新課程理念的物理課堂教學(xué)模式研究

施躍明

摘 要：教學(xué)模式，指在一定教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來的較為穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架和活動(dòng)程序。新課程的核心理念是關(guān)注學(xué)生發(fā)展與未來，它具體體現(xiàn)在課程三維目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。概念與規(guī)律是物理課程知識(shí)的核心要素，依據(jù)新課程理念并結(jié)合概念與規(guī)律的認(rèn)知過程特點(diǎn)，物理課堂教學(xué)的有效模式應(yīng)是“概念形成中的引導(dǎo)感知、規(guī)律認(rèn)知中的引導(dǎo)探究、知識(shí)掌握中的引導(dǎo)建構(gòu)”三種普遍適用于物理課程的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：教學(xué)模式；引導(dǎo)；感知；探究；構(gòu)建

教學(xué)模式，指在一定教學(xué)思想或教學(xué)理論指導(dǎo)下建立起來的較為穩(wěn)定的教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架和活動(dòng)程序[1 ]。作為結(jié)構(gòu)框架，教學(xué)模式突出了從宏觀上把握教學(xué)活動(dòng)整體及各要素之間內(nèi)部的關(guān)系和功能；作為活動(dòng)程序，突出了教學(xué)模式的有序性和可操作性。新課程的核心理念是關(guān)注學(xué)生的發(fā)展與未來，它具體體現(xiàn)在課程三維目標(biāo)的落實(shí)。在三維目標(biāo)中，“方法與過程”是課程學(xué)習(xí)的方式與過程，“知識(shí)與技能”是課程學(xué)習(xí)的載體，而“情感態(tài)度與價(jià)值觀”則是課程學(xué)習(xí)的衍生物?！胺椒ㄅc過程”，從學(xué)的角度來說，就是指課程學(xué)習(xí)過程中的活動(dòng)方式與程序，從教的角度而言，即指課堂教學(xué)模式。概念與規(guī)律是物理課程內(nèi)容的核心要素，依據(jù)新課程理念并結(jié)合概念與規(guī)律的認(rèn)知過程特點(diǎn)，我認(rèn)為物理課堂教學(xué)的有效模式應(yīng)是“概念形成中的引導(dǎo)感知、規(guī)律認(rèn)知中的引導(dǎo)探究、知識(shí)掌握中的引導(dǎo)建構(gòu)”這三種普遍適用于物理課程的教學(xué)模式。

1 概念形成中的引導(dǎo)感知模式

在認(rèn)知過程中，概念性知識(shí)的形成過程一般要經(jīng)歷“初步表象感知——形成感性認(rèn)識(shí)——構(gòu)建理性認(rèn)識(shí)” [2 ]三個(gè)過程。表象感知，就是指觀察一個(gè)個(gè)具體事物后在頭腦中印記的一個(gè)個(gè)事物的形象，感性認(rèn)識(shí)，它指人們對(duì)一個(gè)個(gè)事物表象進(jìn)行比較分析后而獲得的認(rèn)識(shí)，然而這種認(rèn)識(shí)不一定準(zhǔn)確，也不一定全面，它與感知的事物的量或特點(diǎn)有關(guān)。表象感知越豐富，其認(rèn)識(shí)就越接近事物的本質(zhì)。理性認(rèn)識(shí)，就是指將所有感知的具體事物表象并經(jīng)過綜合與歸納或抽象與概括后所形成的對(duì)事物的本質(zhì)性認(rèn)識(shí)。由此可知，豐富學(xué)生的感知是概念形成教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。依據(jù)認(rèn)知過程與發(fā)展規(guī)律，豐富學(xué)生的感知教學(xué)模式主要包含“引導(dǎo)表象感知、引導(dǎo)比較感知、引導(dǎo)類化感知”三個(gè)步驟環(huán)節(jié)。

1.1 引導(dǎo)表象感知

教學(xué)中，它要求教師盡可能提供諸多的有關(guān)概念性知識(shí)的事物讓學(xué)生去觀察，依據(jù)物理學(xué)科特點(diǎn)，通常是引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，至于實(shí)驗(yàn)，盡可能設(shè)計(jì)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。如“慣性”概念的形成，教學(xué)中就可以設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：①敲擊瓶口墊板，墊板飛出而雞蛋落入瓶?jī)?nèi)；②拉動(dòng)小車后車上物體后倒；③模擬剎車乘客前傾；④運(yùn)動(dòng)的小車在加速運(yùn)動(dòng)時(shí)車上物體后倒。顯然，這些實(shí)驗(yàn)事實(shí)能多角度地展示物體的慣性現(xiàn)象，它將給學(xué)生提供豐富的感知表象，而這些表象又是引導(dǎo)學(xué)生建立感性認(rèn)識(shí)并進(jìn)而上升到理性認(rèn)識(shí)的思維加工原料。

1.2 引導(dǎo)比較感知

在上面慣性小實(shí)驗(yàn)中，如果教師不加以啟發(fā)點(diǎn)撥，那么學(xué)生很難認(rèn)識(shí)到“物體總是要保持原有狀態(tài)”這種本質(zhì)屬性。因此教師可以設(shè)計(jì)如下問題啟發(fā)學(xué)生對(duì)各種表象進(jìn)行比較感知：上述四個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)方面，各有什么特征？在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變方面，又有什么特征？學(xué)生在已形成表象的基礎(chǔ)上通過對(duì)這兩個(gè)問題的比較分析，從而得到“物體總是要保持原有狀態(tài)”的感性認(rèn)識(shí)。

1.3 引導(dǎo)類化感知

學(xué)生這個(gè)階段建立的感性認(rèn)識(shí)僅是知道事物“是什么”，但對(duì)于“為什么”仍是學(xué)生期待解決的問題。對(duì)于“為什么”的問題，學(xué)生一般是采用類化的方式加以解決。所謂類化，就是人們將當(dāng)前的問題納入到原有的同類知識(shí)結(jié)構(gòu)中去而尋求問題的答案。在接觸“慣性”現(xiàn)象前，學(xué)生初步明確“力和運(yùn)動(dòng)”的關(guān)系，尤其是建立“牛頓第一定律”認(rèn)識(shí)后，學(xué)生對(duì)“力和運(yùn)動(dòng)”的關(guān)系有著本質(zhì)性的認(rèn)識(shí)。為使學(xué)生理解“物體總是要保持原有狀態(tài)”這種屬性，教師可以提出以下問題來促進(jìn)學(xué)生的類化感知：牛頓第一定律指出，一切物體在沒有受到外力作用的時(shí)候，總是要保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，能否可理解“總是要保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)是物體的一種屬性”？在物體受到力的作用時(shí)，物體是否仍具有這種屬性？上面實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否體現(xiàn)了這種屬性？思考與回答這些問題后的認(rèn)識(shí)就屬于類化后的感性認(rèn)識(shí)，然而這種認(rèn)識(shí)已接近“慣性”概念的理性認(rèn)識(shí)，但還不能用自己的語(yǔ)言對(duì)“慣性”概念進(jìn)行科學(xué)地表述。

2 規(guī)律認(rèn)知中的引導(dǎo)探究模式

教材中物理規(guī)律的導(dǎo)出過程實(shí)質(zhì)上是科學(xué)探究的模擬過程，由“過程與方法”的目標(biāo)要求，這就決定了規(guī)律認(rèn)知中的引導(dǎo)探究式的課堂教學(xué)模式，依據(jù)科學(xué)探究活動(dòng)的步驟程序，教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的模式主要是“引導(dǎo)提出問題、引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)探究、引導(dǎo)歸納結(jié)論”這三個(gè)教學(xué)活動(dòng)環(huán)節(jié)。下面以探究“液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律”為例加以闡述。

2.1 引導(dǎo)提出問題

發(fā)現(xiàn)問題并提出問題是科學(xué)探究的開始，也是探究性學(xué)習(xí)的起步。因此在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)引發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的情境，對(duì)于“液體內(nèi)部壓強(qiáng)規(guī)律”，教師就可以創(chuàng)設(shè)如下問題情境：

（1）在同一玻璃管的同一側(cè)面高、中、低位置開啟三個(gè)完全相同的孔，然后將橡皮膜封住孔口，將玻璃管注滿水，讓學(xué)生觀察三個(gè)孔口橡皮膜外凸現(xiàn)象，由此引發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)液體的壓強(qiáng)隨深度增大而增大，進(jìn)而提出“液體的壓強(qiáng)大小是否與液體的深度有關(guān)”、“是否與液體的種類有關(guān)”、“是否與液體的截面積有關(guān)”等問題。

（2）將橡皮膜制成的立方體空心盒平置并浸沒與水中，讓學(xué)生觀察空心盒上、下、前、后、左、右六個(gè)表面的形變現(xiàn)象，引發(fā)學(xué)生提出“液體內(nèi)部是否存在各個(gè)方向的壓強(qiáng)”問題。

2.2 引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)探究

德國(guó)學(xué)者海森堡說過：“提出正確的問題就等于解決問題的大半”，如何解決上面提出的問題，物理學(xué)通常采用實(shí)驗(yàn)的方法來探究。在實(shí)驗(yàn)探究中，它涉及到實(shí)驗(yàn)方案的的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)操作計(jì)劃的制訂。對(duì)于探究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)規(guī)律實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作，學(xué)生缺乏相應(yīng)的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，為引導(dǎo)學(xué)生能開展自主性的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，教師首先必須介紹壓強(qiáng)計(jì)儀器以及測(cè)定液體壓強(qiáng)的方法，為學(xué)生正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究方案而搭橋鋪路，其次是啟發(fā)并引導(dǎo)學(xué)生采用控制變量方法來設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)并如何來探究“液體的壓強(qiáng)方向、液體壓強(qiáng)大小的有關(guān)因素”等問題。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)牽涉到科學(xué)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)技能與科學(xué)方法的綜合運(yùn)用，因此實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)既是科學(xué)探究的核心環(huán)節(jié)，也是發(fā)展學(xué)生能力的重要過程，更是“關(guān)注學(xué)生未來”的素質(zhì)教育途徑。

2.3 引導(dǎo)歸納結(jié)論

科學(xué)結(jié)論的歸納是科學(xué)探究的歸宿，也是學(xué)生開展探究性學(xué)習(xí)從而自主認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的過程。引導(dǎo)學(xué)生歸納結(jié)論就是引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，如由“壓強(qiáng)計(jì)金屬盒在同一深度向各個(gè)方向壓強(qiáng)相等”事實(shí)從而歸納出“內(nèi)體內(nèi)部的壓強(qiáng)方向?yàn)楦鱾€(gè)方向”和“液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小由深度決定”這兩條結(jié)論，顯然，歸納結(jié)論的過程，它包含著學(xué)生的分析與比較、歸納與綜合、抽象與概括的思維過程，這也正是三維目標(biāo)中的“方法與過程”。在這種“方法與過程”中，它蘊(yùn)含著學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)知識(shí)的建構(gòu)與思維方法的訓(xùn)練，更有意義的是學(xué)生能在探究過程中經(jīng)歷相關(guān)的情感體驗(yàn)并強(qiáng)化已有的科學(xué)探究意識(shí)。

3 知識(shí)掌握中的引導(dǎo)構(gòu)建模式

掌握知識(shí)，就是指能正確理解知識(shí)的內(nèi)涵并能運(yùn)用知識(shí)解決相關(guān)問題，其特征為以下三方面：①能用自己的語(yǔ)言表述知識(shí)內(nèi)容；②明確知識(shí)的構(gòu)成要素以及與其它知識(shí)間的聯(lián)系；③能將知識(shí)運(yùn)用于具體化問題 [2 ]。前面所論述的“概念形成中的感知”與“規(guī)律探究中的認(rèn)知”僅屬于感性認(rèn)識(shí)，要達(dá)到對(duì)知識(shí)的掌握程度，還須經(jīng)歷由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)的知識(shí)構(gòu)建過程，依據(jù)知識(shí)掌握的特征，教學(xué)中的引導(dǎo)構(gòu)建模式主要為以下三個(gè)環(huán)節(jié)。

3.1 引導(dǎo)內(nèi)化性的語(yǔ)言構(gòu)建

知識(shí)的內(nèi)化，它指在感知的基礎(chǔ)上再經(jīng)過思維加工而形成的的認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)識(shí)與原有的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)發(fā)生同化或順應(yīng)作用并形成新的知識(shí)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。所謂“內(nèi)化性的語(yǔ)言構(gòu)建”，是指在對(duì)知識(shí)感知的基礎(chǔ)上用自己的語(yǔ)言來表述概念或規(guī)律，組織語(yǔ)言的表述過程，它包含綜合與歸納或抽象與概括的思維過程。如前面感知教學(xué)中列舉“慣性”概念，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到物體“總是保持原有狀態(tài)”的屬性，這種認(rèn)識(shí)仍屬于模糊的感性認(rèn)識(shí)。為使學(xué)生對(duì)慣性概念有著清晰與正確的把握，教學(xué)中就可以讓學(xué)生用自己的語(yǔ)言來表述慣性概念，引導(dǎo)將“總是保持原有狀態(tài)”改述為“總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”，在這種表述過程中促進(jìn)學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。再如在“探究液體壓強(qiáng)”活動(dòng)中，學(xué)生所得到的結(jié)論僅是割裂的知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行綜合歸納性的語(yǔ)言表述，就是促進(jìn)學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)規(guī)律知識(shí)進(jìn)行整體構(gòu)建的有效途徑。

3.2 引導(dǎo)內(nèi)涵性的辨析構(gòu)建

一個(gè)全面完整的認(rèn)識(shí)，它既要經(jīng)歷由感性到理性的認(rèn)識(shí)飛躍，又要經(jīng)歷理性認(rèn)識(shí)在檢驗(yàn)具體事物過程進(jìn)行修正或完善的實(shí)踐飛躍。對(duì)于概念與規(guī)律內(nèi)涵的知識(shí)構(gòu)建，僅通過對(duì)具體事物的感知或個(gè)別實(shí)驗(yàn)的探究所形成的認(rèn)識(shí)往往欠深刻或不全面。如“慣性是否受外界條件、環(huán)境或物體自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的約束”的內(nèi)涵，學(xué)生在前面的感知過程中難以弄清楚這些問題，因此教學(xué)中就可以引導(dǎo)學(xué)生辨析以下問題：①物體在力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)就沒有慣性？②物體運(yùn)動(dòng)時(shí)才具有慣性而靜止時(shí)則沒有慣性？③物體在地球上具有慣性而在月球上則沒有慣性？再如實(shí)驗(yàn)探究中學(xué)生容易忽略“液體壓強(qiáng)規(guī)律”的適用條件，因此教學(xué)中就可以設(shè)計(jì)相關(guān)的問題讓學(xué)生辨析，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)知識(shí)內(nèi)涵的正確把握。

3.3 引導(dǎo)相關(guān)性的擴(kuò)展構(gòu)建

知識(shí)之間具有一定的聯(lián)系，溝通知識(shí)間的聯(lián)系對(duì)知識(shí)的掌握具有重要的作用。它不僅可以促進(jìn)對(duì)知識(shí)的融化貫通理解，還可以促進(jìn)對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用。在促進(jìn)學(xué)生由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)過程中，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的擴(kuò)展構(gòu)建有利于學(xué)生牢固并全面掌握知識(shí)。如對(duì)“物體慣性大小與質(zhì)量的關(guān)系”問題，教學(xué)中就可以列舉“小汽車與火車的剎車現(xiàn)象”來讓學(xué)生進(jìn)行比較辨析，再如對(duì)“物體速度越大則慣性越大”的表象干擾認(rèn)識(shí)，教學(xué)中就可以引導(dǎo)學(xué)生采用歸謬法來論證物體慣性與速度無(wú)關(guān)。順便指出，澄清相關(guān)性的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)也是引導(dǎo)擴(kuò)展構(gòu)建的重要方面。又如對(duì)于P=sgh的數(shù)學(xué)形式，教學(xué)中就可以引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用壓強(qiáng)概念與公式P=F/S來進(jìn)行數(shù)學(xué)演繹推導(dǎo)，讓學(xué)生領(lǐng)悟兩個(gè)公式的內(nèi)在聯(lián)系，同時(shí)領(lǐng)悟公式P=F/S不僅適用于固體情形，也適用于液體情形。顯然，這樣的知識(shí)擴(kuò)展建構(gòu)有助于對(duì)知識(shí)的靈活運(yùn)用。

上面三種教學(xué)模式，在教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)框架方面，它體現(xiàn)了教師的引導(dǎo)角色地位與學(xué)生在課程學(xué)習(xí)中的主體地位，突出了課程三維目標(biāo)的落實(shí)方法與途徑。在教學(xué)活動(dòng)程序方面，它符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，即程序簡(jiǎn)明又便于操作。對(duì)于構(gòu)建高效課堂，它具有一定的理論與實(shí)踐價(jià)值。

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