”、“悟中学“的学习方式，不仅能减轻学生负担，还能帮助学生理解知识，更能帮助学生在探索、体验中去领会、建构知识。

案例1  

活动1.3 探究影响声音强弱的因素

师：通过上一节课学习，我们知道声音是由物体振动产生的,声音的强弱与声源振动的什么因素有关呢？怎样使鼓声更响？

生：用力敲！

师：你能观察到鼓面振动吗？

生：不能！

师：谁有办法显示鼓面的振动？

生：撒细沙、撒纸屑、放乒乓球在鼓面上……

师：（演示：将粉笔头或小米等放在鼓面上，敲击鼓面）看到什么？这里用到什么研究方法？用较大的力敲击呢？看到什么？听到什么变化？说明什么？

活动1.4：“探究影响声音高低的因素”

按照物理课本中（苏科八上）p13步骤提示进行（利用钢尺体会影响音调的因素）。

也可加入其它实例，如：探究男、女音调差异的原因；探究古典吉它发出不同的音调的原因；

另外p15书后思考题5可做当堂演示实验（可先加入少许水，沾水摩擦后让学生听声音；然后加水，先让学生猜想或推理加水后音调会变高还是变低，并要求学生尝试解释猜想理由，之后再操作，揭开谜底）

再让学生阅读“曾侯乙编钟”，让学生说说什么是“音域宽广”？

若采用上面的学习方法，学生对乐音的特性不再是简单的记忆，学习过程中就有了体验、推理、归纳，有了方法的支撑，学习效果必定会得到改善。同时，这样的教学过程，不再是简单的“告诉”，学生有了思考、尝试、体验、交流，由此获得的知识就不可能轻易遗忘。教师在此基础上，还介绍了“曾侯乙编钟”，因此，不必再加以渲染和强化，学生也能体会到科学在生活中的应用，感受中国古代文化的底蕴。多次经历体悟，学生的科学信念会逐渐建立起来。这就是从学生学习方式角度出发，对现有物理知识进行分类的魅力所在。

案例2

 取一只空牙膏袋，一次将它挤瘪，另一次将它撑开，两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中，如图1所示．两次牙膏袋的质量m_甲和m_乙的大小关系是m_甲  ▲  m_乙；两次排开水的体积 V_甲和V_乙的大小关系是V_甲  ▲  V_乙；两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F_甲  ▲  F_乙；两次杯底受到水的压强p_甲和p_乙的大小关系是p_甲  ▲  p_乙。

本题最后三空不少学生填写“大于”，说明学生对身边简单的物理现象缺乏观察,有的学生认为，完全浸没时排开液体体积较大，漂浮时排开液体体积小,却没考虑到挤瘪后排开液体体积会变小,当然也可根据物体下沉条件F_浮<G_物和漂浮条件F_浮= G_物判断两次浮力大小,但从学生的年龄特征及学生现已具备的理解力考虑，后者对多数学生来说有些偏难,如果在学习物体的浮与沉”时，学生对空牙膏盒有过体验，解决该题就会轻车熟路。

针对以上问题，针对《物体的浮与沉》一课教学可采取以下教学设计：

学生活动：把一些物品，如实心橡皮泥、蜡烛、小番茄、带盖空玻璃瓶、锡箔纸等浸没到水中，松手后它们将会如何运动？

请部分学生描述实验现象。（学生指出下沉和上浮的物体）

教师出示“悬浮的鸡蛋”（直观的感受与体验），请学生对其进行受力分析并判断鸡蛋所受重力与浮力的大小关系，在此基础上得出物体浮沉条件。

如何使下沉的物体漂浮在液面上？如何使上浮的物体下沉？（学生很容易想到加盐使小番茄上浮，往小玻璃瓶加水使其下沉，将橡皮泥做成小船使其漂浮等）

教师提示，师生共同归纳改变物体浮与沉的方法。

同时教师还应注意及时对学生进行评价，以便及时巩固，如出示以下三道习题：

1、根据             知识可知：悬浮的鸡蛋所受重力等于浮力；

2、将加水后的小空瓶仍然象前面小空瓶一样浸没到水中时，加水后的小空瓶所受     力改变，并且所受      力不变，该力不变是因为                   。

3、怎样使下沉的锡箔纸漂浮在水面上？写出具体操作                           ，你的理由是                          。

习题1涉及二力平衡知识，属“事实性”知识的考查；习题2需联系浮力、重力知识，也属“事实性知识”考查，同时分析浮力不变的过程学生需经历推理、判断、分析、综合等过程，因此也是对“方法性知识”与分析应用能力的考查。习题3着重考察学生的具体操作能力，如果动手体验过很容易写出来，属“方法性知识”考查。一般“价值性知识”隐性成分较大，通常不大能在习题中体现，但也不能忽视对“价值性知识”方面的要求。教师在习题的选择、编制上要注重从知识分类角度去思考，避免过多偏重“事实性知识”而忽略“方法性知识”，从而导致题目脱离实际需要。

案例3

一、预习任务：

1.什么叫杠杆？___________________________________________________

2.杠杆的五个要素：_______________________________________________

二、知识回顾：

1.力的作用效果有：______________________ 、______________________                   

2.力的三要素：_____________ 、______________、___________________                 

3.请用铅笔、三角板作图：

① 画出点 P 到直线 AB 的距离   

② 一个长方体木块放在水平地面上，请作出木块对地面的压力的示意图。

三、学习过程：  

活动一：认识杠杆

A.用硬棒撬钩码    B.用扳手拧螺母    C.用镊子夹圆球     D.用剪刀剪断铁丝

思考：这些器具在使用时有哪些共同之处？

_________________________________________________________  

科学上，以上器具都称为“杠杆”，那么，请总结出杠杆的概念：

杠杆：                                                            

活动二：寻找杠杆

以小组为单位，从生活中寻找杠杆的例子，我们找到的杠杆有：

寻找人体中的杠杆，并用动作演示给大家看。

自主学习：

1.阅读书本（苏科九上） P28，了解杠杆的历史。

2.阅读课本 P3，找出杠杆的五要素，并用笔划出。

在以下跷跷板的简图3中表示：杠杆的五要素

【尝试练习】画出下列各力的力臂

【小结】

画力臂三部曲：1.__________、2. ___________、3.___________。                                        

拓展：巧用杠杆: 小小的弹簧测力计能否称出大象的重力？……。

本案例中，一、二两环节是学生课前预习时需完成的工作，杠杆定义及五要素属“事实性知识”，学生通过阅读课本，不难找得正确答案，但事实性知识极易引起遗忘，因此需在学习“方法性知识”的过程中转化、强化。通过活动一：认识杠杆，学生通过动手体验、探究、归纳、领悟出杠杆概念，将“事实性知识”渗透到了 “方法性知识”中；活动二寻找杠杆又将活动一的概念运用，尤其是寻找身体中的杠杆，不仅有趣还渗透了“价值性知识”；杠杆五要素作图，教师没有直接给出作图“注意事项”，而是交由学生自我小结：“作图三部曲”，这里又渗透归纳、概括的学习方法，即渗透了“方法性知识”等。最后“巧用杠杆”环节，既是对本节知识的应用，方便学生及时巩固知识又激发学生学习热情，使学生不仅觉得学习物理有趣而且还很有用，此种教学设计不仅有利于学生在学习阶段学习水平的提高，更有助于开拓学生视野、激活学生思维，培养解决问题能力，有利于学生终身发展。

综上所述，当前“事实性知识”观念在教师头脑中早已固化，很难补充“方法性知识观和价值性知识”。教师尤其缺少对相应“知识”的教学处理与设计及要求学生采取相对应的、适合的学习方式。如果教师备课时针对教学内容进行科学分类并在教学设计中针对不同类的知识采取有意识的、正确的环节设计，这样不仅让学生“记中学”，还让他们“做中学”与“悟中学”。与此同时，再将“事实性知识”尽可能以“方法性知识”、“价值性知识”的形式呈现在学生面前，让学生在阅读、体验、操作、感悟中自主建构知识，方能提高教学效果，达到事半功倍效果。物理学的任务就是探究、发现事物的本质，学生需要在摆弄器材、推理论证、合作交流等活动中建构知识，而不是被灌输，被动地接纳知识，甚至连质疑的权利都没有，学生应当是物理学习过程中的参与者、观察者、思考者、质疑者、讨论者，在新奇而有趣的物理现象中建立与从前的知识联系，又同时发现自己认知的不足，不断在矛盾冲突中构建、完善知识体系从而逐渐形成正确的思维习惯和提升自我科学素养。

参考文献

 [1]吴刚平．知识分类视野下的记中学、做中学与悟中学[J] ．全球教育展望，2013（6）

 [2]胡流芳．培养初中生物理自主学习能力的实践研究[D] ．东北师范大学,2012