从苹果到地球：用数据与思维解锁物理奥秘——高中部物理组《万有引力定律的成就》分层教学实录

李红

引子：以问题为梯，叩开物理之门
　　如何让基础薄弱的学生也能感受物理之美？如何将抽象的万有引力定律转化为可触摸的思维训练？针对基础薄弱的学生，教研组精心策划了一场以《万有引力定律的成就中测地球的质量》为主题的公开课，旨在通过降低教学难度，确保每位学生都能跟上课程的步伐，掌握物理学的精髓。
　　上周，彭东维老师率先进行了第一次备课，他深入浅出地解析了万有引力定律，并设计了适合基础薄弱学生的教学方案。随后，在教研组的集体备课中，各位老师群策群力，共同探讨如何进一步简化教学内容，使之更加贴近学生的实际水平。经过集思广益，彭老师又进行了二次备课，对教案进行了细致的打磨和优化。
　　最终，彭东维老师在高一4班呈现了一堂精彩的公开课。课堂上，彭老师用生动的语言和形象的比喻，将复杂的物理概念转化为易于理解的知识点。他通过实验演示和互动问答，激发了学生们的学习兴趣，使他们在轻松愉快的氛围中掌握了测地球质量的方法。
　　公开课上，展开了一场“降难度、提思维”的课堂实践，用层层递进的问题链与数据验证，带领学生从生活现象走向科学本质。

　　第一环节：从重力到万有引力——用问题链搭建思维台阶
　　彭老师以“重力是什么”为起点，引导学生思考：
1. 同一个物体在地球不同位置，自转所需的向心力是否相等？
2. 哪里向心力最大？极地与赤道的重力有何差异？
　　学生通过讨论发现：赤道处自转半径最大，向心力最强，而极地重力更接近万有引力。

【课堂亮点：让“不敢想”的学生“抢着说”】
“老师，我觉得赤道离心力更大，因为那里转得最快！”
“极地的重力是不是就等于万有引力？因为那里不需要转圈了？”
在彭东维老师的公开课上，高一4班的学生们抛出的一个个“金句”，让听课老师眼前一亮。面对“地球不同位置的向心力差异”这一难题，彭老师大胆启用分层提问策略：
-基础薄弱生：“如果地球不自转，极地的重力是多少？”（引导回归公式本质）
中等生：“用数据算算赤道上的向心力占比，你发现了什么？”（强化定量分析）
优等生：“能否从向心力公式反推地球自转角速度的极限值？”（挑战发散思维）
　　三组学生从不同角度切入，用“接力回答”拼出完整逻辑链：
　　1. 基础生用“假设不自转”排除干扰，锁定万有引力核心；
　　2. 中等生通过计算0.03%的向心力占比，惊呼“原来重力≈99.97%的引力！”；
　　3. 优生反向推导“若地球转太快，赤道物体会飘起来”，引发全班对“地球解体临界速度”的热议。

　　第二环节：黄金代换公式——让复杂问题“落地”从理论到应用，彭老师引出“黄金代换公式” ，带领学生推导地球质量与密度的表达式。

　　彭老师用具体的数据，分析出了赤道上的向心力，重力和万有引力的大小，让学生比较这三个数据，最后得出，即使是在赤道上重力大小也近似等于它的万有引力。

【破冰时刻：当“卡壳”变成“跳板”】
　　在推导月球质量的拓展环节，一名基础薄弱生面对符号公式手足无措。彭老师化身“拆解大师”：
第一步：“我们先忘记字母，假设月球半径是地球的1/4，你会怎么算？”（具象化过渡）
**第二步**：请该生上台板书 ，追问：“如果h和t已知，g月能求吗？”（建立信心）
第三步：优生主动举手：“我和他合作！我用黄金公式把g月换成M和R，他代入数据试试？” 一场“跨层互助”就此展开。当公式完整呈现时，全班自发鼓掌——这掌声不仅给答案，更献给从“我不敢”到“我做到了”的成长。

【教研启示：分层不是分割，而是编织】
课后研讨中，物理组提炼出三大策略：
1. “问题阶梯”设计：
-基础题：直接应用黄金代换公式（如极地重力计算）；
进阶题：结合运动学公式反推天体质量（如月球案例）；
挑战题：引入比例条件求角速度（如课后思考题）。
2. “动态分组”机制：
-让基础生“先说想法”，中等生“补充逻辑”，优生“总结升华”；
-通过“错例共享”展示典型误区（如混淆重力与引力）。
3. “符号到数据”的脚手架：
对薄弱生：先用具体数值计算，再替换为字母；
对优生：要求用纯符号推导，并尝试物理量约化。
【课堂金句：学生眼中的物理之光】
“原来算地球质量就像称苹果——只要知道它怎么‘掉’！”（基础生课后感言）
“彭老师让我们差生先‘打地基’，优生再‘盖高楼’，最后发现我们都是建筑师！”（中等生采访）
“那个思考题，我一开始觉得根本不可能，但现在我连地球自转多快会解体都能算了！”（优生兴奋分享）
　　没有天生的“物理差生”，只有未被点燃的思维火种。这堂课，我们看到的不是“老师讲得多精彩”，而是“学生成长得多真实”。当基础薄弱生也能指着板书说“这里我贡献了一个公式”，当中等生为一道数据题争得面红耳赤，当优生主动蹲下来帮同伴理清思路——教育的意义，已然超越知识的传递，成为生命的彼此照亮。
　　物理组的探索仍在继续：
　　降难度，不是矮化目标，而是找到属于每个学生的“最近发展区”；
　　提思维，不是拔苗助长，而是让逻辑的种子在分层灌溉中自由生长。