巧轉(zhuǎn)螺旋構(gòu)建生長型物理課堂

王曉榮

【摘要】文章從理論研習(xí)切入，嘗試在概念和規(guī)律教學(xué)中，在重難點(diǎn)有效突破的策略中實(shí)施螺旋式上升教學(xué)設(shè)計(jì)，挖掘?qū)W生思維能力的生長點(diǎn)和開發(fā)探究方法的生長點(diǎn)，提出教師應(yīng)該致力于研究高質(zhì)量、高效益、高境界的品質(zhì)教學(xué)，創(chuàng)設(shè)輕負(fù)高效的生長型課堂。

【關(guān)鍵詞】螺旋式上升設(shè)計(jì)；生長型物理課堂； 思維能力；探究方法

物理課堂教學(xué)在理念新穎、力度空前的課程改革的沖擊和洗禮中取得了令人矚目的成就。多種新的教學(xué)理論和思想紛沓而至，多種新的教學(xué)模式、方法、技術(shù)和手段層出不窮。在物理教學(xué)中，教師常常由于自身對(duì)學(xué)科理解不準(zhǔn)確，不深透，課程目標(biāo)的視野狹窄，過分強(qiáng)調(diào)“知識(shí)與技能”的要求，授課過程繁、淺、散，導(dǎo)致課堂上學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的缺位。這種教學(xué)一定程度上犯了“方向和路線錯(cuò)誤”，教師的要求越嚴(yán)格，教育的負(fù)面影響就越大，既無益于教師專業(yè)素質(zhì)的發(fā)展和生命質(zhì)量的提升，更忽視了諸如學(xué)習(xí)興趣、實(shí)踐意識(shí)、思維習(xí)慣、科學(xué)態(tài)度、方法能力等影響學(xué)生終身發(fā)展的基本素養(yǎng)的潤澤，影響了學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)發(fā)展的高度和寬度。

基于這樣的認(rèn)識(shí)，筆者開始了對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)呈螺旋式上升，向課程頂層設(shè)計(jì)靠近的深入思考，同時(shí)也開始了教學(xué)設(shè)計(jì)螺旋式上升的實(shí)踐探索。

一、以理論研習(xí)為切入，契合實(shí)際確定方向

螺旋式教學(xué)的理論依據(jù)“螺旋式課程”是美國著名教育家、心理學(xué)家布魯納在20世紀(jì)60年代提出的。布魯納認(rèn)為，要掌握并有效地運(yùn)用自然科學(xué)、數(shù)學(xué)的基本觀念和文學(xué)的基本課題，不能只靠一次學(xué)習(xí)就達(dá)到目的，必須通過反復(fù)學(xué)習(xí)，通過在越來越復(fù)雜的形式中加以運(yùn)用，不斷地加深理解，進(jìn)而逐漸掌握。這與“一步到位”式的教學(xué)在知識(shí)的深度、廣度和時(shí)間上都有很大的不同，更注重知識(shí)的階段教學(xué)，在一階段內(nèi)只學(xué)習(xí)某一知識(shí)的一部分，在后續(xù)的教學(xué)中逐步地加深和拓寬，達(dá)到不斷拓寬強(qiáng)化上升的結(jié)果，合理的課程結(jié)構(gòu)安排會(huì)使課程內(nèi)容得以更加有效地組織。

螺旋式上升教學(xué)法的實(shí)質(zhì)在于把課堂作為教授課程及進(jìn)行思維操練的實(shí)驗(yàn)室，使課堂從古典的講習(xí)演變?yōu)樯鷦?dòng)活潑的學(xué)習(xí)過程，促使教師和學(xué)生的相互作用發(fā)生“共振”，從而構(gòu)建一種“振作、啟迪、進(jìn)步、反思”的課堂文化。有了足夠的心理準(zhǔn)備后，我很快將實(shí)施螺旋式上升教學(xué)設(shè)計(jì)的重心初步鎖定在了概念和規(guī)律的形成和重難點(diǎn)有效突破的策略的課堂觀察上。

二、在概念和規(guī)律教學(xué)中體現(xiàn)螺旋式上升設(shè)計(jì)，挖掘思維能力的生長點(diǎn)

在教學(xué)“導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)”這一概念時(shí)，我創(chuàng)設(shè)了這樣的教學(xué)程序：呈現(xiàn)問題→認(rèn)知沖突→交流討論→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→矯正前概念→建立概念→應(yīng)用概念。

師：既然同學(xué)們猜想電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積及溫度有關(guān)，怎樣用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電阻與長度之間的關(guān)系？（答：可用相同橫截面積、相同溫度的銅絲，觀察長度不同時(shí)電阻是否相同。）

師：怎樣用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證電阻與橫截面積之間的關(guān)系？（答：可用相同長度、相同溫度的銅絲，觀察橫截面積不同時(shí)電阻是否相同。）

師：研究電阻與材料、電阻與溫度之間的關(guān)系呢？（答：也用相同的方法）

師：這幾種方法有什么特點(diǎn)？（答：都采用了控制變量法。）

經(jīng)過如此一系列的問題，學(xué)生已經(jīng)抽象出共同點(diǎn)，在教師的點(diǎn)撥下，學(xué)生運(yùn)用控制變量法自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，得出了導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積及溫度的定性關(guān)系。

師：導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積及溫度是加之于導(dǎo)體的外部條件呢還是導(dǎo)體本身的特征呢？（答：導(dǎo)體自身的特征。）

師：也就是說，導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與外加的電壓及流過的電流均無關(guān)。（將清晰的概念教給學(xué)生。）

在這個(gè)教學(xué)過程中，問題很小，目標(biāo)集中在電阻概念這個(gè)“螺”上。當(dāng)學(xué)生初步形成概念后，我又及時(shí)地給學(xué)生運(yùn)用概念的機(jī)會(huì)，將一道相關(guān)中考題簡化后拋給學(xué)生，讓學(xué)生將抽象的概念“返回”到日常生活的物理現(xiàn)象中去，使他們?cè)谶\(yùn)用概念聯(lián)系實(shí)際或解決具體問題的過程中，加深和鞏固對(duì)物理概念的理解，提高思維能力。

師：請(qǐng)同學(xué)們思考：某段細(xì)鐵絲，兩端加1.5V電壓時(shí)，測(cè)得流過它的電流為0.3A，它的電阻是5Ω，若在其兩端加3V的電壓，則其電阻為多大？若流過的電流為0，電阻又為多大？（幾個(gè)學(xué)生爭(zhēng)論不下，老師又及時(shí)提供相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材，讓他們通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。）

問題的設(shè)置為學(xué)生提供了互補(bǔ)情境，然后讓學(xué)生基于這一情境自主建構(gòu)問題，引起知識(shí)結(jié)構(gòu)的順應(yīng)——質(zhì)的變化，并尋求問題的答案。這個(gè)圍繞著“螺”的“旋”的設(shè)計(jì)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識(shí)和質(zhì)疑能力是大有裨益的。

在接下來的電學(xué)基本規(guī)律——?dú)W姆定律的學(xué)習(xí)中，我將細(xì)鐵絲的問題再次提了出來，要求學(xué)生運(yùn)用歐姆定律計(jì)算出細(xì)鐵絲在U=1.5V，I=0.3A時(shí)的電阻以及U=3V時(shí)的電流。在學(xué)生讀題時(shí)，教師作如下引導(dǎo)：

1.抓住關(guān)鍵字詞，分析題中關(guān)鍵詞是 “加在其兩端的電壓”；

2.悟出言外之意，細(xì)鐵絲是定值電阻，在電壓和電流改變時(shí)，阻值不變，然后再追問下去，要求細(xì)鐵絲的電阻，是否知道了加在它兩端的“電壓”和流過鉛筆的“電流”，在讀題中使思考進(jìn)一步深入；

3.將關(guān)鍵文字轉(zhuǎn)化為直觀電路圖，養(yǎng)成把抽象的文字表述內(nèi)容、關(guān)鍵的信息轉(zhuǎn)化為具體直觀圖示的習(xí)慣，呈現(xiàn)分析問題的思維路徑，從而幫助學(xué)生提高閱讀題目的領(lǐng)悟能力和準(zhǔn)確運(yùn)用規(guī)律分析問題的答題能力；

4.將關(guān)鍵文字轉(zhuǎn)化為符號(hào)公式，將關(guān)鍵文字用筆勾劃出來，標(biāo)上已知和待測(cè)物理量的符號(hào)，再根據(jù)物理量選擇恰當(dāng)?shù)墓健?/p>

反復(fù)體驗(yàn)、回應(yīng)、強(qiáng)化，即回“旋”的結(jié)果使學(xué)生鞏固和深化了“導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)”這一概念，牢牢地記住了R=U/I這個(gè)變形式只能用來計(jì)算電阻，而不能決定電阻的大小。至此，“導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì)”這一概念通過實(shí)驗(yàn)的探究、規(guī)律的驗(yàn)證，已經(jīng)深植于學(xué)生的心田，既培養(yǎng)了學(xué)生的答題能力，也考查了其聯(lián)想、遷移能力，還訓(xùn)練了他們的評(píng)價(jià)、綜合能力，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)與方法、智慧的共同生長，有效地將學(xué)生思維能力的訓(xùn)練貫穿其中。

物理概念的建立是人們認(rèn)識(shí)物理規(guī)律的起點(diǎn)，是探索物理世界的科學(xué)方法的基礎(chǔ)，是解決物理問題的鑰匙。在各地區(qū)各年段的中考試題中，對(duì)理解概念和規(guī)律的各種能力的考查比比皆是。上述螺旋式上升的教學(xué)程序的設(shè)計(jì)有效地避免了以下問題：對(duì)概念、規(guī)律教學(xué)應(yīng)達(dá)到的目的不明確；忽視概念和規(guī)律建立的條件和背景，斷頭去尾，取其表而略其質(zhì)；忽視概念間的相互聯(lián)系，把概念孤立起來等弊病，立足于教材，立意新但不偏難于教材。每個(gè)螺旋都是由教師引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立積極參與思維的過程，從而在學(xué)生思想中達(dá)到兩個(gè)“有序”，即知識(shí)系統(tǒng)的有序和各種思維方法的有序，著力培養(yǎng)了學(xué)生的各種內(nèi)化的（如關(guān)聯(lián)、反思、豐富、整合等）能力，從而培養(yǎng)和提升了學(xué)生的思維能力。

二、在重難點(diǎn)有效突破的策略中體現(xiàn)螺旋式上升設(shè)計(jì)，開發(fā)探究方法的生長點(diǎn)

“樂音的三個(gè)特征”這一節(jié)內(nèi)容幾乎涵蓋了初中聲學(xué)所有知識(shí)，與生活聯(lián)系緊密，具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和作用，但其中音調(diào)和音色兩個(gè)特征的理解對(duì)于學(xué)生而言其實(shí)是懵懂含糊、有難度的。在教學(xué)“音調(diào)”時(shí)，為了更有效地突破難點(diǎn)，我設(shè)計(jì)了如表1所示的探究程序。

在這個(gè)難點(diǎn)突破的序列中，“螺”就是對(duì)音調(diào)的理解，“旋”就是各種突破難點(diǎn)的方法。自制水琴演奏讓學(xué)生驚詫于普通的水杯竟然能演奏出音色單一但曲調(diào)明晰好聽的歌曲，猶如在干涸的心田下了一場(chǎng)及時(shí)雨，歡快之情立即展現(xiàn)，接下來的同曲異調(diào)讓學(xué)生進(jìn)入聆聽狀態(tài)，全體學(xué)生歸于沉靜，陷入思考：“原來這就是音調(diào)的不同。同樣的樂器，卻發(fā)出不同音調(diào)的聲音，這是怎樣做到的呢？”急于探究的心理讓學(xué)生躍躍欲試。教師適時(shí)地停頓下來：

師：怎樣操作才能讓喉噥發(fā)出不同音調(diào)的聲音呢？

生1：用手按住不同的位置。

生2：發(fā)聲的時(shí)候用力不同。

生3：一次小點(diǎn)兒聲，一次大點(diǎn)兒聲。

師：請(qǐng)你摸著自己的喉噥，發(fā)聲試試看。

至此，教師的“旋”開始起轉(zhuǎn)了，緊接著設(shè)計(jì)的兩個(gè)小旋——齒輪聽音和刻度尺發(fā)聲是為圍繞著決定音調(diào)高低的因素這個(gè)小“螺”而設(shè)。而后的“小型音樂會(huì)”的設(shè)計(jì)將課堂帶入第一個(gè)高潮。全班同學(xué)興致勃勃地用自帶的樂器吹奏出了一個(gè)極富美感的場(chǎng)面，笛子、小號(hào)、大號(hào)、電子琴、口琴、吉他，全場(chǎng)音韻和諧，曲聲悠揚(yáng)，高低錯(cuò)落，此起彼伏。不用擔(dān)心學(xué)生會(huì)脫離課堂的主旨，所有的學(xué)生都非常認(rèn)真地變換著聲音的高低，嘗試著用改變發(fā)聲體長度或者松緊或者粗細(xì)的方法去回應(yīng)剛學(xué)到的知識(shí)，臉上寫著滿滿的成就感。

另一個(gè)倍感成功的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)是請(qǐng)學(xué)生自愿模仿灌開水時(shí)發(fā)出的聲音，學(xué)生的模仿大大超乎我的意料，可謂惟妙惟肖，非常逼真。每個(gè)學(xué)生帶著辨析的任務(wù)和沖突與自己的認(rèn)知作比較，在觀看和聆聽了視頻揭秘時(shí)才如釋重負(fù)，會(huì)心一笑。在課程的最后，螺旋再次旋轉(zhuǎn)，極富視覺和聽覺沖擊力的《音樂噴泉》視頻將本節(jié)課引向最高潮，畫面取自杭州西湖音樂噴泉，場(chǎng)面宏大壯觀，嘆為觀止，學(xué)生們沉浸不舍的神情是對(duì)這節(jié)課最好的點(diǎn)評(píng)。自此，螺旋完成了它“淺層趣味-認(rèn)知-歸因-深層趣味-升華運(yùn)用-美的欣賞”的最美妙的旋轉(zhuǎn)。

在這節(jié)課的教學(xué)中，還有一個(gè)“螺”就是音色。按以往的常規(guī)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)來看，學(xué)生對(duì)音色的認(rèn)識(shí)總是停留在可意會(huì)不可言傳的階段，難以在概念上廓清思想困頓。由于在之前的音調(diào)環(huán)節(jié)濃墨重彩地設(shè)計(jì)了較大環(huán)節(jié)的“旋”。突破音色概念這個(gè)“旋”就不能設(shè)計(jì)得太大。

體驗(yàn)：

1.傾聽四種樂器彈奏的樂曲，搶答發(fā)聲體分別是哪種樂器；

1.小游戲：他是誰？聽者到講臺(tái)上背對(duì)同學(xué)，辨別教室里誰在呼喚自己。

3.觀察鋼琴、音叉、薩克斯、二胡等樂器的波形圖，嘗試找出決定音色的因素。

這個(gè)小“旋”設(shè)計(jì)的精巧之處不僅體現(xiàn)在三個(gè)體驗(yàn)型小實(shí)驗(yàn)的組合上，更體現(xiàn)在順序上。先憑經(jīng)驗(yàn)猜想，再在游戲中驗(yàn)證，最后通過科學(xué)的波形圖分析出音色的實(shí)質(zhì)?？此坪堋巴痢钡男∮螒颍瑓s喚起了學(xué)生爭(zhēng)先恐后的參與熱情，尤其當(dāng)呼叫者故意變換聲音而被呼者依然能準(zhǔn)確地說出其姓名時(shí)，全班同學(xué)歡笑不已，這是怎樣的一幅畫面，怎樣的一種科學(xué)和人文情懷！

一節(jié)課下來，高潮迭起，生氣盎然，思維的火花頻頻閃現(xiàn)，學(xué)生和教師都輕松愉快。反觀課堂設(shè)計(jì)，螺旋式上升的探究方法的設(shè)計(jì)和實(shí)施功不可沒。這種收獲已經(jīng)超越了知識(shí)和技能本身，教師和學(xué)生在課堂的生長中，形成了“發(fā)展共同體”，實(shí)現(xiàn)了智慧共生，教學(xué)相長。

教育即生長，這是杜威先生著名的觀點(diǎn)之一。課堂教學(xué)是教師和學(xué)生共同的生命歷程，它應(yīng)當(dāng)煥發(fā)出無窮的生命的活力，我們應(yīng)當(dāng)看到它努力生長的力量。正如我國新一輪課程改革的領(lǐng)軍人物、華東師范大學(xué)終身教授和博士生導(dǎo)師鐘啟泉說的那樣：“課堂教學(xué)應(yīng)該關(guān)注在生長、成長中的人的整個(gè)生命……沒有生命氣息的課堂不具有生長性。從生命的高度來看，每一節(jié)課都是不可重復(fù)的激情與智慧綜合生長的過程?！?螺旋式上升教學(xué)設(shè)計(jì)致力于轉(zhuǎn)變學(xué)科的理解方式，創(chuàng)設(shè)輕負(fù)高效的生長型課堂。教學(xué)有法，但無定法。好教師應(yīng)該致力于研究高質(zhì)量、高效益、高境界的優(yōu)質(zhì)教學(xué)，將物理教學(xué)方法的研究在教師不斷的學(xué)習(xí)-實(shí)踐-反思中提煉出第三只眼，這只眼才會(huì)成為將知識(shí)、方法、素養(yǎng)、能力各種元素灌注于物理教學(xué)的的智慧之眼！

【參考文獻(xiàn)】

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[2]鐘啟泉.課程改革：新視點(diǎn)與生長點(diǎn)[J].中國教育學(xué)刊，2005（08）：20-22.