隨著教育改革的不斷深入,許多西方的教育理論逐漸被我國的教育工作者認識、認同并付諸實踐,如人本主義、建構主義等。其中,以認知主義學習理論為基礎的建構主義影響頗大,并有深入發(fā)展之勢。它對深化教育改革,提升教師的教學設計能力,激發(fā)學生學習的積極性、主動性,有重要的啟示和借鑒作用。本文結合建構主義基本理論和學科特點,探討建構主義在物理教學設計中的作用,并在實踐中進行剖析。
一、建構主義在物理教學設計中的理論策略
1.做好知識的鋪墊,設置好認知突破,更正認知錯誤
在進行意義建構的過程中,已有的基礎知識起著很大的作用,因為學生對新事物生成的意義是與以前的知識經驗相結合的。由于他們已有的知識不同,他們對相同事物的注意方面不同,所形成的觀點也不同。因此,為了幫助學生建構完整、有序的物理認知結構,首先要使學生正確理解物理概念、規(guī)律等。怎樣才能使學生理解呢?教師可以通過實驗、理論推導、現象分析等方法,逐步培養(yǎng)學生的觀察能力、實驗能力和思維能力,使學生掌握學習物理的思維方法。
建構主義理論指出:意義的建構是在新舊知識的不斷交流和碰撞中逐步產生的。如果沒有充分的舊知識作為基礎就不可能出現新舊知識之間的交叉點,更不可能產生認知突破。所以教師在講授新課之前,必須充分了解學生的舊知識結構,這樣才會在講授新知識時列舉學生熟知的例子,為講授新知識做好準備。
因為理科知識中有許多科學概念與日常概念相矛盾,所以往往達不到預期的教學效果。例如,在學習物理之前,許多學生認為“我們周圍的空中什么都沒有,沒有力的作用”、“火車跑得一定比汽車快”等等,教師在講授新知識前必須了解學生可能存在的錯誤觀點,才能有針對性地進行講解,消除學生的錯誤觀點對新知識意義建構的干擾,這樣才會達到預期的教學目標。
2.設置好教學材料,創(chuàng)設物理情境,促進物理意義建構
在講授新課前,教師必須預先制定好各部分在一節(jié)課中所占的比例,包括動手操作、觀察、文字等部分。教師應該盡可能地讓學生多動手、多觀察,使其有成就感,成為學習的主人和知識建構的主體。教師應該以學生的知識建構為著眼點,積極地啟發(fā)學生的思維。例如,在講授自由落體時,先演示實驗一:一張紙片和一枚硬幣分別從相同的高度自由落下,讓學生觀察哪個先落地;再演示實驗二:把紙片揉成團后,再從同一高度自由下落。然后向學生提問:看到什么現象,產生的原因是什么?引導學生得出結論:這種現象出現的原因是空氣阻力的作用。當學生進行探究時,教師應當讓學生獨立地完成,再和學生一起總結實驗得出結論,才有利于學生學會如何建構知識。
建構主義認為:學生獲得知識并不是單純依靠教師傳授,而是在一定的教學情境下,學生通過教師、學習資源等獲得物理知識。教師創(chuàng)設物理教學情境時,應盡可能地創(chuàng)設真實的情境,只有在比較真實的情境中學生才會克服原有的、錯誤的知識干擾,順利地進行意義的建構;其次,在進行物理教學情境的創(chuàng)設時教師必須把學生原有的知識經驗作為一個參考的尺度;再者,教師應當盡可能地多組織合作形式的學習活動,創(chuàng)設合作學習的情境,創(chuàng)設“師生互動、生生互動”的環(huán)境,以此來降低新知識建構的難度。
二、建構主義在物理教學設計中的具體應用
1.確定教學目標
教師首先應該明確每節(jié)課的教學目標,包括認知、情感、態(tài)度和價值觀等方面的目標,然后才能根據教學目標,進行教學設計,使教學目標在教學中得到落實,完成教學任務。在講授每節(jié)課前,教師必須準確把握該節(jié)內容的教學目標。如《超重和失重》這節(jié)課,超重和失重雖然是一種常見的現象,但是中學生對這些概念比較陌生,并且學生也不知道如何解釋這些現象,因此教師在講授這節(jié)課時首先讓學生明確什么是超重和失重,再啟發(fā)學生利用已經學過的牛頓第二定律來探討超重和失重的原因;同時教師還要提高學生利用牛頓第二定律分析問題和解決問題的能力。
2.把握好重點和難點
教師不但要把握好教學目標,而且必須明確這節(jié)課的重點和難點。只有把握住了重點,在講課時才不至于本末倒置,不至于把應該掌握的重點知識忽略掉;教師只有把握了難點,才會清楚地了解到學生在進行意義建構過程中的困難。如《超重和失重》這節(jié)課,教學的重點是處于超重或失重中的物體對支持物的壓力或拉力的計算方法;難點是:超重和失重的本質。教師應該以新的知識點和學生已經內化的知識是否有交叉點為依據進行不同的處理。如果沒有交叉點,教師應該進行知識補充,以利于學生進行意義建構。由于在講解超重和失重時學生往往會產生重力發(fā)生改變的錯誤觀點,所以教師在講課之前必須復習重力產生的原因及重力的計算公式(即:G=mg),使學生明確G的變化是由m、g來決定的,只要g、m不變,G就永遠不會改變。另外,由于超重和失重時物體對支持物的壓力或拉力的計算涉及到牛頓第二定律的應用,教師應幫助學生回憶牛頓第二定律的內容。只有教師明確了教學的重點和難點,為學生做好知識的鋪墊,才會保證學生順利地進行意義的建構。
3.營造和諧的課堂氣氛
在展開教學之前,必須明確一個問題,那就是:教師必須在課堂上營造一種民主、合作、互助、愉快、輕松的教學環(huán)境,教師必須表現得謙虛、平易近人。教師這樣做的原因是:這樣的教學環(huán)境有助于學生更加積極主動地思考問題,甚至還能發(fā)現新問題或提出許多好的實驗改進方案,能夠更好地幫助教師完善教學過程,達到良好的教學效果。教師作為教學過程的主導者和組織者,除了傳授知識之外還必須組織好學生,使學生進行合作。因為合作的過程可以幫助學生了解其他同學的觀點,有利于學生建構的意義更加豐富。
4.創(chuàng)設問題情境探究問題
(1)布置預習作業(yè),合理分組。由于學習者在日常生活和以往的學習中已經積累了較豐富的經驗,對很多問題和現象都有自己的看法和理解。在學習超重和失重之前,學生對于超重、失重現象或多或少都有一定的認識。在已有的認識基礎上,教師讓學生在本節(jié)課前搜集有關的資料,使學生加深對超重和失重的了解。教師可通過分組方式,組織學生搜集和獲得信息。由于學生對知識的認識不同,生活環(huán)境不同,感興趣的東西不同,男女學生對同一個事物所關注的方面不同,教師應該根據學生的生活環(huán)境及興趣將學生分組,將不同興趣的學生、不同性別的學生以及生活環(huán)境不同的學生分配到同一組,讓學生合作完成教師布置的任務。
(2)講授前進行情境的創(chuàng)設。由于學生生活環(huán)境不同,所形成的經驗也不同,教師必須根據學生生活環(huán)境進行不同的情境創(chuàng)設。對于《超重和失重》這節(jié)課,如果學生生活在農村,教師可用人站在臺秤上蹲下和站起這個例子來創(chuàng)設問題情境;如果教學對象是城市的孩子,教師在創(chuàng)設問題情境時,可以用電梯中掛有小球的彈簧秤示數發(fā)生變化這個例子。由于男女學生對同一問題感興趣的程度不同,教師可以針對性別不同的學生提出不同的例子來創(chuàng)設情境。例如:針對女學生,教師可以舉女孩小時候經常玩的系有橡皮筋的小沙包的例子;對于男學生,教師可以舉起重機的例子。
(3)組織小組之間會話。教師組織各學習小組成員之間會話,讓學生商討、交流彼此的意見與學習成果。由于不同的小組、不同的成員對同一知識意義建構的過程不同,形成的知識網絡不同,學生可以通過會話使各自的知識結構圖更加完善。
(4)教師補充、完善知識結構圖。建構主義中的意義建構理論有本身的局限性,即:不利于系統(tǒng)知識的傳授。因為并不是所有的知識都能夠通過情境的創(chuàng)設而順利實現意義的建構,像具體知識、常識性知識。為了彌補建構主義的這些不足,教師應及時地對這部分知識進行補充和完善。
(5)通過練習及時反饋,鞏固意義建構的結果。為了幫助學生進行知識遷移,鞏固意義建構的結果,教師應有意識地安排一些練習。例如:(1)分析放置在電梯中的物體在靜止、勻速上升、減速上升、勻速下降、加速下降等幾種狀態(tài),對其支持物的壓力的大小和重力比較。(2)起重機在讓質量為m的物體加速上升過程中所承受的拉力為多大(設加速度為a)。為了使學生全面地掌握知識,教師最后應進行課堂小結。為了鞏固教學效果,教師可以布置適當的課后作業(yè)和思考題。對于思考題,教師應盡可能地拓展學生的知識面。
綜上所述,建構主義在教育領域,尤其是在物理教學設計方面,有著重要的指導作用。但是,教師能夠充分利用建構主義來幫助學生進行意義的建構并非易事,還需做進一步努力才能取得良好的效果。
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(責任編輯孫海燕)