PBL視角下“教學(xué)做合一”物理深度教學(xué)探討
——以“二力平衡”為例①

(江蘇省儀征市陳集中學(xué)，江蘇 揚(yáng)州 211408)

1 引言

2017年中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于深化教育體制機(jī)制改革的意見》，意見中明確提出要培養(yǎng)學(xué)生支撐終身發(fā)展、適應(yīng)時(shí)代要求的關(guān)鍵能力。在傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，學(xué)生主要停留在低階學(xué)習(xí)，即基本知識(shí)和基本技能反復(fù)記憶練習(xí)，顯然不能適應(yīng)當(dāng)前教育改革新形勢(shì)，促使學(xué)生對(duì)課堂知識(shí)進(jìn)行深度思考、分析、批判，從而轉(zhuǎn)化為具有建設(shè)性的高階學(xué)習(xí)，構(gòu)建和形成真正有深度的關(guān)鍵能力，是當(dāng)下教育改革的主要目標(biāo)和方向的熱點(diǎn)。

2 概念及內(nèi)涵

2.1 PBL

問題驅(qū)動(dòng)教學(xué)簡(jiǎn)稱PBL(Problem-Based Learning)，是基于現(xiàn)實(shí)世界以學(xué)生為中心的基于問題的教學(xué)方法。教學(xué)由問題引起，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中得到發(fā)展，最終解決問題，通過一系列的問題鏈接整個(gè)教學(xué)活動(dòng)，層層遞進(jìn)、環(huán)環(huán)相扣、由淺入深，往往能挖掘?qū)W生深度學(xué)習(xí)的關(guān)鍵潛在學(xué)習(xí)力。

2.2 教學(xué)做合一

“教學(xué)做合一”一詞源自中國(guó)教育家陶行知的教學(xué)理論。其內(nèi)涵是“教學(xué)做”為一體，“做”是核心，主張?jiān)谧鲋薪?，在做中學(xué)。“從教師對(duì)學(xué)生的關(guān)系上說，做便是教，從學(xué)生對(duì)教師的關(guān)系上說，做便是學(xué)?！边@一理論充分表達(dá)了在實(shí)踐中生成教學(xué)的主張，教、學(xué)、做相互滲透、相互促進(jìn)、相輔相成，故又稱三位一體。

2.3 深度教學(xué)

深度教學(xué)就是指在有效教學(xué)基礎(chǔ)上，深挖教材與資源，引發(fā)學(xué)生更深層次的思考，注重培養(yǎng)學(xué)生思維的進(jìn)一步向高品質(zhì)發(fā)展，如批判性思維、創(chuàng)新能力、合作精神和交往技能，從而去發(fā)現(xiàn)新問題、提出新觀點(diǎn)、探尋新規(guī)律，最終指向關(guān)鍵能力的教學(xué)策略。

3 案例和評(píng)析

筆者以蘇科版八年級(jí)物理“二力平衡”的教學(xué)為例，進(jìn)行以PBL驅(qū)動(dòng)“教學(xué)做合一”的課堂教學(xué)，淺談建設(shè)高效課堂的深度教學(xué)，以期拋磚引玉。

3.1 問題導(dǎo)“教”

“良好的開端，等于成功的一半?！闭n堂良好的開端是“教”的開始，選擇好切入方法尤為重要，在課堂的引入環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)情境，給學(xué)生造成認(rèn)知沖突，激發(fā)興趣，在困惑中帶著問題驅(qū)動(dòng)自己去做，實(shí)現(xiàn)在做中體悟?qū)W，進(jìn)而引導(dǎo)深度學(xué)習(xí)。怎么提問才能實(shí)現(xiàn)前面的設(shè)想？筆者列舉5個(gè)教學(xué)片段予以說明。

片段1：播放一段雜技表演視頻，視頻中雜技演員表演口頂木棍，木棍頂端還可以放上桌子等物體，不會(huì)掉下來。學(xué)生在津津有味欣賞精彩雜技表演的同時(shí)，筆者出其不意地提出以下問題。

問題1：你知道雜技演員是如何辦到的？

圖1

帶著剛才的問題，請(qǐng)每位同學(xué)拿出一根削好的鉛筆，用手代口模擬雜技表演，學(xué)生摩拳擦掌都準(zhǔn)備試一試。學(xué)生分組實(shí)踐后，大部分學(xué)生抱怨無法做到，如圖1所示，也有少數(shù)學(xué)生讓鉛筆停留在手指上時(shí)間略長(zhǎng)點(diǎn)，但無法保證像雜技演員那樣穩(wěn)定，學(xué)生們很懊惱，有的還不甘心失敗，繼續(xù)嘗試著。

評(píng)析：教的至高境界是為了不教，授人以魚不如授人以漁。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力才是我們教的目的，學(xué)習(xí)的動(dòng)力來源于認(rèn)知沖突，而問題1的提出，是做中教的開始，以雜技演員的做來教，使得學(xué)生產(chǎn)生自我對(duì)比，全部動(dòng)起來做了，為課堂深度學(xué)習(xí)開了個(gè)好頭。

3.2 問題導(dǎo)“學(xué)”

別人能做到而自己又做不到的事情，學(xué)生往往會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣，一旦引發(fā)了認(rèn)知沖突，學(xué)生就自覺地開動(dòng)腦筋，互相討論，并積極實(shí)踐，提出各種有創(chuàng)意的設(shè)想，從而形成學(xué)生的做中學(xué)。

圖2

片段2：筆者演示將鉛筆用小刀和夾子進(jìn)行簡(jiǎn)單的改裝，如圖2所示，鉛筆神奇地豎立在手指上，學(xué)生們紛紛感到不可思議，此時(shí)筆者再用手將鉛筆輕輕地向左、右推動(dòng)，再松手后鉛筆居然神奇地又恢復(fù)到原來的樣子，最終靜止了下來，保持很穩(wěn)定的狀態(tài)，筆者乘勢(shì)提出第二個(gè)問題。

問題2：鉛筆為什么能豎立在手指上？

根據(jù)筆者的演示，學(xué)生們很驚奇所看到的現(xiàn)象，都希望自己也能做到，筆者讓他們進(jìn)行類似的改裝，自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，看誰能找出更多的方法，能使得鉛筆豎立在手指上，很快就有不少學(xué)生做到了，有的學(xué)生用鐵絲、膠帶紙、橡皮等也可以實(shí)現(xiàn)，這樣學(xué)生不僅拓展了課堂實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)，同時(shí)體驗(yàn)到動(dòng)手做中學(xué)的成就感。再通過課本自學(xué)得出鉛筆靜止處于平衡狀態(tài)，此時(shí)的鉛筆受到兩個(gè)力的作用，即重力和支持力，也就是二力平衡。

評(píng)析：物理知識(shí)源于生活，在課堂上就地取材解決物理問題，將物理和生活聯(lián)系起來，讓課堂變得更有生活味，也增加了學(xué)生對(duì)物理聯(lián)系生活的理解，以“物”析“理”，通過自主實(shí)驗(yàn)建立對(duì)物理學(xué)習(xí)的自信，想到研究鉛筆為什么能豎立在手指上，從而促使學(xué)生去學(xué)習(xí)平衡狀態(tài)及二力平衡的知識(shí)，順其自然地由淺入深進(jìn)行學(xué)習(xí)，用一個(gè)問題就將學(xué)生帶入深度學(xué)習(xí)狀態(tài)。

3.3 問題導(dǎo)“做”

俗話說：“百聞不如一見，百見不如一做。”做即是教，做也是學(xué)，如何使學(xué)生想做、會(huì)做、做好？這是在考驗(yàn)教師的智慧，探究二力平衡的條件是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如何將學(xué)生通過問題引導(dǎo)去進(jìn)行三“做”，自主探究出二力平衡條件至關(guān)重要。

片段3：展示一組都是二力平衡的圖片，有靜止的花瓶、勻速行駛的列車、黃山飛來石、勻速起吊的貨物等，學(xué)生觀看圖片，發(fā)現(xiàn)物體都是受到兩個(gè)力的情況下處于平衡狀態(tài)，一致認(rèn)為物體如果只受兩個(gè)力就會(huì)處于平衡狀態(tài)，見學(xué)生進(jìn)入認(rèn)知誤區(qū)，筆者此刻立即追問。

問題3：物體只受兩個(gè)力就一定能平衡嗎？

學(xué)生被這么一問，面面相覷。有的同學(xué)自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)起來，好像有許多二力平衡現(xiàn)象，如靜止在桌面上的書，很快有學(xué)生再次做鉛筆豎立實(shí)驗(yàn)時(shí)想到：“不對(duì)，剛才單獨(dú)用鉛筆做實(shí)驗(yàn)不成功的，松開握住鉛筆的手，鉛筆不是也受兩個(gè)力么,好像沒有能平衡哦！”看來物體受兩個(gè)力不一定平衡。

學(xué)生自己思考生成問題：二力平衡有什么條件呢？如何探究二力平衡的條件？

本環(huán)節(jié)學(xué)生自主設(shè)計(jì)，小組合作實(shí)驗(yàn)，并交流得出結(jié)論。

評(píng)析：在課堂上給學(xué)生挖趣味“坑”，是一種教學(xué)智慧。挫折往往能使人更容易成長(zhǎng)，讓思維入“坑”，學(xué)生會(huì)留下極其深刻印象，學(xué)生得到的正確結(jié)論瞬間被一個(gè)問題擊碎，從歡喜到失望，再?gòu)牡沟脚榔?，?jīng)受了歷練，培養(yǎng)了批判性思維，激發(fā)學(xué)生生成創(chuàng)新的問題，質(zhì)疑和批判有助于對(duì)知識(shí)的重構(gòu)，從而將學(xué)生帶入深度學(xué)習(xí)過程。

3.4 問題導(dǎo)“思”

愛因斯坦說過：“思維世界的發(fā)展，在某種意義上說，就是對(duì)驚奇的不斷擺脫。”思考是促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的方式，也是通往深度學(xué)習(xí)的途徑。設(shè)計(jì)富有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深度思考和拓展延伸，發(fā)現(xiàn)新問題、提出新觀點(diǎn)、探尋新規(guī)律，是課堂能否從有效向高效發(fā)展的關(guān)鍵，也是學(xué)生深度學(xué)習(xí)的重要特征。

圖3

片段4：學(xué)生對(duì)生成的問題從力的三要素進(jìn)行猜想與假設(shè)，并分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，討論制定方案，準(zhǔn)備器材做實(shí)驗(yàn)，許多小組剛開始都是設(shè)計(jì)了圖3甲的方案，使得木塊看似在兩個(gè)拉力下處于平衡(靜止)狀態(tài)，進(jìn)而初步得出結(jié)論，此時(shí)筆者抓住時(shí)機(jī)又提出一個(gè)問題。

問題4：你們?cè)O(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案合理嗎？

學(xué)生被教師這一問題問住了，無奈的同時(shí)，開始思考實(shí)驗(yàn)的合理性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)木塊在水平方向不只受兩個(gè)拉力，還有摩擦力的存在，這對(duì)實(shí)驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生影響，說明這個(gè)實(shí)驗(yàn)方案是不合理的，如何改進(jìn)方案就成為新的問題。小組討論改用小車代替木塊，如圖3乙，這樣由靜摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦，對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響會(huì)小很多。正當(dāng)學(xué)生們認(rèn)為這種方案可行的時(shí)候，筆者又提出一問。

問題5：該方案真能徹底解決摩擦力的影響嗎？

如同坐過山車一般，學(xué)生們情緒又跌入谷底，但恰恰又能調(diào)動(dòng)學(xué)生思考，只要有摩擦力存在，水平方向就不止受兩個(gè)力，那么探究的二力平衡就不正確，學(xué)生們又發(fā)現(xiàn)改進(jìn)的方案還是存在不足，還需要優(yōu)化。將研究對(duì)象吊起成為一種必然選擇，改成圖3丙方案，水平方向只有兩個(gè)拉力，雖然豎直方向小卡片有重力但可以忽略不計(jì)，對(duì)實(shí)驗(yàn)幾乎沒有影響，故而相對(duì)于前面兩種方案來說更優(yōu)越。

評(píng)價(jià)：與教材中直接告訴學(xué)生采用圖3丙實(shí)驗(yàn)方案相比，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行不斷改進(jìn)和深挖，最終學(xué)生得出這種方案更為合理，注重批判性思維和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，促使學(xué)生在質(zhì)疑中發(fā)現(xiàn)新問題、提出新觀點(diǎn)、探尋新規(guī)律。最終確定采用圖3丙方案，并實(shí)施探究得出二力平衡的條件：即等大、反向、共線、同體。一系列問題使學(xué)生真正體驗(yàn)到深度學(xué)習(xí)的樂趣，增強(qiáng)了知識(shí)的理解程度和學(xué)習(xí)的深度。

片段5：首尾呼應(yīng)片段2的情景，松手后鉛筆為什么能自動(dòng)恢復(fù)？學(xué)生運(yùn)用所得出的結(jié)論分析以上問題，很容易得出因?yàn)閮蓚€(gè)力不在同一直線上而導(dǎo)致的，解決了前面的問題，有始有終。此時(shí)將課堂知識(shí)拓展到課外，順其自然生成新的問題。

師：生活中還有哪些與此相類似的現(xiàn)象？

生：不倒翁也是這個(gè)道理。

在課堂即將結(jié)束的時(shí)候，教師肯定學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，學(xué)生獲得了滿滿的成就感。我們小時(shí)候都喜歡玩滑滑梯，從滑梯上勻速下滑的人，如圖4所示，請(qǐng)學(xué)生分析人的受力情況，學(xué)生分析得出人受三個(gè)力處于平衡狀態(tài)，筆者提出問題。

圖4

問題6：物體受兩個(gè)以上的力平衡有什么條件？

此時(shí)學(xué)生原本剛松懈下來的神經(jīng)又一次繃緊，開始思考。教師可將這個(gè)問題留給學(xué)生課后查閱資料，進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。

評(píng)析：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用，運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象，積極開展知識(shí)應(yīng)用遷移，讓學(xué)生感受到知識(shí)能解決問題，同時(shí)再生成問題將學(xué)習(xí)延伸到課堂之外，問題6的拋出，學(xué)生對(duì)此情境既熟悉又陌生，物體在多個(gè)力的作用下平衡條件在初中物理教學(xué)中一帶而過，只在物理競(jìng)賽中考查，屬于較難知識(shí)，巧妙聯(lián)系生活創(chuàng)設(shè)情境，吊足了學(xué)生的胃口。

4 結(jié)語

4.1 PBL的設(shè)計(jì)需要有啟發(fā)性

設(shè)計(jì)的問題必須能串聯(lián)整個(gè)課堂教學(xué)，不僅有效，還要能引導(dǎo)學(xué)生深層次思考，才能促進(jìn)課堂教學(xué)深度發(fā)展。一些源于生活的問題是學(xué)生的問題發(fā)源地，要把課堂教學(xué)和生活相結(jié)合，在情境中設(shè)置有啟發(fā)性的問題鏈，以引發(fā)學(xué)生深度思考和深度學(xué)習(xí)。

4.2 教學(xué)做合一要注重聯(lián)系生活

“教學(xué)做合一”以“做”為中心，與生活的本質(zhì)密切聯(lián)系；它以“行”為基礎(chǔ)，滲透創(chuàng)設(shè)聯(lián)系生活情境認(rèn)識(shí)；它以“創(chuàng)”為目標(biāo)，推動(dòng)課堂教學(xué)走向生活的更高境界。

綜上所述，跌宕起伏的課堂情景扣人心弦，令學(xué)生回味無窮，記憶深刻。以問題為主線驅(qū)動(dòng)課堂教學(xué)做合一，不再局限于簡(jiǎn)單知識(shí)灌輸和反復(fù)講練，促進(jìn)學(xué)生課堂思維朝深度方向發(fā)展，真正落實(shí)《關(guān)于深化教育體制機(jī)制改革的意見》中指向中學(xué)生的關(guān)鍵能力的培養(yǎng)。課堂教學(xué)同時(shí)也會(huì)生成許多新問題，為繼續(xù)探索高質(zhì)量的課堂教學(xué)提供新的指引。