拋錨式教學(xué)法在設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用*

楊昌權(quán) 孟桂菊 彭麗萍

(黃岡師范學(xué)院物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 湖北 黃州 438000)

1 拋錨式教學(xué)法

根據(jù)建構(gòu)主義教學(xué)觀, 提出了相應(yīng)的教學(xué)法，其中拋錨式教學(xué)、支架式教學(xué)和隨機(jī)訪問(wèn)教學(xué)是較有代表性的建構(gòu)主義的教學(xué)方法.

拋錨式教學(xué)是由約翰·布朗斯福特領(lǐng)導(dǎo)的溫比爾特認(rèn)知與技術(shù)小組開(kāi)發(fā)的, 主要目的是使學(xué)生在一個(gè)完整、真實(shí)的問(wèn)題背景中產(chǎn)生學(xué)習(xí)的需要, 并通過(guò)鑲嵌式教學(xué)以及學(xué)習(xí)共同體中成員間的互動(dòng)、交流,即合作學(xué)習(xí), 憑借自己的主動(dòng)學(xué)習(xí)、生成學(xué)習(xí),親身體驗(yàn)從識(shí)別目標(biāo)到提出和達(dá)到目標(biāo)的全過(guò)程.拋錨式教學(xué)的理論基礎(chǔ)是吉伯遜的“供給理論”.該理論認(rèn)為， 不同的環(huán)境特征能夠給各種特殊的有機(jī)體供給不同的活動(dòng)；換言之, 有機(jī)體在不同的環(huán)境中會(huì)有不同的行為, 相應(yīng)地, 不同類(lèi)型的教學(xué)環(huán)境也能供給不同類(lèi)型的學(xué)習(xí)活動(dòng).“供給”在這里是指情境能促進(jìn)學(xué)習(xí)活動(dòng)的潛力.因此, 拋錨式教學(xué)強(qiáng)調(diào)教學(xué)情境的重要性, 要求讓學(xué)生在真實(shí)的或類(lèi)似于真實(shí)的情境中探究事件、解決問(wèn)題,并自主地理解事件、建構(gòu)意義.真實(shí)情境是學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的宏觀背景, 必須包含真實(shí)的事件或問(wèn)題.真實(shí)問(wèn)題應(yīng)與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)相關(guān), 具有足夠的復(fù)雜性, 并能引起學(xué)生持續(xù)探索的興趣.事件或問(wèn)題被稱(chēng)為“錨”, 確定它們被形象地比喻為“拋錨”, 一旦這類(lèi)事件或問(wèn)題被確定了, 整個(gè)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)進(jìn)程也就確定了. 故這種方法稱(chēng)為“拋錨式”教學(xué).由于它強(qiáng)調(diào)創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境,主張教學(xué)以真實(shí)的事例或問(wèn)題為基礎(chǔ), 所以又稱(chēng)情境教學(xué) , 有時(shí)也被稱(chēng)為“實(shí)例式教學(xué)”或“基于問(wèn)題的教學(xué)”.

拋錨式教學(xué)大致由以下幾個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成.

(1) 創(chuàng)設(shè)情境. 根據(jù)學(xué)生的發(fā)展需求, 提供與真實(shí)情況基本一致或類(lèi)似的情境.

(2) 確定問(wèn)題.從情境中選擇出與當(dāng)前學(xué)習(xí)主題密切相關(guān)的真實(shí)事件或問(wèn)題, 以備學(xué)生去解決, 當(dāng)然, 最好由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題.這一步的作用就是“拋錨”.

(3) 自主學(xué)習(xí). 學(xué)生各自獨(dú)立地解決問(wèn)題,發(fā)展自主學(xué)習(xí)的能力, 包括確定要建構(gòu)的內(nèi)容的能力、獲取有關(guān)信息與資料的能力以及評(píng)價(jià)、利用信息與資料的能力.教師的任務(wù)是向?qū)W生提供解決該問(wèn)題的有關(guān)線索, 如需要搜集哪些資料、從何處獲取有關(guān)的信息資料以及現(xiàn)實(shí)中專(zhuān)家解決類(lèi)似問(wèn)題的探索過(guò)程等.

(4) 協(xié)作學(xué)習(xí). 通過(guò)不同觀點(diǎn)之間的討論與交流, 修正、加深每一個(gè)學(xué)生對(duì)當(dāng)前問(wèn)題的理解, 達(dá)到對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容比較一致和具有相對(duì)確定性的認(rèn)識(shí).

(5) 效果評(píng)價(jià).由于拋錨式教學(xué)要求學(xué)生解決面臨的真實(shí)問(wèn)題, 解決問(wèn)題的過(guò)程可以直接反映學(xué)習(xí)的效果, 因此它不需要獨(dú)立于教學(xué)過(guò)程的專(zhuān)門(mén)測(cè)驗(yàn), 教師只需要在教學(xué)過(guò)程中隨時(shí)觀察并記錄學(xué)生的表現(xiàn).實(shí)際上, 拋錨式教學(xué)評(píng)價(jià)的主體是學(xué)生, 而且是寓于過(guò)程之中的.

2 設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生學(xué)習(xí)并掌握了一定的物理學(xué)基本理論原理和一些必要的物理實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)和基本技能的基礎(chǔ)上，針對(duì)某一給定的實(shí)驗(yàn)題目或?qū)嶒?yàn)要求，為完成某一實(shí)驗(yàn)任務(wù)而進(jìn)行的自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理、自己選擇實(shí)驗(yàn)儀器、自己制定實(shí)驗(yàn)方法和步驟的，帶有科學(xué)探索與研究、設(shè)計(jì)與創(chuàng)新性質(zhì)的實(shí)驗(yàn).

設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)是建立在一定的知識(shí)基礎(chǔ)上的.知識(shí)是創(chuàng)造發(fā)明的基礎(chǔ)，知識(shí)越豐富，創(chuàng)新能力才越強(qiáng)，否則就是無(wú)本之木，無(wú)源之水.設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)應(yīng)該注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索與研究、設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的能力.創(chuàng)造是教育的最高境界，培養(yǎng)創(chuàng)造才能是教育的最終目的和最重要任務(wù).培養(yǎng)創(chuàng)造才能，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以在設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得到充分體現(xiàn).

設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的和要求與建構(gòu)主義的基本理論的觀點(diǎn)非常一致.設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生充分發(fā)揮自己的主動(dòng)性和積極性，自己去探索知識(shí) 、發(fā)現(xiàn)知識(shí)、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)意義的主動(dòng)建構(gòu)，教師只是輔導(dǎo)者和促進(jìn)者，居于次要地位，這些都是建構(gòu)主義理論所要求的.所以，設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)應(yīng)該以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo).在設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中最適合使用拋錨式教學(xué)法，下面談?wù)勅绾芜\(yùn)用.

3 拋錨式教學(xué)法在設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用

3.1 創(chuàng)設(shè)情境

根據(jù)學(xué)生的發(fā)展和設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，在學(xué)生最近發(fā)展區(qū)，給學(xué)生提出一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題目或設(shè)計(jì)要求時(shí)，從現(xiàn)實(shí)生活中提煉出某一現(xiàn)實(shí)問(wèn)題，就可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

3.2 確定問(wèn)題

在已創(chuàng)設(shè)的情境下，選擇出與當(dāng)前學(xué)習(xí)主題密切相關(guān)的真實(shí)事件或問(wèn)題作為學(xué)習(xí)的中心內(nèi)容，這個(gè)選出的事件或問(wèn)題就是“錨”，這一環(huán)節(jié)的作用就是“拋錨”.

當(dāng)明確了問(wèn)題，開(kāi)始著手思考和解決時(shí)，就進(jìn)入了下一個(gè)階段.

3.3 自主學(xué)習(xí)

當(dāng)學(xué)習(xí)主題確定后，教師不直接將問(wèn)題的解決方法和答案告訴學(xué)生，而是由學(xué)生自主解決.

在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生要自己確定學(xué)習(xí)哪些與解決該問(wèn)題有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，能夠列出知識(shí)點(diǎn)清單，知道從何處及如何去獲取相關(guān)的信息與資料.

學(xué)生要自己學(xué)習(xí)理解、綜合利用和概括評(píng)價(jià)有關(guān)的信息與資料，利用公式確定需要測(cè)量的物理量，根據(jù)誤差分配原理選用適當(dāng)?shù)膬x器設(shè)備.最后，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告及論文.

3.4 協(xié)作學(xué)習(xí)

學(xué)生之間及師生之間通過(guò)討論、交流和不同觀點(diǎn)的交鋒，補(bǔ)充、修正、加深每個(gè)學(xué)生對(duì)當(dāng)前問(wèn)題的理解.

小組學(xué)生之間的思想交流有助于取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互學(xué)習(xí).

教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)的組織者和指導(dǎo)者，可以為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)的計(jì)劃安排與要求，對(duì)較難的課題可以把課題分解成許多的小問(wèn)題，降低題目的難度.

教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的高級(jí)伙伴，也充當(dāng)咨詢(xún)者、顧問(wèn)和參與者的角色.教師要對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案做出評(píng)定和改進(jìn)意見(jiàn)，也可以為他們的解決方案提供可行性判斷:可行的加以鼓勵(lì)，不可行的要讓他們自己發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的原因.

教師也可以參與其中，成為小組一員，為學(xué)生提供思路，提供資料線索，指導(dǎo)查閱參考資料與信息.

通過(guò)協(xié)作學(xué)習(xí)，建立起一個(gè)學(xué)習(xí)整體并使每個(gè)學(xué)生成為其中的一員;這樣，學(xué)習(xí)群體的思維可以被每一位學(xué)習(xí)者共享，共同完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的建構(gòu).

3.5 效果評(píng)價(jià)

學(xué)生親自參與了對(duì)知識(shí)的構(gòu)建，加深了對(duì)知識(shí)的理解，并且能夠根據(jù)自身學(xué)習(xí)的反饋信息形成解決實(shí)際問(wèn)題的能力.在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，特別是實(shí)驗(yàn)完成以后，教師在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中應(yīng)動(dòng)態(tài)地了解每個(gè)學(xué)生的表現(xiàn)，要對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行評(píng)定.評(píng)定要鼓勵(lì)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新，要發(fā)現(xiàn)學(xué)生思維的閃光點(diǎn)；對(duì)照抄照搬，敷衍了事的給較低的分?jǐn)?shù).督促學(xué)生自覺(jué)主動(dòng)地進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和探索.通過(guò)師生的共同努力，將學(xué)生的認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)水平提高到一個(gè)更高的層次，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的知識(shí)和能力的多方位的正向遷移，從而達(dá)到學(xué)習(xí)的真正目的.

4 拋錨式教學(xué)法應(yīng)用于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐

4.1 用拋錨式教學(xué)法應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用

在設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用拋錨式教學(xué)法，教師的責(zé)任和作用非但沒(méi)有減弱，而且必須加強(qiáng).如教師給出的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課題，必須考慮學(xué)生的興趣和學(xué)生的最近發(fā)展區(qū).我們的實(shí)驗(yàn)課題有對(duì)已學(xué)知識(shí)的綜合課題，如測(cè)量重力加速度方法的研究、剛體各種轉(zhuǎn)動(dòng)的研究；有實(shí)際應(yīng)用的課題，如測(cè)量學(xué)校無(wú)線廣播電臺(tái)的無(wú)線廣播在校區(qū)的功率分布、測(cè)量學(xué)校核物理實(shí)驗(yàn)室周?chē)暮溯椛浜蛯W(xué)校校區(qū)地磁場(chǎng)分布；有理論與實(shí)驗(yàn)的研究相結(jié)合的課題，如彈簧質(zhì)量對(duì)振動(dòng)周期的影響等等.

又如儀器的使用和資料的查閱，教師要起到積極地引導(dǎo)協(xié)助的作用，不能耗費(fèi)學(xué)生過(guò)多時(shí)間，否則會(huì)挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.再如教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的個(gè)體差異，對(duì)能力很強(qiáng)的學(xué)生提高要求，吸收他參與教師的科研項(xiàng)目和指導(dǎo)他發(fā)表論文，鼓勵(lì)這類(lèi)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新，對(duì)能力較差的學(xué)生降低一定的要求.

4.2 鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)是關(guān)鍵所在

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》把培養(yǎng)創(chuàng)新型人才、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力放在突出的位置上.設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)正是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的及其重要的途徑.教師對(duì)不認(rèn)真對(duì)待設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生要堅(jiān)決否定，提出嚴(yán)厲的批評(píng)，給出低分?jǐn)?shù)，甚至補(bǔ)考.同時(shí)也應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生思維的閃光點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生的發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新，即使設(shè)計(jì)方案有錯(cuò)誤也不能嘲笑.實(shí)踐表明通過(guò)這門(mén)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生的設(shè)計(jì)能力大大通過(guò)了，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力.

4.3 在設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)多種教學(xué)方法交互使用

設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生能力要求較高，應(yīng)該考慮并尊重學(xué)生的個(gè)體差異，要因材施教.要采取不同的教學(xué)方法，也可以將不同的教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合，靈活運(yùn)用,從而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞剿鲃?chuàng)新的能力.

參 考 文 獻(xiàn)

1 周波，等.建構(gòu)主義理論指導(dǎo)下的設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2006，23(7)：98～101

2 邱忠蓉.英語(yǔ)教學(xué)中的拋錨式教學(xué)法探索.教育·科研，2006，20:44～45