中學(xué)物理內(nèi)核探究教學(xué)模式構(gòu)建藝術(shù)

我國(guó)自實(shí)施新課程以來(lái)，傳統(tǒng)單一的授受式教學(xué)方式受到了批判，探究式教學(xué)得到了大力提倡.在當(dāng)今有關(guān)教學(xué)方式的話語(yǔ)體系中，探究式教學(xué)取得了統(tǒng)治地位，授受式教學(xué)遭到極力貶斥.但是中學(xué)課堂的實(shí)際卻是另一種景象：在常態(tài)課堂中，很多老師仍然采用單一授受的教學(xué)方式；在各種公開(kāi)課上，幾乎所有老師都力圖采用探究式教學(xué)，不過(guò)聽(tīng)課的教師都感覺(jué)他們的課是作秀，太“夸張”，沒(méi)有效果.這表明很多一線教師對(duì)探究式教學(xué)的效果持懷疑態(tài)度，對(duì)如何開(kāi)展探究式教學(xué)還沒(méi)有找到有效的途徑.

一線教師對(duì)探究式教學(xué)存在的疑慮和問(wèn)題主要有：探究式教學(xué)有利于提高學(xué)生的考試成績(jī)嗎？探究式教學(xué)有利于提高教學(xué)效率使我們能在有限的時(shí)間內(nèi)完成教學(xué)任務(wù)嗎？如何創(chuàng)設(shè)情境才能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)地投入探究？在課堂探究中教師能為學(xué)生提供幫助嗎？如果能，那么如何提供幫助？在探究式課堂中能進(jìn)行授受式教學(xué)嗎？如果能，探究式教學(xué)與授受式教學(xué)如何有機(jī)結(jié)合？在探究式課堂中，教師如何應(yīng)對(duì)學(xué)生提出的各種各樣問(wèn)題？課堂探究一定要采取小組合作的形式嗎？當(dāng)需要以小組合作的形式進(jìn)行探究時(shí)，如何才能使學(xué)生進(jìn)行有效的合作？探究式教學(xué)一定需要學(xué)生動(dòng)手活動(dòng)嗎？或者說(shuō)一定需要形式熱鬧的活動(dòng)嗎？等等.

杭州市余杭高級(jí)中學(xué)林輝慶老師所著的《中學(xué)物理內(nèi)核探究教學(xué)模式構(gòu)建藝術(shù)》提出的內(nèi)核探究教學(xué)模式，較好地回答或解決了這些疑慮和問(wèn)題.

內(nèi)核探究教學(xué)模式以知識(shí)的建構(gòu)性和認(rèn)識(shí)的內(nèi)核突破性為理論基礎(chǔ).建構(gòu)主義認(rèn)為，知識(shí)不是客觀存在的東西，是人建構(gòu)起來(lái)關(guān)于人與世界相互作用經(jīng)驗(yàn)的解釋系統(tǒng)；學(xué)習(xí)不是被動(dòng)地接受東西，而是主動(dòng)地生成自己的理解和意義.同時(shí)，知識(shí)具有社會(huì)性，作為人類(lèi)文化重要組成部分的科學(xué)知識(shí)，是歷史上不同觀點(diǎn)交鋒、碰撞、競(jìng)爭(zhēng)，大量社會(huì)成員協(xié)作、協(xié)商從而達(dá)成一致的能最大范圍地解釋經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的認(rèn)識(shí)成果.知識(shí)的社會(huì)建構(gòu)性決定了合作探究對(duì)于人類(lèi)學(xué)習(xí)的必要性和必然性.那么，人們通過(guò)探究建構(gòu)知識(shí)的過(guò)程是線性的、逐步的、必然的，還是非線性的、突發(fā)的、偶然的呢？理論研究和大量事實(shí)表明，人們的認(rèn)識(shí)過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，其中直覺(jué)、靈感和感悟是知識(shí)建構(gòu)的關(guān)鍵階段和主要形式.直覺(jué)、靈感和感悟總是在問(wèn)題的核心和關(guān)鍵處以突發(fā)的形式發(fā)生的，以此為基礎(chǔ)建構(gòu)起來(lái)的知識(shí)系統(tǒng)是有機(jī)的、具有內(nèi)核結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，而不是一個(gè)機(jī)械組裝式的系統(tǒng).認(rèn)識(shí)的內(nèi)核突破規(guī)律和知識(shí)的核式結(jié)構(gòu)，決定了教學(xué)中的探究應(yīng)該在知識(shí)系統(tǒng)的內(nèi)核處進(jìn)行.

基于知識(shí)的建構(gòu)性和認(rèn)識(shí)的內(nèi)核突破性，《中學(xué)物理內(nèi)核探究教學(xué)模式構(gòu)建藝術(shù)》提出了內(nèi)核探究教學(xué)的基本思路：確定一個(gè)恰當(dāng)大小的知識(shí)系統(tǒng)，分析系統(tǒng)中知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系和結(jié)構(gòu)，明確知識(shí)系統(tǒng)的內(nèi)核.在知識(shí)的內(nèi)核處設(shè)置探究性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)內(nèi)核問(wèn)題進(jìn)行充分的探究.探究過(guò)程不糾纏于枝節(jié)問(wèn)題，一些非關(guān)鍵性信息可以通過(guò)授受或閱讀自學(xué)的方式讓學(xué)生快速獲得，教師的指導(dǎo)和調(diào)節(jié)，使得班級(jí)的探究始終沿著突破內(nèi)核問(wèn)題的方向前進(jìn).通過(guò)集中精力不斷深入的探究，學(xué)生通過(guò)自己的努力突破內(nèi)核問(wèn)題，建立起知識(shí)系統(tǒng)的核心概念或規(guī)律.隨之，以此核心概念或核心規(guī)律為基礎(chǔ)，采用授受的方式或自學(xué)的方式，讓學(xué)生快速地獲取整個(gè)知識(shí)系統(tǒng).

由這一基本思路，得到內(nèi)核探究教學(xué)的基本步驟或基本模式如下：

提出內(nèi)核探究教學(xué)的基本思路和基本模式之后，《中學(xué)物理內(nèi)核探究教學(xué)模式構(gòu)建藝術(shù)》詳細(xì)論述了內(nèi)核探究教學(xué)的整體設(shè)計(jì)；內(nèi)核探究教學(xué)中的課堂討論；內(nèi)核探究教學(xué)中的教師調(diào)節(jié).知識(shí)總是以系統(tǒng)的形式存在，內(nèi)核是知識(shí)系統(tǒng)的內(nèi)核，所以確定恰當(dāng)?shù)闹R(shí)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)教學(xué)是內(nèi)核探究教學(xué)的前提.在課堂學(xué)習(xí)中，同學(xué)之間的互動(dòng)和不同觀點(diǎn)的碰撞和啟發(fā)是最重要的動(dòng)力資源，所以組織好課堂討論是內(nèi)核探究成敗的關(guān)鍵.正像一堆篝火，需要人們不斷地把余燼攏到一處，不斷地添加柴薪，才能不斷地燃燒.課堂討論如果沒(méi)有教師的主動(dòng)、適時(shí)的調(diào)節(jié)，將很快成為一盤(pán)散沙，迷失方向，所以教師調(diào)節(jié)是內(nèi)核探究教學(xué)成功的保證.

為了利于讀者理解和借鑒，《中學(xué)物理內(nèi)核探究教學(xué)模式構(gòu)建藝術(shù)》列舉了大量生動(dòng)、鮮活的課堂教學(xué)實(shí)例.下面是該書(shū)中“磁通量與電磁感應(yīng)現(xiàn)象的整合教學(xué)”實(shí)例.

教學(xué)實(shí)例 磁通量與電磁感應(yīng)現(xiàn)象的整合教學(xué)

各種中學(xué)物理教材，都是先獨(dú)立介紹磁通量概念，然后在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，用它來(lái)描述產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件.這樣分裂式的學(xué)習(xí)，學(xué)生就無(wú)法理解物理中為什么要引入磁通量的概念？磁通量為什么要這樣定義？在單獨(dú)學(xué)習(xí)了磁通量概念之后，再來(lái)探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件，就流失了很多探究性，增加了很多機(jī)械性.而以磁通量和電磁感應(yīng)現(xiàn)象為一個(gè)整體系統(tǒng)、以電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生條件是什么為內(nèi)核問(wèn)題的內(nèi)核探究教學(xué)則呈現(xiàn)出另外一番景象.

（1）創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景

用圖2裝置，演示圖3所示的各種情況.在圖2中，通電線圈能在兩個(gè)磁極之間產(chǎn)生有較強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁極所對(duì)的空間以外部分的磁場(chǎng)較弱；調(diào)節(jié)變阻器的電阻能改變磁極之間磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.導(dǎo)線圈P可變形，它的兩端與靈敏電流計(jì)連接G.

（2）提出內(nèi)核問(wèn)題

教師：線圈不變，磁場(chǎng)變化，能產(chǎn)生感應(yīng)電流；磁場(chǎng)不變，線圈變形或運(yùn)動(dòng)，也能產(chǎn)生感應(yīng)電流，那么，產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件到底是什么呢？

（3）探究突破內(nèi)核

給學(xué)生足夠的時(shí)間，讓他們充分思考.

學(xué)生1：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可以概括為導(dǎo)體要切割磁感線.

教師質(zhì)疑：圖3（1）中導(dǎo)體并沒(méi)有切割磁感線也會(huì)產(chǎn)生電流？

學(xué)生1：圖3（1）中磁場(chǎng)變強(qiáng)了，相當(dāng)于線圈中的磁感線向內(nèi)集中，這時(shí)線圈也切割了磁感線，圖3（2）中……

教師肯定這是一個(gè)很有創(chuàng)造性的想法.并從“切割”的角度解釋圖（4）、（5）和（6）三種情況.

教師：是不是只要“切割”，就一定能產(chǎn)生感應(yīng)電流呢？例如圖3（3）所示的情況，線圈切割磁感線，但沒(méi)有感應(yīng)電流.

學(xué)生1：因?yàn)椤扒懈钸M(jìn)去”與“切割出來(lái)”的磁感線條數(shù)相同.

教師：其他同學(xué)有不同的判斷方法嗎？一會(huì)兒后，

學(xué)生2：產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件是相對(duì)于線圈的磁場(chǎng)發(fā)生了變化.

教師追問(wèn)：“相對(duì)于線圈的磁場(chǎng)”是什么意思？

學(xué)生2：……（不能回答）.

教師：你認(rèn)為在圖3（1）中，相對(duì)于線圈的磁場(chǎng)是怎么變的？

學(xué)生2：變大.

教師：圖3（2）中，相對(duì)于線圈的磁場(chǎng)是怎么變的？

學(xué)生2：變小.

學(xué)生2還回答了其他各圖中“相對(duì)于線圈的磁場(chǎng)”的變化情況.

教師：可以聽(tīng)出你這個(gè)“相對(duì)于線圈的磁場(chǎng)”不是線圈中磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，而是通過(guò)線圈的磁場(chǎng)的……

很多學(xué)生回答：多少.（感悟內(nèi)核）

（4）發(fā)展形成體系

教師指出，在物理中，把通過(guò)一個(gè)面的磁場(chǎng)的多少叫做磁通量，它的直觀意義就是穿過(guò)一個(gè)面的磁感線的條數(shù).教師與學(xué)生一起分析得到磁通量的定義，介紹它的單位.引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)用“切割”和磁通量變化這兩種方法表示產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象條件相通的，但用磁通量概念能在所有情況下進(jìn)行定量描述.

最后總結(jié)學(xué)習(xí)成果如下：

磁通量：通過(guò)一個(gè)面的磁場(chǎng)的多少.

定義式為Φ=BS.

單位：韋伯（Wb）.

1 Wb=1 T·m2.

產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：只要穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化，電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流.

通過(guò)這樣的內(nèi)核探究式教學(xué)，對(duì)于磁通量和產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件，學(xué)生除了能獲得通過(guò)傳統(tǒng)的“分裂式”教學(xué)所能得到的理解外，還形成了基于兩者聯(lián)系的更加深刻的意義，更可貴的是，通過(guò)這一過(guò)程，學(xué)生獲得了更接近科學(xué)探究真實(shí)的體驗(yàn).相較于原來(lái)的“分裂式”教學(xué)，內(nèi)核探究式教學(xué)是一種更高質(zhì)的教學(xué).在這樣的內(nèi)核探究式教學(xué)中，充分發(fā)揮了知識(shí)的系統(tǒng)功能，實(shí)現(xiàn)了探究式教學(xué)與授受式教學(xué)的有機(jī)結(jié)合，節(jié)省了教學(xué)時(shí)間.相較于原來(lái)的“分裂式”教學(xué)，內(nèi)核探究式教學(xué)是一種更高效的教學(xué).

《中學(xué)學(xué)物理內(nèi)核探究教學(xué)模式構(gòu)建藝術(shù)》具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，豐富的教學(xué)實(shí)踐支撐，其中的觀點(diǎn)新穎、獨(dú)到，具有原創(chuàng)性，值得廣大中學(xué)物理一線教師和物理教學(xué)研究者一讀.