运用“搭桥策略”“交互式演示策略”设计一节物理课堂

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学生在学习真正新的科学概念之前，常常需要对根深蒂固的错误概念进行重组，因为这些错误概念会干扰学习，人们花费很多时间和精力，通过经验和观察来建构物理世界，他们会固守这样一些观点——无论它们与科学概念的冲突有多大——因为这些固守的观点可以帮助他们解释一些现象，对世界做一些预测（比如，为什么一块岩石比一片树叶下落得更快）。很多学生有时会模仿考试中的正确答案，他们错误的认为这可以根除错误概念的出现，但是，在相隔几周或几个月以后再来考学生时，他们常常还会犯同样的错误。

有两种帮助学生克服顽固错误观念的有效策略是通过互动的课堂演示，即“搭桥策略”和“交互式演示策略“。将这种策略用于物理课堂，设计如下：

搭桥策略

搭桥策略试图在学生的正确观念和错误观念之间通过一系列类似情景架起一座桥。

【课堂目标】物体对放置在其上的另一物体有向上的力

【课堂导入】在弹簧上放置一本书。

【提出问题】弹簧对其上放置的书是否有向上的力？

【预测猜想】弹簧会将书弹出，对书有向上的力。

【实验现象】弹簧将书向上弹出。

【实验结论】弹簧对其上放置的书有向上的力。

【提出问题】把一本书放在一个长长的类似弹簧的板块的中间，板的两头被固定，书是否受到板块      向上力的作用？

【预测猜想】弯曲的板块看上去似乎与弹簧一样的作用，很多学生同意弹簧和弯曲的板块都对书有一个向上的作用力。也有部分学生不同意此观点，他们认为书没有被弹起，可能没有受到向上的力。

【实验验证】让学生把手垂直放在一个弹簧的顶端，往下推。再把手放在类似弹簧的板块中间往下推。学生会感觉到都有一种向上的力阻拦他们下推。

通过这种对学生信念的动态探索，帮助学生想方设法解决相冲突的观点，学生学会了建构前后一致的观点，这种观念则可以运用到更大范围的情景中去。

交互式演示策略

【课堂目标】牛顿第三定律中两个相互作用的物体彼此之间的作用力与反作用力相等。

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【课堂导入】演示：在一条汽轨上有两辆汽车发生碰撞，一辆是静止的轻型车，一辆是重型的，正向静止的汽车驶去。每一辆车上都装有一个电子“探测器”，能把碰撞时作用于汽车的力通过屏幕及时展示出来。

【提出问题】这两辆车相撞时是否一辆车对另一辆的作用力更大？或者两辆车的作用力相等？

【预测猜想】大部分学生可能思考回答：可能行驶中的马克牌卡车重型车对一辆静止的大众牌小轿车的作用力会更大，因为甲壳虫车受损更严重。

【实验验证】观察屏幕上的探测针记录的力的强度相等但是在碰撞过程中方向却相反。

【提出问题】假如两辆车以相同的速度驶向对方情况会是怎样的？

【预测猜想】大部分学生都会思考到二者之间作用力可能时相等的，但不是很确定。不排除还有一小部分学生可能还会思考回到：大卡车的作用力会稍微大于小轿车。

【实验验证】观察屏幕上的探测针记录的力的强度相等，方向却相反。

【提出问题】假如重型车静止不动，而小轿车驶向它情况又会是怎样的呢？

【预测猜想】大部分学生会思考到两辆车的作用力方向相反，大小相等。不排除极个别学生认为可能行驶的小轿车会对静止的大卡车作用力更大。

【实验验证】观察屏幕上的探测针记录的力的强度相等，方向却相反。

【实验总结】在所有情况下，学生看到的都是两车的作用力方向相反，但大小相同。

在老师的主持下，学生们进行了讨论，然后，开始根据牛顿第三定律建立起与他们的观察和经验一致的观点。

学生通过目睹两辆车相撞时所展示的力，能帮助他们克服错误观念，“搭桥策略”和“交互式演示策略”有助于学生永久性地克服错误概念。