例談高中物理生態(tài)課堂構(gòu)建

劉明

教育生態(tài)學(xué)的視域下的課堂教學(xué)具備了課堂生態(tài)主體（教師和學(xué)生）、課堂生態(tài)環(huán)境（物質(zhì)和精神環(huán)境）兩大生態(tài)因子，通過課堂生態(tài)活動（教學(xué)活動）實(shí)現(xiàn)主體與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)、能量和信息的交流，形成了一個(gè)人工的課堂生態(tài)系統(tǒng).建構(gòu)高中物理生態(tài)課堂就是從教育生態(tài)學(xué)角度出發(fā)，結(jié)合高中物理學(xué)科特點(diǎn)，分析現(xiàn)有課堂生態(tài)存在的問題，優(yōu)化課堂生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)生態(tài)主體之間、生態(tài)主體與生態(tài)環(huán)境之間的多維互動，建立一種自主的、開放的、和諧的[HJ1.31mm]、高效的物理課堂生態(tài).筆者以魯科版高中物理必修一第六章第三節(jié)“牛頓第三定律”為例，就高中物理生態(tài)課堂建構(gòu)進(jìn)行探討，以期待有助于教學(xué)實(shí)踐.

1 高中物理課堂非生態(tài)現(xiàn)象

隨著新課程改革的深入，高中物理課堂生態(tài)越來越受到重視，在高中物理課堂中開始更多地關(guān)注情境創(chuàng)設(shè)、學(xué)生體驗(yàn)、合作探究，注重師生之間的平等對話，關(guān)注物理與生活相聯(lián)系等.這些轉(zhuǎn)變給高中物理課堂教學(xué)注入了新的生機(jī)，但在現(xiàn)實(shí)的高中物理課堂教學(xué)中，仍有一些非生態(tài)現(xiàn)象值得我們關(guān)注：

1.1 忽視物理概念、規(guī)律的建立過程

將學(xué)生對概念、規(guī)律的理解建立在習(xí)題的訓(xùn)練上，將課堂教學(xué)的重心放在應(yīng)用知識解題的訓(xùn)練上.關(guān)注點(diǎn)仍然是學(xué)生知識的掌握而不是知識形成過程，造成課堂教學(xué)容量過大，增加了學(xué)生的負(fù)擔(dān).

1.2 教學(xué)過程重形式、輕本質(zhì)，新課程的理念未能真正地融入到課堂教學(xué)中

比如，課堂上讓學(xué)生進(jìn)行合作探究，卻沒有搞清楚問題是否值得探究，也不明確合作的分工與協(xié)作的內(nèi)容，甚至不明白該問題探究的重點(diǎn)環(huán)節(jié)是什么都按部就班地按照探究基本步驟進(jìn)行，合作探究的形式重于本質(zhì).

1.3 學(xué)生主體地位依然缺失

在課堂上，教師依然是知識的高度權(quán)威，對話停留在教師設(shè)計(jì)的問題鏈中，基本是你問我答狀態(tài)，所有學(xué)生無論是否理解了前面的問題，都得跟著老師亦步亦趨，被動地接受課堂教學(xué)結(jié)論.缺乏學(xué)生相互之間的交流與對話，缺少學(xué)生主體間的思維互動，削弱了學(xué)生的問題意識，知識的自主構(gòu)建難以體現(xiàn).

1.4 物理實(shí)驗(yàn)不是被強(qiáng)化、而是被弱化

物理學(xué)是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的地位毋庸置疑，新課程強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)要以全面培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，更加凸顯了物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要地位.而現(xiàn)實(shí)的高中物理課堂中，“演示實(shí)驗(yàn)常常不做，分組實(shí)驗(yàn)一略而過”的現(xiàn)象非常普遍，很多老師缺乏實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，經(jīng)常在黑板上“講實(shí)驗(yàn)”，或者借助“視頻實(shí)驗(yàn)”或“課件實(shí)驗(yàn)”取代本應(yīng)實(shí)際操作的實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)重弱化了實(shí)驗(yàn)的教育功能.

2 構(gòu)建高中物理生態(tài)課堂的策略

2.1 豐富教學(xué)資源，改善課堂生態(tài)環(huán)境

課堂生態(tài)環(huán)境包含物質(zhì)環(huán)境和精神環(huán)境，它們是構(gòu)建物理生態(tài)課堂的基礎(chǔ).

物質(zhì)環(huán)境是指進(jìn)行課堂教學(xué)活動所必須具備的一切物質(zhì)準(zhǔn)備，包含教室及其附屬設(shè)備、相關(guān)教學(xué)資源等.首先，教室桌椅要根據(jù)教學(xué)需要擺放.依據(jù)講授式、討論式、合作探究式等不同的教學(xué)組織形式，教室桌椅擺放可以是秧田式、環(huán)形或小組塊狀組合等不同的方式.基于案例中“自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)”的組織方式，教室桌椅采用了小組塊狀的方式，如圖1所示.小組合作式的桌椅擺放，給學(xué)生一個(gè)合作學(xué)習(xí)的心理暗示，有利于建立學(xué)生合作學(xué)習(xí)的心理預(yù)期.其次，要充分利用實(shí)物、幻燈片、視頻及多媒體課件等教學(xué)資源，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容的表現(xiàn)手法，以助于消除學(xué)生學(xué)習(xí)過程中的疲憊感，保持學(xué)習(xí)的新鮮感.如案例中教學(xué)資源準(zhǔn)備相當(dāng)豐富，有：①學(xué)生實(shí)驗(yàn)用：彈簧測力計(jì)（每組3個(gè)，分度值不同的一個(gè)，分度值相同的兩個(gè)）②教師演示用：DIS數(shù)字系統(tǒng)一套、力傳感器兩個(gè)、小磁針兩個(gè)、氣墊導(dǎo)軌、微型風(fēng)扇、遙控電動玩具車③視頻：水上飛人、氣墊船、火器發(fā)射、汽車陷泥地等④反映相互作用的圖片若干、無后座力炮圖片及介紹網(wǎng)址⑤學(xué)生用課前導(dǎo)學(xué)案一份、課本文本⑥基于多媒體平臺的教室等.

精神環(huán)境是激發(fā)師生內(nèi)在動力，積極主動參與教學(xué)活動的重要生態(tài)因子.健康的精神環(huán)境具體表現(xiàn)為自由、民主、平等的課堂氛圍，在這樣的課堂中師生、生生之間能相互尊重、平等交流，感受學(xué)習(xí)的愉悅感和安全感，從而產(chǎn)生主動學(xué)習(xí)的欲望.巧妙的利用資源，搭建適合師生多維互動、平等交流的平臺，是建設(shè)健康的精神環(huán)境的前提.簡而言之，課堂生態(tài)環(huán)境優(yōu)化有賴于豐富的教學(xué)資源準(zhǔn)備.

2.2 創(chuàng)設(shè)貼近生活的教學(xué)情境，增強(qiáng)親身體驗(yàn)

生態(tài)課堂強(qiáng)調(diào)學(xué)生主體通過親歷學(xué)習(xí)活動，形成新知識的自主建構(gòu).從日常生活經(jīng)驗(yàn)入手，創(chuàng)設(shè)貼近生活的教學(xué)情境，將生活資源轉(zhuǎn)化為教學(xué)資源，強(qiáng)化學(xué)生的生活體驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生在體驗(yàn)中學(xué)習(xí)，在體驗(yàn)中探究.既尊重學(xué)生心理認(rèn)知規(guī)律，又有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性.

案例1 引入課題的視頻（水上飛人）如圖2，該視頻不僅貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)，又符合學(xué)生的已有的認(rèn)知水平，視覺震撼力強(qiáng)，容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

案例2 兩個(gè)同學(xué)穿輪滑鞋表演面對面雙手互推和面對背一個(gè)同學(xué)推另一個(gè)同學(xué).通過情境體驗(yàn)，認(rèn)識到一對相互作用力無論是主動或被動，都是同時(shí)存在的.

2.3 挖掘教材內(nèi)涵，突出學(xué)科教育功能

新課程改革后的教材似乎變得相對“簡單”，這就意味著需要老師讀懂、讀透教材，教師應(yīng)該是用教材來教，而不是教教材.教材中的有些章節(jié)，知識內(nèi)容比較簡單，教師在處理這樣的教材時(shí)，不能只停留在教材表面所呈現(xiàn)的內(nèi)容上，而是要深挖教材背后所蘊(yùn)涵的學(xué)科思想，把握好學(xué)科的教育功能.“牛頓第三定律”知識內(nèi)容非常簡單，其學(xué)科教育功能容易被忽視，筆者認(rèn)為，本節(jié)課可以挖掘并突出學(xué)科教育特色的內(nèi)容有以下兩點(diǎn)：

（1）突出本節(jié)內(nèi)容與生活、社會的聯(lián)系，體現(xiàn)“物理來源生活、物理走向社會”的新課程理念.

筆者在“牛頓第三定律”的教學(xué)設(shè)計(jì)中充分挖掘一對相互作用力在生產(chǎn)和科技上的應(yīng)用事例，并利用生活物品設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，關(guān)注生態(tài)課堂的開放性.

案例3 汽車在路面行駛，前進(jìn)的動力是什么力？學(xué)生普遍認(rèn)為這個(gè)力是發(fā)動機(jī)施加的.此時(shí)利用遙控電動玩具車在講臺上演示：

·開啟遙控開關(guān)，在桌面上的遙控車正常行駛

·用一根木棒將遙控車驅(qū)動輪架起離地，開啟遙控開關(guān)，發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，汽車不前進(jìn)

·將遙控車放在如圖3的木板上，開啟遙控開關(guān)，汽車前進(jìn)，木板后退

案例4 播放氣墊船視頻（如圖4），氣墊船前進(jìn)的動力來源是什么？結(jié)合圖4中微型風(fēng)扇在氣墊導(dǎo)軌上的運(yùn)動演示實(shí)驗(yàn)，明確動力來源風(fēng)扇.進(jìn)一步拓展性提出問題，氣墊船的阻力小的原理是什么？與作用力和反作用力的內(nèi)容有何聯(lián)系，請上網(wǎng)查詢相關(guān)資料.

案例5 播放火箭筒發(fā)射炮彈視頻，感受反作用力的危害，指出在大炮發(fā)射時(shí)后坐力危害極大，提出拓展性問題：無后坐力炮是不是沒有反作用力呢？那它的原理是什么呢？請上網(wǎng)查閱相關(guān)資料.

（2）強(qiáng)化課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，關(guān)注動態(tài)生成，凸顯物理實(shí)驗(yàn)教育功能.

課堂中設(shè)計(jì)了多個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，除了圖3、圖4兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)外，還有氣墊導(dǎo)軌上磁鐵間的相互作用、磁鐵與鐵芯間的相互作用實(shí)驗(yàn)，還有利用兩個(gè)小磁針（實(shí)物投影）演示作用力和反作用力在同一直線上的實(shí)驗(yàn)，這些演示實(shí)驗(yàn)在激發(fā)興趣、展示現(xiàn)象、啟發(fā)思維、揭示規(guī)律等方面起到了重要的作用.除此之外，將探究一對相互作用力的大小關(guān)系的演示實(shí)驗(yàn)拓展為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn).

探究一對相互作用力大小關(guān)系的實(shí)驗(yàn)看似簡單，實(shí)際上學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)過程中會出現(xiàn)很多難以預(yù)料的問題，如儀器沒有選擇相同的兩把彈簧測力計(jì)、測力計(jì)沒有調(diào)零、實(shí)驗(yàn)中測力計(jì)斜對拉和豎直方向?qū)⒘Φ淖x數(shù)沒有估讀等.這些動態(tài)生成資源是學(xué)生差異性的反映，在課堂中關(guān)注并利用這些資源進(jìn)行合理引導(dǎo)，通過師生、生生間的多維互動，實(shí)現(xiàn)師生共同發(fā)展.這一過程對學(xué)習(xí)良好實(shí)驗(yàn)習(xí)慣的養(yǎng)成、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶岣吆蛯?shí)驗(yàn)素養(yǎng)的提升有相當(dāng)重要的作用.通過實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題，分析分組實(shí)驗(yàn)方案的局限性，進(jìn)一步提出解決問題的新方法——引入力傳感器實(shí)驗(yàn)和DIS數(shù)字化信息系統(tǒng).利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析，得出結(jié)論（如圖6），使學(xué)生認(rèn)識到現(xiàn)代科技在物理研究中的重要作用，體現(xiàn)課堂生態(tài)的開放性和關(guān)聯(lián)性.

2.4 運(yùn)用多樣化教學(xué)，突出學(xué)生主體地位

課堂生態(tài)主體是教師和學(xué)生，教師主體在課堂教學(xué)中僅是教學(xué)活動的組織者，學(xué)習(xí)活動的引導(dǎo)者和參與者，學(xué)生應(yīng)該成為學(xué)習(xí)的主人.生態(tài)課堂要以學(xué)生發(fā)展為本，要關(guān)注全體學(xué)生、注重學(xué)生的全面發(fā)展和個(gè)性發(fā)展.這就要求教師依據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)多樣化教學(xué)活動，采用多樣化的教學(xué)組織形式和教學(xué)方法，以滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，使每個(gè)學(xué)生的潛能都能得到開發(fā)，使每個(gè)學(xué)生都有最大的收獲.

案例教學(xué)過程主要運(yùn)用了兩種教學(xué)組織形式.首先，在學(xué)習(xí)一對相互作用力的特點(diǎn)時(shí)，采用了“學(xué)案導(dǎo)學(xué)→小組合作→交流展示→歸納結(jié)論”的教學(xué)組織形式.學(xué)案中的問題設(shè)置有：①身邊存在相互作用力的例子有哪些，請畫出它們的示意圖？②是否存在單獨(dú)的作用力而沒有反作用力？③是先有作用力，后有反作用力嗎？④作用力與反作用力的作用點(diǎn)是否相同？⑤相互接觸的物體才有相互作用嗎？通過問題引領(lǐng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、小組交流討論解決疑惑、最后小組交流匯報(bào)歸納出結(jié)論.其次，在學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)中，采用“自主設(shè)計(jì)→方案交流→合作探究”的教學(xué)組織形式.這兩種教學(xué)組織形式的實(shí)質(zhì)是“自主-合作”，它體現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)的有機(jī)統(tǒng)一，在此基礎(chǔ)上再靈活地采用談話法、討論法、演示法等多種教學(xué)方法結(jié)合，全方位調(diào)動課堂生態(tài)主體之間的多維互動，突出了學(xué)生的主體地位.

總之，構(gòu)建高中物理生態(tài)課堂，就是結(jié)合物理學(xué)科特點(diǎn)，設(shè)計(jì)鮮活的教學(xué)活動，激活課堂生命，使學(xué)生成為課堂教學(xué)的主體，實(shí)現(xiàn)師生在教學(xué)中自然、和諧的發(fā)展.