作者：侯爱琴 邹志宇
摘 要：“力与运动”是多国科学课程内容中的核心概念。把“力与运动”牛顿运动定律这一章作为基于大概念的进阶教学实践活动内容，根据学生在“力与运动”这一核心概念处的认知障碍分布情况，在教学环节上提出基于学习进阶的改进，并进行基于学习进阶的教学实践。
关键词：力与运动；进阶；教学实践；大概念
一、研究设计
1.整体思路
常规教学：以学科课程标准、考试说明、人教版课本和教学参考书为主要备课依据，确定三维目标，为完成三维目标开展教学实践活动，并完成课后练习，最后参加检测。
基于学习进阶的教学研究设计：教师首先基于大概念的观念，确定本章知识的进阶关系，然后设计围绕核心概念的前测题（以了解学生的前有认知），分析确定学生学习认知中的台阶和迷思概念，进行教学设计，并设计相应的科学实践活动或教学环节，最后实施教学，通过后测，反思教学。
2.样本的选择
我们预设：我们高一共10个教学班，分为三个层次，1、2两个教学班是直升班，基础特别好，有部分学生已经提前学习了高中课程，所以此次教学实践没有选择该层次班级；3、4班是实验班，基础比较好，思维层次较好，本次选择4班为实验班，3班为对比班（但两个班不是同一任课教师）；5、6、7、8、9、10班为六个平行班，基础一般，思维层次一般，分属三位老师任教，本次选择6班、10班（同一位教师任课）作为实验班，其余5、7、8、9班作为对比班。
实际情况：对前测结果分析如表1，从前测中3班和4班、6班和10班的标准差、均分对比，可以看出：3班与4班没有明显差距，可以把3班选为对比班，4班选为实验班；6班和10班没有明显差距，选择6班为实验班，10班为对比班。（此为同一位任课教师，在前测和平时学业水平测试中两班均分、标准差分布基本处于同一层次）
二、基于大概念的牛顿运动定律这一章分析设计
1.整体预设
依据前测，明确学习进阶的“阶梯”。
经过对前测试题反馈的分析，确定在牛顿运动定律这一章，围绕“力与运动”这一大观念下的物理观念如下：
（1）物体在不受力或所受合力为零时，将保持匀速直线运动状态或静止状态；
（2）物体所受合外力不为零时，产生加速度；
（3）力的作用是相互的；
（4）运用牛顿运动定律研究物体受力与运动关系；
（5）力学单位制。
2.根据学习进阶需要，调整教学内容序列
3.根据学习进阶中学生迷失概念，重新整体设定章节的教学目标
把知识教学和能力教学作为两个核心要素，以“大观念教学”为核心，整体设定本章教学目标。
原课程标准中的目标要求：
知识目标：
（1）通过实验，探究加速度与物体质量、物体受力的关系；
（2）理解牛顿运动定律；
（3）用牛顿运动定律解释生活中的问题；
（4）通过实验认识超重和失重；
（5）认识力学单位制在物理学中的重要意义，知道国际单位制中的力学单位。
能力目标：
关于探究、认识、理解及其他能力培养均为隐性教学方式。
以大概念为核心的目标设定：
知识目标：
水平1：根据日常生活情境，归纳总结力与运动的关系；
水平2：利用已有的知识和科学推理方法，完成力和運动的逻辑推断；
水平3：根据受力情况，定性分析推断物体运动的变化趋势，或根据物体运动情况，分析推断受力情况；
水平4：确定力和运动的定量关系，并可以把推理过程和结果正确表达出来；
水平5：把“力与运动”纳入原有概念系统，面对各种真实情景，能有意识地从“力与运动”角度寻找关联，并分析、综合、解释、猜想、验证。
能力目标：
（1）探究、认识、理解；
（2）科学解释能力、科学推理能力的培养；
（3）从“运动与力”的关系角度思考问题的素养，采用显性教学方向；核心科学方法：控制变量法。
4.根据学习进阶理论，给学生搭建台阶，完成教学流程再造
5.围绕大概念教学，建立科学模型，完成概念进阶
6.教学环节对比
原教学设计：实验（伽利略理想斜面实验）：小球在U形斜槽中的运动。
设问：小球从某一高度沿斜面下滑时，有加速的现象，当小球到达斜面底端开始向上运动时，速度减小，小球最终所达到的高度将怎样？降低斜面的表面粗糙程度，小球所达到的高度将怎样变化？
合理外推，理想斜面：如果斜面是光滑的，小球又当如何呢？
实验3：斜面小球实验
①减小对接U形槽的一侧斜面的倾角，观察小球的运动情况。设问：看到什么现象？什么原因？
②再次减小对接U形槽的一侧斜面的倾角，重复实验。设问：又看到什么现象？什么原因？
③把该侧斜面倾角降为零度，水平放置，重复上面实验。设问：通过观察，同学们想一想，如果右面的斜面变成了水平面，小球将怎样？
合理外推，理想斜面：如果水平面上没有任何阻力，小球又将怎样？追问：这个情况该如何描述？
伽利略观点：如果该侧斜面变成水平面，并且没有任何阻力，小球将达不到原来的高度，就应永远运动下去。
综合提升：力不是维持物体运动的原因。
大胆猜想，理想实验4：如果轨道无限长，存在着一个小球不受任何力（包括重力）的环境，小球是怎么一直运动下去的呢，沿直线还是水平面呢？
笛卡尔支持伽利略“力不是物体运动原因”的观点，并且还强调没有力作用时物体的运动情况。
