物理知識形成過程中的自主與主導

王潁水

建構主義學習理論認為，學生的學習是對知識的主動建構過程，同時學生要主動地建構對外部信息的解釋系統(tǒng)。然而，在相當長的時間內(nèi)，中學物理的教學模式是：一塊黑板一支筆，一張嘴巴說到底，重解題輕實驗，重結果輕過程。其結果是：學生被動學，解題套題型，不會思考問題，不會提問。

為了還物理學及物理教育的本來面目，在物理教學中，教師不僅要講解物理知識，還要讓學生經(jīng)歷物理知識的形成過程。筆者在鄭州一中所推行的主體課堂教學實踐中，通過設置適當?shù)奈锢砬榫?，努力達到這一教學目的。

一、培養(yǎng)學生在知識形成過程中的自主精神

1.把學習的主動權交給學生

根據(jù)教學內(nèi)容，在課堂教學過程中引入探究式學習，讓學生直接參與教學。在課前將全班同學分成若干小組，發(fā)揮小組合作學習的優(yōu)勢，完成各自小組的任務，如社會調(diào)查、收集數(shù)據(jù)、設計實驗、分析研究等。課堂則作為各小組交流學習成果的場地，例如，新教材的“超重和失重”一節(jié)，筆者用了如下教學方法：

先將全班同學分成三個小組。資料收集小組負責收集各種有關失重和超重的文字、圖片及影像資料。實驗設計小組設計各種實驗，探討失重和超重條件下物體所受支持力和重力的關系。理論分析小組從已有力學知識出發(fā)，推導失重和超重條件下物體所受支持力與重力的關系，并形成結論。

教學過程：由三個小組分別匯報交流學習成果，課堂上允許其他同學隨時插問，該小組同學負責答疑。

由資料收集小組將收集到的材料整理制成PPT電子文稿展示，內(nèi)容：影像類有火箭發(fā)射升空，衛(wèi)星繞地球運轉，太空艙內(nèi)宇航員的工作、生活；圖片類有太空搭載的農(nóng)作物種子的生長情況，如西紅柿、青椒、南瓜等；文字類有微重力下冶煉高純度金屬、新型化學藥品的合成情況等。

由實驗小組演示他們設計的實驗：礦泉水瓶實驗，演示底端開有小孔的礦泉水瓶在靜止、自由下落和加速上升時噴出水柱的長短，說明液體加速運動時，液體內(nèi)部壓強（壓力）會發(fā)生變化；“體重”變化實驗，演示人在起立和下蹲時體重數(shù)的變化，說明物體減速上升或加速下降時會出現(xiàn)失重現(xiàn)象。

理論分析小組根據(jù)牛頓運動定律作圖、板書，推導出：當物體做加速度方向向上的變速運動時，物體處于超重狀態(tài)；當物體做加速度方向向下的變速運動時，物體處于失重狀態(tài)……

最后，教師針對學生自學和研討過程中生成的問題再展開精講。采取這種做法的目的是將學習的主動權還給學生，給予他們施展才華的機會，使學生在掌握知識的同時思維得到相應的啟發(fā)和訓練，語言表達能力、自學能力、分析問題和解決問題的能力、團結協(xié)作的意識和能力都得到強化，收到良好的教學效果。

2.少講授多實踐

教師應給學生留出進行思維和實踐活動必要的時間，讓學生充分地展示其思維和實踐活動的過程。教師寧肯少講一點，也要讓學生多想一會兒。與其講了十個問題而學生只會在題海中照貓畫虎，倒不如讓學生把某一個問題研究透徹，以不變應萬變。在教學中，應盡量避免使用“小步子、多臺階、大容量、高暗示”等降低學生思維訓練水平的模式。例如，高一學生在學習靜力學內(nèi)容時，對摩擦力問題總是難以理解。有這樣一道題：

重力為100 N的物體在水平地面上向右運動，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，與此同時物體受到一個水平向左的力（20N）的作用，則物體所受到的合力的大小和方向如何？

學生在理解此題時，總會產(chǎn)生這樣的疑問：如何判斷物體摩擦力的方向？力F在此起到了什么作用？摩擦力與力F之間存在什么關系？有向右的力（拉力或推力）嗎？沒有這樣的力物體怎么會向右運動呢？教師在講評時，應充分預見問題所在，步步引導，這樣既能發(fā)現(xiàn)學生的思維問題，又能為教學工作的順利展開做好鋪墊。

在教學中，不要怕學生出錯。學生的錯誤暴露得越充分，教學的針對性就越強。學生學習中出現(xiàn)的錯誤常常會為教師提供寶貴的“教機”，教師可以通過學生在學習中出現(xiàn)的錯誤，及時了解學生的思維軌跡，為進一步指導學生學習打好基礎。

二、發(fā)揮教師在學生知識形成過程中的主導作用

一個教師課堂教學的藝術性在于：善于引導學生，但絕不是牽著學生的鼻子走；要嚴格要求學生，但絕不使學生感到壓抑；要在問題的開頭啟發(fā)學生思考，但絕不把最終結果端給學生。在教學中，教師應扮演的角色是學生學習的指導者、激勵者，應在創(chuàng)設高質(zhì)量的問題情境、激勵學生主動參與教學、指導學生深化對知識的理解、教會學生正確的思維方法等方面下工夫。

1.要了解學生的所思、所想、所為

美國心理學家奧蘇伯爾在《教育心理學》一書中說：如果我不得不把全部教育心理學還原為一條原理的話，我將會說影響學習的最重要因素是學生已經(jīng)知道了什么，根據(jù)學生原有的知識狀況進行教學。

教師應在備課中花大量的時間去琢磨學生。比如，琢磨學生已有的知識基礎，對某一問題可能有的想法、做法，可能遇到的困難、問題，容易犯的錯誤；琢磨哪些問題適合反應迅速且正確率高的學生，哪些問題讓反應快但容易出錯的學生來解答效果會更好，哪些問題留給反應慢但分析準確的學生，哪些問題是要照顧反應跟不上且又易出錯的學生。在此基礎上，根據(jù)教學目標設計出不同的應對方案和教學情境。

2.要善于創(chuàng)設問題情境

根據(jù)學生的思維發(fā)展水平設計出難度適中、典型性強，具有探索性、開放性、應用性，能提高學生思維訓練質(zhì)量的好問題，這是教師在課堂教學中能充分發(fā)揮主導作用的重要標志之一。其中最關鍵的一點就是讓學生明確物理規(guī)律建立的目的，從而使學生的思維加工活動指向確定的方向。如學習了勻變速直線運動后，學生知道認識一個物體的運動趨勢，必須清楚它的運動狀態(tài)變化的快慢——加速度，因此我們很有必要來研究物體的加速度到底與哪些因素有關，有怎樣的關系。

3.要啟發(fā)學生積極質(zhì)疑

著名理論物理學家和物理教育家韋斯科夫說過，科學不是死記硬背的知識、公式、名詞?？茖W是好奇，是不斷發(fā)現(xiàn)事物和不斷詢問“為什么，為什么它是這樣的”。好的老師不是講得學生沒問題可問，而是啟發(fā)學生提出更深刻的問題。