建構(gòu)主義視野下高中物理概念和規(guī)律教學(xué)淺析

陳萬(wàn)鋒

(吉林省通榆縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)校 吉林 白城 137200)

1.知識(shí)的建構(gòu)：同化—順應(yīng)

在建構(gòu)主義理論中，圖式、同化、順應(yīng)和平衡是四個(gè)基本概念。

作為認(rèn)知結(jié)構(gòu)的起點(diǎn)和核心，圖式是個(gè)體對(duì)外界的知覺、理解和思考方式。圖式的形成、變化和發(fā)展主要依賴于同化、順應(yīng)這兩個(gè)基本過(guò)程，同化是個(gè)體將外界的信息納入到自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程，使得原有圖式得到擴(kuò)充和豐富，相當(dāng)于擴(kuò)大了外延；順應(yīng)則是新信息與原有認(rèn)知圖式產(chǎn)生“沖突”，并且引起原有認(rèn)知圖式發(fā)生質(zhì)的改變，實(shí)現(xiàn)了認(rèn)識(shí)上的飛躍與嬗變。個(gè)體不斷地通過(guò)同化、順應(yīng)這兩種形式形成與周圍環(huán)境信息的“不平衡→新的平衡”的過(guò)程，表現(xiàn)為個(gè)體在不斷地認(rèn)知與學(xué)習(xí)。

另一方面，我們學(xué)習(xí)的每門學(xué)科都有它的知識(shí)結(jié)構(gòu)。知識(shí)結(jié)構(gòu)具有整體性，各部分之間相互協(xié)調(diào)、融合貫通；知識(shí)結(jié)構(gòu)具有有序性，從基礎(chǔ)到提高，從核心到外圍，從主干到枝葉。物理概念與規(guī)律是對(duì)事物的本質(zhì)特征和事物間內(nèi)在聯(lián)系的概括表述，簡(jiǎn)潔而基本，它們可以擴(kuò)充知識(shí)學(xué)習(xí)，并被用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，在物理知識(shí)結(jié)構(gòu)中占據(jù)核心的地位。概念和規(guī)律教學(xué)包含“引入、建立、討論和應(yīng)用”的基本過(guò)程，學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的學(xué)習(xí)體現(xiàn)著對(duì)物理知識(shí)結(jié)構(gòu)的掌握，以及自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變革，經(jīng)歷“同化-順應(yīng)”，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知從“平衡”到“不平衡”再到“新的平衡”的發(fā)展。在概念與規(guī)律學(xué)習(xí)中，有對(duì)新知識(shí)的同化：比如在認(rèn)識(shí)了速度這個(gè)概念的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地去認(rèn)識(shí)平均速度、瞬時(shí)速度、初末速度、速度變化量等概念；對(duì)質(zhì)點(diǎn)概念有了深切的理解就能幫助掌握理想氣體、彈簧振子、單擺、點(diǎn)電荷、點(diǎn)光源、光線等理想模型；在學(xué)習(xí)過(guò)位移、加速度等矢量之后，能更好地認(rèn)識(shí)力、動(dòng)量等概念的矢量性。有時(shí)，經(jīng)過(guò)不斷地同化(量的積累)會(huì)使認(rèn)識(shí)水平的提升變得順理成章，通過(guò)歸納機(jī)械能、動(dòng)量、能量等方面的守恒定律讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到“守恒”是物理世界的重要而根本的法則，對(duì)“守恒量”的探尋成為創(chuàng)立新物理量的契機(jī)。

也需要學(xué)習(xí)者對(duì)新知識(shí)進(jìn)行順應(yīng)，順應(yīng)過(guò)程往往需要進(jìn)行深刻的理性分析才能實(shí)現(xiàn)認(rèn)知結(jié)構(gòu)的質(zhì)變，而這也往往體現(xiàn)價(jià)值的所在——成為認(rèn)識(shí)新概念、新規(guī)律的突破點(diǎn)。比如物體下落快慢與輕重的關(guān)系、用手推小車小車就動(dòng)不推就停下來(lái)等現(xiàn)象，由于受前科學(xué)概念的影響，學(xué)生往往處于一個(gè)直覺錯(cuò)誤的認(rèn)知結(jié)構(gòu)上，這時(shí)就需要在學(xué)生頭腦中激發(fā)認(rèn)知沖突：將輕重物體捆在一起下落，把小車置于一個(gè)沒有阻力的理想平面上來(lái)進(jìn)一步考慮，從而實(shí)現(xiàn)原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的瓦解來(lái)建立起新的圖式。有時(shí)還要克服相似概念的影響，以位移的學(xué)習(xí)為例要受到之前已熟知的路程概念的影響，只有從本質(zhì)上區(qū)分二者的物理意義并深切理解位移具有方向含義、強(qiáng)調(diào)的是位置變化，才能使自己的認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到擴(kuò)充和發(fā)展。

2.對(duì)物理概念和規(guī)律的建構(gòu)

建構(gòu)主義理論認(rèn)為，知識(shí)不是純粹客觀存在的，而是來(lái)自個(gè)體對(duì)外部世界的主觀認(rèn)識(shí)，個(gè)體憑借自身原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)與外界環(huán)境的交互活動(dòng)建構(gòu)新知，教師的直接灌輸若不能激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動(dòng)機(jī)將難以取得預(yù)期的效果。在教學(xué)中，學(xué)生不是現(xiàn)成知識(shí)的被動(dòng)接受者，而是主動(dòng)對(duì)知識(shí)進(jìn)行理解和建構(gòu)。教師就是要對(duì)學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)活動(dòng)提供點(diǎn)撥引導(dǎo)、組織推動(dòng)。從而建立起情境創(chuàng)設(shè)、協(xié)作學(xué)習(xí)、會(huì)話交流和意義建構(gòu)的開放性學(xué)習(xí)過(guò)程。

在進(jìn)一步研究單擺回復(fù)力的教學(xué)環(huán)節(jié)中即使有彈簧振子知識(shí)做鋪墊，學(xué)生在意義建構(gòu)過(guò)程中還可能會(huì)遇到困難或者錯(cuò)誤地得出拉力和重力的合力充當(dāng)回復(fù)力，這時(shí)就需要教師輔以“支架”做出點(diǎn)撥：

點(diǎn)撥：

(1)在最低點(diǎn)(平衡位置)重力與拉力的合力是否為零(如果合力是回復(fù)力則合力應(yīng)該等于零)。

(2)能否保證重力與拉力的合力方向始終沿軌跡的切線方向上。

如果得到否定的回答，學(xué)生將改弦易張朝著逼近正確的方向邁進(jìn)一步，在教師不斷的啟發(fā)、指導(dǎo)和修正下逐步達(dá)成最終意義建構(gòu)的完成，使“自主”貫穿建構(gòu)性學(xué)習(xí)的始終。這種對(duì)概念和規(guī)律的掌握是由學(xué)生在教師的指導(dǎo)下基于自己的經(jīng)驗(yàn)背景在特定情境下有意義地建構(gòu)起來(lái)的，不是簡(jiǎn)單被動(dòng)的復(fù)制式學(xué)習(xí)。

建構(gòu)主義理論為我們的教學(xué)提供了新的參考和指導(dǎo)，而我們的最終目的是讓學(xué)生獲得真正的知識(shí)并且是在一個(gè)生動(dòng)活潑的過(guò)程中主動(dòng)獲取和建構(gòu)起來(lái)的。