高中物理課堂微生態(tài)的構(gòu)建*

“生態(tài)”原本是一個生物學(xué)名詞，指自然界的一定空間內(nèi)生物與環(huán)境構(gòu)成的統(tǒng)一整體。課堂中教師、學(xué)生、課堂環(huán)境構(gòu)成了“課堂生態(tài)”。它由教學(xué)內(nèi)容、師生互動、教學(xué)過程、評價方法等生態(tài)因子構(gòu)成，各生態(tài)因子相互影響、相互作用、和諧共存。而每一生態(tài)因子又有自己的構(gòu)成，相對“課堂生態(tài)”來說，這是一個亞結(jié)構(gòu)層次的構(gòu)成，謂之“課堂微生態(tài)”，每個微生態(tài)又包含各自的微生態(tài)因子。例如教學(xué)內(nèi)容微生態(tài)包含具體的探究內(nèi)容、探究的問題及呈現(xiàn)方式等微生態(tài)因子。細化到對課堂微生態(tài)層次調(diào)查、分析的課堂評價更加具體、準(zhǔn)確、科學(xué)。而課堂微生態(tài)層次的構(gòu)建又能使教師對課堂精準(zhǔn)把握，可操作性更強。

課堂微生態(tài)是諸微生態(tài)因子相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)平衡的整體，它的構(gòu)建也體現(xiàn)了教育者的教育理念及時代的特征。然而現(xiàn)階段物理課堂微生態(tài)還存在諸多失衡現(xiàn)象。隨著“核心素養(yǎng)”對三維目標(biāo)的進一步發(fā)展和超越，高中物理課堂微生態(tài)圍繞物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任進行構(gòu)建，使學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)形成內(nèi)化的、帶有物理學(xué)科特性的品質(zhì)；更加強調(diào)真實情景下和非常規(guī)問題背景下的復(fù)雜思維、高階智商的認(rèn)知和開發(fā)、學(xué)科整合及跨學(xué)科學(xué)習(xí)的能力。“真實”“和諧”“開放”是核心素養(yǎng)背景下課堂微生態(tài)的重要特征。

筆者近幾年進行了高中物理課堂微生態(tài)方面的調(diào)查分析的課題研究，對一些高中物理課堂微生態(tài)設(shè)計做了實踐嘗試，將一點體會與大家分享。

一、創(chuàng)設(shè)真實情境，構(gòu)建“研究式”的課堂氛圍

課堂微生態(tài)是一個系統(tǒng)，“真實”是這一系統(tǒng)的一個基礎(chǔ)。在真實情境中呈現(xiàn)知識，把學(xué)與用結(jié)合起來，讓學(xué)習(xí)者像“專家”“師傅”一樣進行思考和實踐正是“科學(xué)思維和科學(xué)探究”的要求。真實情境下的原生素材是不含任何物理量的自然現(xiàn)象和事實，這種情境下發(fā)現(xiàn)問題、提煉問題的全程體驗更具“研究式”課堂氛圍。真實的情境能高效地引起學(xué)生的回憶，激活前知識、前概念，并實現(xiàn)在此基礎(chǔ)之上的糾錯、突破和遷移。建立在真實情境下的原生問題的綜合性與系列化能滿足不同層次學(xué)生個性化的需求，更加有利于學(xué)生研究能力和創(chuàng)新能力等素養(yǎng)的培養(yǎng)。

例如，關(guān)于“牛頓第二定律的動力學(xué)問題”的教學(xué)，就可以讓學(xué)生從觀察公共汽車車廂內(nèi)乘客拉手在啟動、勻速行駛、剎車的運動，分析所包含的物理原理素材開始。學(xué)生能通過觀察發(fā)現(xiàn)在汽車啟動、剎車時拉手偏離豎直線一定的角度，汽車在作勻速行駛時拉手不偏離豎直線的現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生分析拉手偏離豎直線的所包含的物理原理，用所學(xué)的物理規(guī)律進行定性、定量的分析計算。

二、以“問題”為主線，打造平衡教學(xué)系統(tǒng)

課堂微生態(tài)是一個多因子的平衡系統(tǒng)，它們彼此之間是一個相互作用、相互聯(lián)系的整體。

課堂微生態(tài)的構(gòu)建要把讓學(xué)生形成物理觀念作為課堂教學(xué)的重要目標(biāo)，它是在學(xué)生掌握了物理概念、物理規(guī)律等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)反思和遷移應(yīng)用形成的，并在解決實際問題的過程中得到發(fā)展。教師應(yīng)精心選擇適合學(xué)生的探究課題，引導(dǎo)學(xué)生相互協(xié)作、主動探究、抽象出問題，并以“問題”為主線，編排解決的方案。鼓勵學(xué)生敢于質(zhì)疑、敢于挑戰(zhàn)權(quán)威。對學(xué)生的評價強調(diào)其參與與努力的程度，對學(xué)生的錯誤進行歸類、糾正的同時及時通過評價激勵學(xué)生成長，從而實現(xiàn)師生互動、教學(xué)的個性化與人文化、課堂評價等微生態(tài)的和諧相長。

例如，筆者曾教學(xué)“‘暗物質(zhì)’你在哪里？”這一內(nèi)容，整節(jié)課的教學(xué)流程如圖1。

圖1 教學(xué)流程圖

在這一過程中，我們看到探究的過程不僅是一個解題的過程，更是一個研究的過程。整堂課是在教師引導(dǎo)下小組討論、合作交流、師生配合共同從真實情境中發(fā)現(xiàn)問題解決的線索，并通過“建模估算”而成的。它讓學(xué)生從觀念上“真情實感”地感受到“暗物質(zhì)”的存在，解決問題的同時掌握構(gòu)建模型這一科學(xué)思維方法，開闊了學(xué)生的視野，由此將學(xué)生的理性思維引向深入。

三、強化知識整合，構(gòu)建開放的課堂微生態(tài)

開放的課堂微生態(tài)是培養(yǎng)適應(yīng)學(xué)生終身發(fā)展關(guān)鍵能力的必然要求。開放是為了融合，在融合中求得最佳效果。知識的整合和跨學(xué)科學(xué)習(xí)的過程就是訓(xùn)練學(xué)生科學(xué)推理和科學(xué)論證，體驗?zāi)Ｐ蜆?gòu)建、等效、類比、理想實驗等科學(xué)思想方法的過程，它是融合的重要的手段。通過學(xué)科及跨學(xué)科整合性的學(xué)習(xí)，循序漸進地進行拓展，促進學(xué)生全面發(fā)展。引導(dǎo)學(xué)生用分析、綜合、評價等思維高級形式進行思考。實現(xiàn)從“淺層次學(xué)習(xí)”到“深度學(xué)習(xí)”的飛躍，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。

例如，圖2為特殊物質(zhì)“場”的探究層級框架圖，全程由“場”主線貫穿，實現(xiàn)從抽象物質(zhì)的整合到探究原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物質(zhì)波等內(nèi)容拓展。

圖2 探究層級框架圖

總之，筆者在教學(xué)過程中深刻體會到“真實”“和諧”“開放”的教學(xué)微生態(tài)是促進學(xué)生高效學(xué)習(xí)的保障。我們應(yīng)當(dāng)以培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)，運用現(xiàn)代教育理論，更好地優(yōu)化、研究課堂微生態(tài)，為學(xué)生的終身發(fā)展助力。