基于主题核心概念学习进阶的高中物理教材重构

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1、基于主题核心概念学习进阶的高中物理教材重构　　摘要：在高中物理教学中，围绕某一课时的教学设计会造成学生在知识理解上只见“树木”，不见“森林”，而基于主题核心概念的教学设计能有效促进学生对核心概念的整体理解.　　关键词：主题核心概念；学习进阶；教材重构　　教师在实施课程的过程中往往要进行教材的重构，在实践中，对教材的重构大多基于微观层面，即教师基于教材某一课时的理解和领悟进行个性化的演绎，而很少基于中观层面进行，其原因在于缺乏合适的架构组织来统领若干具体概念的建构过程，从而造成学生在知识理解上只见“树木”，不见“森

2、林”.　　一、核心概念的层次模型及其学习进阶　　近年来，有关核心概念及其学习进阶逐渐成为全球科学教育领域的研究热点.　　关于核心概念及其学习进阶，虽然我国科学教育界已从介绍国外研究成果逐渐转向本土化研究，但在科学概念层次模型这一最基本问题上却不尽相同[1][2].在本文中，基于张玉峰先生构建的层次模型[3]4进行实践研究.为直观起见，我们用图1表示其层次模型及其对应的组织架构关系.9　　关于学习进阶，主要有两个研究取向：一是基于课程论视角，认为学习进阶是符合学生发展规律的概念序列，其研究取向是对核心概念的学习序列

3、进行宏观规划；二是基于教学论视角，认为学习进阶是描述学生的学习路径，是“学习者认知发展过程中用以‘踏脚’的具体的‘脚踏点’”，其研究取向是对具体“脚踏点”进行优化设计.显然，二者虽然研究取向不同，却相辅相成，因为“仅有路径还不足以提供学习者认知发展的支撑，需要寻找学习者每一次进步的‘脚踏点’，以此帮助学习者发展和完善原有的认知结构，顺利构建有意义的认知”[4].　　二、围绕核心概念进行教材重构的理性思考　　综观图1所示的核心概念组织架构关系，在教学内容规划时有三种取向：一是围绕学科核心概念的课程层面上教材内容规划

4、，它一般属于课程专家的研究范畴；二是围绕某个重要概念、基础概念的微观处理；三是介于二者之间的主题核心概念这一中观层面上的内容规划.由于主题核心概念是联系学科核心概念与重要概念的桥梁，这样，围绕主题核心概念的教材重构，向上可以契合学科核心概念的学习序列，向下可联系起学生思维过程.因此，基于主题核心概念学习进阶的教材重构，是中观教学设计中非常合适的切入方式.　　基于主题核心概念学习进阶的教材重构，首先涉及主题核心概念“颗粒度”大小的选取，因为如果“颗粒度”太小，将不利于学生对核心概念的整体理解和领悟；而“颗粒度”太大

5、以至跨越多个学段，则很难构建起学生有所感悟的进阶路径，同样不能有效促进学生对核心概念的整体理解和领悟.例如，对于“运动与相互作用”的解构，一般按图2方式进行，其主题核心概念分别为“机械运动”“相互作用”“牛顿运动定律”[3]6.显然，在图2所示的组织架构关系中，主题核心概念的“颗粒度”大小不一，其中“机械运动”的“颗粒度”太大，即使将其进一步解构成“9运动描述”“直线运动”“曲线运动”，其“颗粒度”仍远大于“牛顿第一定律”等重要概念.另外，对于“相互作用”的理解也仅局限于狭义上的力的相互作用，实际上，广义的相互作

6、用还包括系统内的动量交换.因此，基于图2的主题核心概念架构关系很难构建最佳的进阶路径.　　基于上述思考，建议在对学科核心概念解构时，将主题核心概念进行分级，力求进入教学设计视野的主题核心概念“颗粒度”大小适中.现仍以“运动与相互作用”的解构为例，先将其解构为图3虚线框Ⅰ中“机械运动”“运动与力”和“动量及其守恒定律”三个一级主题核心概念，再对一级主题核心概念解构为虚线框Ⅱ中诸如“运动描述”“直线运动”等“颗粒度”基本相当的二级主题核心概念.事实上，教材编写已经从某种意义上考虑主题核心概念的“颗粒度”大小问题.　　

7、主题核心概念的进阶路径不是单个重要概念进阶路径的简单叠加，因为重要概念间的关联方式既是知识结构的重要组成部分，也是促进知识结构化的重要途径.因此，只有将它们间的关联方式放在系统的高度去统筹规划，才能围绕进阶层级设计出最优化的进阶路径.　　关于重要概念间的关联方式，一般有内外之分，其中有关重要概念间的层次关系、概念属性以及建立过程间的逻辑关系属于内在关联方式，而蕴含重要概念的建立、应用的结构化主题则属于一种外在的关联方式.基于主题核心概念学习进阶的教材重构，不仅需要对内在关联方式进行优化重组，同样需要重视结构化主题

8、情境这种外在关联方式的构建，以便学生基于情境获得知识、应用知识，从而丰富其认知结构.9　　综上所述，基于主题核心概念学习进阶的教材重构，追求的不是每个重要概念的优化设计，而是基于中观层面构建重要概念间的最佳关联方式，达到统筹规划教学目标、教学内容、教学过程，以便构建最佳的进阶路径.　　三、围绕主题核心概念教材内容重构的实践　　基于主题核心概念学习进阶的教材重构，其主题核心