物理教學(xué)中實施結(jié)構(gòu)嘗試教學(xué)法

張建平

1.馬克思主義認(rèn)識論

馬克思主義認(rèn)識論認(rèn)為，科學(xué)認(rèn)識的任務(wù)是對直觀認(rèn)識中獲得的感性材料進(jìn)行加工整理，經(jīng)過科學(xué)抽象、邏輯思維，達(dá)到對客觀事物的本質(zhì)和規(guī)律的認(rèn)識.認(rèn)識事物的本質(zhì)就是要抽象概括出“某一類知識的關(guān)鍵特征”或“解決某一類問題的思想方法和操作步驟”，即對知識的學(xué)習(xí)要上升到概括化的水平；認(rèn)識事物的規(guī)律就是要揭示“不同類知識的關(guān)鍵特征”的內(nèi)在聯(lián)系或“解決不同類問題的思想方法和操作步驟”的相互聯(lián)系，即對知識的學(xué)習(xí)上升到結(jié)構(gòu)化的水平.

2.認(rèn)知心理學(xué)

現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，個體的知識分為兩類，即陳述性知識和程序性知識.陳述性知識是關(guān)于“知什么”的問題，主要由概念性知識組成.程序性知識是關(guān)于“知如何”的問題，其實質(zhì)是以學(xué)科基本概念為基礎(chǔ)，以學(xué)科思想方法為核心的解決某一類問題的操作步驟.對陳述性知識的學(xué)習(xí)，要揭示學(xué)科基本概念的本質(zhì)屬性或關(guān)鍵特征，揭示出學(xué)科基本概念的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，使學(xué)生對學(xué)科基本概念的學(xué)習(xí)上升到“概括化、結(jié)構(gòu)化”的水平.對程序性知識的學(xué)習(xí)，要在明確學(xué)科基本概念，把握學(xué)科思想方法的基礎(chǔ)上，對解決某一類問題的操作步驟進(jìn)行概括，并把握每一步驟的操作要點(diǎn)，揭示出“步驟”與“步驟”之間的內(nèi)在邏輯聯(lián)系，并用“結(jié)構(gòu)”的形式來表征，使學(xué)生對程序性知識的學(xué)習(xí)也上升到“概括化、結(jié)構(gòu)化”的水平.

二、結(jié)構(gòu)嘗試教學(xué)法內(nèi)容

“兩類結(jié)構(gòu)”是指學(xué)科“知識內(nèi)容結(jié)構(gòu)”和“方法程序結(jié)構(gòu)”的簡稱.對應(yīng)于三維目標(biāo)中的知識與技能、過程與方法.在系統(tǒng)科學(xué)中，有三個基本概念：元素、結(jié)構(gòu)、功能.元素是構(gòu)成系統(tǒng)的基本單元，各元素相互作用，相互聯(lián)系形成一定的結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)決定其功能.根據(jù)系統(tǒng)科學(xué)的觀點(diǎn)，任何一門學(xué)科都可以看做是一個系統(tǒng)，學(xué)科的基本概念則是構(gòu)成這門學(xué)科知識系統(tǒng)的基本元素，這些基本概念是相互聯(lián)系，有一定的內(nèi)在邏輯性.學(xué)科知識概念及其內(nèi)在的邏輯聯(lián)系即為學(xué)科的“知識內(nèi)容結(jié)構(gòu)”.學(xué)生掌握了學(xué)科的“知識內(nèi)容結(jié)構(gòu)”，才能更有效地掌握學(xué)科知識，解決學(xué)科問題.

三、教學(xué)案例（探究凸透鏡的成

像規(guī)律）

1.引入新課.師：觀察魚缸中魚的大小和實際物體相比，有什么特點(diǎn)？猜想一下，為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象.請同學(xué)們利用桌面上的焦距為10cm的凸透鏡觀察周圍的物體，交流能夠看到什么樣的像.（設(shè)計意圖：利用魚缸中的魚所成的像，激發(fā)學(xué)生的求知欲，通過觀察周圍物體對凸透鏡能成什么像有大致了解，形成感性認(rèn)識）

2.凸透鏡成像.（物到光屏之間的距離稱之為物距，用u表示，用像到光屏之間的距離稱之為像距，用v表示）師：猜想一下，凸透鏡成什么樣的像由什么因素決定？（設(shè)計意圖：針對現(xiàn)象，讓學(xué)生猜想）師：利用桌面上的器材（光具座、焦距f=10cm的凸透鏡、光屏、蠟燭）如何做實驗？實驗中需要注意哪些事項？（設(shè)計意圖：讓學(xué)生經(jīng)過嘗試、討論、合作得出本實驗的操作步驟及注意事項）師：實驗中需要記錄哪些東西？請你設(shè)計一個比較合適的表格記錄這些數(shù)據(jù).（設(shè)計意圖：培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計表格、記錄數(shù)據(jù)的能力）學(xué)生做實驗，并且記錄數(shù)據(jù).師：同學(xué)們已經(jīng)測得一些數(shù)據(jù)，以及相對應(yīng)的圖像.如何根據(jù)這些數(shù)據(jù)分析成像性質(zhì)？請小組討論，并且派小組代表來說說你們組的想法.（啟發(fā)學(xué)生小組討論，在光路圖上找到物和像的位置，并且跟焦距進(jìn)行對比，總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)律）師：剛剛同學(xué)們通過改變物距，移動光屏測量物距、像距，觀察成像性質(zhì)，得出了凸透鏡成像規(guī)律.如何從光路圖上解釋成像規(guī)律呢？按照怎樣的順序解釋比較有序呢？（設(shè)計意圖：啟發(fā)學(xué)生按照物距由大到小的順序解釋凸透鏡成像規(guī)律）師：在一倍焦距以外，當(dāng)蠟燭由遠(yuǎn)及近向凸透鏡移動過程中，像的性質(zhì)如何變化？（像距逐漸增加，像始終是倒立的實像，逐漸變大）在一倍焦距以內(nèi)，當(dāng)蠟燭由遠(yuǎn)及近向凸透鏡移動過程中，像的性質(zhì)如何變化？（正立虛像，逐漸變?。▋杀督咕嗍欠糯蠛涂s小的分界點(diǎn)，一倍焦距是成實像和虛像的分界點(diǎn)）師：在蠟燭燃燒過程中，像如何變化，應(yīng)該怎樣調(diào)節(jié)？（像向上移動，應(yīng)該將凸透鏡和光屏向下移動）師：如果把凸透鏡遮住一半，那么像的性質(zhì)會變化嗎？（不會）亮度會變化嗎？（變暗）師：如果把蠟燭和光屏的位置調(diào)換，能不能在光屏上成像？（能），像的性質(zhì)會不會發(fā)生改變？（會）（設(shè)計意圖：對凸透鏡成像中的定論進(jìn)行總結(jié)）師：請你對凸透鏡成像規(guī)律進(jìn)行總結(jié).

點(diǎn)評：本案例充分發(fā)揮了教師主導(dǎo)作用，體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位.教師引導(dǎo)學(xué)生利用凸透鏡觀察周圍物體，學(xué)生通過親身體會得到凸透鏡可以成哪幾種像；教師引導(dǎo)學(xué)生動手做實驗、制作表格、記錄數(shù)據(jù)、觀察成像性質(zhì)，學(xué)生親自動手做實驗，以便得到成像性質(zhì).在此基礎(chǔ)上，啟發(fā)學(xué)生在光路圖上探究凸透鏡成像規(guī)律.為加深學(xué)生對成像性質(zhì)的理解，啟發(fā)學(xué)生利用光路圖來解釋成像性質(zhì).再對凸透鏡成像規(guī)律有了較深的理解以后，啟發(fā)對一些知識點(diǎn)進(jìn)行討論.