[摘要]學(xué)習(xí)環(huán)境是建構(gòu)主義理論研究的中心，是促進(jìn)學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)知識意義和促進(jìn)能力生成的外部條件。文章在闡述建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，探討建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的物理概念教學(xué)及實(shí)踐課例。

[關(guān)鍵詞]建構(gòu)主義;學(xué)習(xí)環(huán)境;概念教學(xué);課例

[中圖分類號]G633.7[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A[文章編號]1005-4634(2010)03-0079-03

建構(gòu)主義認(rèn)為，知識不是通過教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的學(xué)習(xí)環(huán)境和社會文化背景下，借助他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)的幫助利用必要的學(xué)習(xí)資源和建構(gòu)工具，通過意義建構(gòu)方式而獲得的[1]。由此可見，學(xué)習(xí)環(huán)境是影響學(xué)習(xí)的外部環(huán)境，是促進(jìn)學(xué)習(xí)者主動建構(gòu)知識意義和促進(jìn)能力生成的外部條件。學(xué)習(xí)環(huán)境以豐富的學(xué)習(xí)資源、認(rèn)知工具支持學(xué)習(xí)者在交互中建構(gòu)個人意義。在建構(gòu)主義理論中，學(xué)習(xí)環(huán)境更是研究的中心。本文從建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的內(nèi)涵入手，討論建構(gòu)主義環(huán)境下的物理概念教學(xué)及實(shí)踐課例。

1建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的內(nèi)涵

在傳統(tǒng)的教學(xué)觀念中，“學(xué)習(xí)環(huán)境”是一個模糊的概念，與教學(xué)有關(guān)的一些環(huán)境概念一直取代著學(xué)習(xí)環(huán)境的位置。正是受傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境的影響及自身動態(tài)變化的復(fù)雜性，對于建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)環(huán)境目前仍沒有統(tǒng)一的定義。國內(nèi)外學(xué)者都從自己研究的視角對“學(xué)習(xí)環(huán)境”進(jìn)行了界定。

普金斯將學(xué)習(xí)概括為五個基本要素、兩種類型。五個基本要素是:信息庫(指向?qū)W生提供信息的信息庫，包括教材、教師、計算機(jī)信息庫等);符號薄(指建構(gòu)處理符號與語言的媒介，包括練習(xí)本、卡片、計算機(jī)編輯器等);任務(wù)情境(指問題呈現(xiàn)與解決的情境，在學(xué)習(xí)中主要指模擬環(huán)境);建構(gòu)工具包(指用于幫助學(xué)生完成認(rèn)知操作、實(shí)現(xiàn)特定任務(wù)的各種設(shè)備);任務(wù)管理者(指對教學(xué)進(jìn)行控制和管理的部分，包括教師、學(xué)生、及對教學(xué)有明確作用的文件和軟件等)。兩種類型:“低程度”的學(xué)習(xí)環(huán)境和“豐富的”的學(xué)習(xí)環(huán)境[2]?！柏S富的”學(xué)習(xí)環(huán)境包括很多建構(gòu)工具包和表現(xiàn)場所，強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者自己更多控制，學(xué)習(xí)者通常要完成多重學(xué)習(xí)目標(biāo)，教師在其中起輔導(dǎo)者和促進(jìn)者的作用。這種豐富的學(xué)習(xí)環(huán)境可稱為“建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境”。

何克抗學(xué)者認(rèn)為:建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論所主張的學(xué)習(xí)環(huán)境是指學(xué)習(xí)者可以在其中自由探索和自主學(xué)習(xí)的場所，在這些環(huán)境中學(xué)習(xí)者可以利用各種工具和信息資源來達(dá)到自己的學(xué)習(xí)目標(biāo)。這一過程中，學(xué)習(xí)者不僅可以得到教師的幫助與支持，學(xué)習(xí)者之間也可以相互協(xié)作與支持。

綜合以上國內(nèi)外學(xué)者對學(xué)習(xí)環(huán)境的認(rèn)知，筆者在做文獻(xiàn)分析的過程中，將建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境概括為:以學(xué)生的“學(xué)”為中心，不僅為學(xué)生提供信息資源、認(rèn)知工具和師資設(shè)備等硬件，而且為學(xué)生提供真實(shí)社會活動、社會協(xié)作等軟資源，由硬資源和軟資源中的各個因素組成的融合體。其中軟資源是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的核心。也是與傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境強(qiáng)調(diào)教師控制和指導(dǎo)的理念是截然相反的。它具有教師指導(dǎo)的支持性、意義建構(gòu)的自主性、任務(wù)情境的真實(shí)性、學(xué)習(xí)過程的合作性等特點(diǎn)[3]。

2建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的物理概念教學(xué)

對建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的分析可看出，物理概念教學(xué)中不再只片面追求學(xué)生理解概念、應(yīng)用概念，而是更加關(guān)注的是學(xué)生獲得概念過程中學(xué)習(xí)的方法和思維手段、更加關(guān)注學(xué)生的身心體驗、更著眼于學(xué)生的終身發(fā)展[4]。依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境所包含的“情境”、“協(xié)作”、“會話”、“意義建構(gòu)”四大要素，借助多媒體技術(shù)的支持，實(shí)現(xiàn)物理概念教學(xué)以人為本，建構(gòu)一種既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又能充分體現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知主體作用，解除學(xué)生學(xué)習(xí)過程中成長土壤板結(jié)的新型物理概念教學(xué)已成為可能。

2.1以教師為主導(dǎo)，進(jìn)行“情境”創(chuàng)設(shè)

制約物理概念學(xué)習(xí)的條件，從主觀來說，包括學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、相應(yīng)的認(rèn)知能力、動機(jī)。從客觀上來說，包括物理概念的復(fù)雜程度。教師是一個具有能動性的客觀條件，在一定程度上決定著教學(xué)的程序和教學(xué)效果[5]。物理概念具有情境性的特征，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用、創(chuàng)設(shè)生活情境、實(shí)驗情境、沖突情境、語言情境等，幫助學(xué)生獲得大量的感性材料，再通過分析、比較、概括等思維活動，使學(xué)生對事物的認(rèn)識不斷深化，形成清晰的物理概念，從而加深對物理概念的理解。那么什么樣的物理情境是一個好的情境呢?一個好的情境應(yīng)該滿足以下幾個條件:①情境必須能引入與物理相關(guān)的概念原理。在設(shè)計情境時，首先要確定學(xué)生需要獲得的基本概念和原理，由此出發(fā)設(shè)計要解決的情境;②情境應(yīng)該是開放的、真實(shí)的情境。情境應(yīng)該有足夠的復(fù)雜性，包括許多相互聯(lián)系的部分，而每一部分又是很重要的;③情境應(yīng)該是實(shí)際情境，是基于現(xiàn)實(shí)生活中的情境，從而能夠與學(xué)生的個人經(jīng)驗與生活密切相關(guān);④情境必須能引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而激勵他們?nèi)ヌ剿?⑤情境必須能鼓勵學(xué)生作出可檢驗的預(yù)測，并隨著問題情境的進(jìn)行自然地給學(xué)生提供反饋，讓他們有效地進(jìn)行評價;⑥情境必須能促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí)，在協(xié)作學(xué)習(xí)中共同構(gòu)建知識。

2.2以學(xué)生為本，進(jìn)行“協(xié)作”學(xué)習(xí)

物理學(xué)家海森堡說過:“科學(xué)根源于交談。在不同人的合作之下，可能孕育出極為重要的科學(xué)成果?！鄙鐣?gòu)論也認(rèn)為，“意義是通過兩個或多個人的協(xié)作努力而獲得的”。由此可見，在學(xué)習(xí)過程中，師生之間、學(xué)生之間的互動對于學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解起著至關(guān)重要的作用。因為每個人的知識是以自己的經(jīng)驗為背景的基礎(chǔ)上來建構(gòu)對事物的理解，因而只會看到事物的某一個或某幾個方面，而通過合作與討論、可以是他們相互了解彼此的見解，從而加深對事物的全面理解。物理概念是從物理現(xiàn)象和事實(shí)抽象出來的，概念的形成具有一定的復(fù)雜性，被學(xué)生掌握、理解不是一個人可以輕易達(dá)到的。通過教師“設(shè)疑”激起學(xué)生認(rèn)知沖突、“質(zhì)疑”以啟迪學(xué)生認(rèn)識問題和探索問題的潛力、“釋疑”達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，并組織形式多樣的課題活動來激活學(xué)生思維。這種學(xué)生、師生之間不同觀點(diǎn)的交鋒、補(bǔ)充、修正，有利于利用自己原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的有關(guān)經(jīng)驗去解悟和索引當(dāng)前學(xué)習(xí)的新概念，使學(xué)習(xí)者對事物的認(rèn)識或理解不斷深化，形成清晰的物理概念，從而加深對物理概念的理解，有利于思想的溝通和集體智慧的分享。

2.3以課堂為陣地，進(jìn)行“會話”商討

“會話”也叫交流，是協(xié)作的基本方式。學(xué)習(xí)小組成員之間必須通過會話才能得到更多幫助，才能通過商討如何完成規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)而達(dá)到意義建構(gòu)的目的。會話的主要場所是課堂。在課堂中，教師鼓勵學(xué)生積極參與，營造師生平等交流、充滿生命力的課堂氛圍，通過交流與意義商討，敦促學(xué)生的直覺知識和正式知識的融合，從而為學(xué)生的知識遷移創(chuàng)造條件[6]。在交流合作過程中，也倡導(dǎo)了以過程為向?qū)У膶W(xué)習(xí)方式，發(fā)展了合作伙伴與交流團(tuán)體，同時，還有利于培養(yǎng)學(xué)習(xí)者的合作精神和與人溝通的能力。在中學(xué)物理概念教學(xué)中，運(yùn)用會話的方式是非常有效的。學(xué)生之間的探討能夠幫助有困難的同學(xué)解決問題，也加深了參與討論的同學(xué)對物理概念內(nèi)涵、外延的理解，達(dá)到共同進(jìn)步的效果。

2.4以發(fā)展認(rèn)知為宗旨，進(jìn)行“意義建構(gòu)”

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的物理概念教學(xué)，就是在學(xué)習(xí)過程中幫助學(xué)生建構(gòu)意義，就是要幫助學(xué)生對當(dāng)前學(xué)習(xí)的物理概念所反映事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與它事物之間的內(nèi)在聯(lián)系達(dá)到較深刻的理解。這種理解在大腦中的長期存在的形式就是“圖式”，也就是當(dāng)前所學(xué)物理概念的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。教師在整個教學(xué)設(shè)計過程中，無論是情境創(chuàng)設(shè)、協(xié)作學(xué)習(xí)、還是會話商討，都應(yīng)圍繞認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展這個中心而展開[7]。通過物理課堂教學(xué)，使學(xué)生對物理概念有本質(zhì)的、清晰的認(rèn)識，并能夠靈活運(yùn)用物理概念解決實(shí)際問題。

總之，建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)環(huán)境是開放的充滿著意義解釋和建構(gòu)的環(huán)境。其中情境是意義建構(gòu)的基本條件，教師與學(xué)生之間的協(xié)作和會話是意義的主要過程，意義建構(gòu)則是建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)目的。

3建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的物理概念教 學(xué)設(shè)計課例

下面以《壓強(qiáng)》概念教學(xué)為例設(shè)計教學(xué)方案。該方案以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、形成學(xué)習(xí)動機(jī)為目的，教師通過提供豐富的實(shí)驗器材，讓學(xué)生用多種探究實(shí)驗的途徑來建立壓強(qiáng)概念。學(xué)習(xí)重點(diǎn)側(cè)重于壓強(qiáng)概念的建立及壓強(qiáng)概念建立過程中的物理學(xué)研究方法(如控制變量法)。通過壓強(qiáng)概念的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能完成壓強(qiáng)概念的意義建構(gòu)，還能突出學(xué)生學(xué)習(xí)壓強(qiáng)概念時的獨(dú)立實(shí)驗探究過程、體驗探究的樂趣。教學(xué)步驟如下:

1)創(chuàng)設(shè)情境。創(chuàng)設(shè)與壓強(qiáng)概念相關(guān)的真實(shí)學(xué)習(xí)情境。

情景1:讓全體學(xué)生一起做“用兩手指擠壓一端削尖而另一端完好的鉛筆實(shí)驗”，讓學(xué)生體驗并說出兩手指的感覺。引導(dǎo)學(xué)生思考:兩手指對同一支鉛筆的壓力是相同的，為什么兩手指的感覺不同呢?

情景2:多媒體播放歌曲《腳印》:潔白的雪花飛滿天，留下腳印一串串……。引導(dǎo)學(xué)生思考:人在雪地上行走，會在雪地上留下很深的腳印，為什么滑雪運(yùn)動員卻能在雪地上飛速滑行?

情景3:引導(dǎo)學(xué)生觀察圖片并思考:小明(小明光著腳)和小華(小華站在厚木板上)同時站在沼澤地上，為什么小明在沼澤地中陷得較深而小華陷得較淺等等。

2)獨(dú)立設(shè)計探究方案。在學(xué)生觀察、體驗、思考的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生猜想:壓力的作用效果可能與哪些因素有關(guān)?有什么關(guān)系?

猜想1:壓力的作用效果與壓力的大小有關(guān)，壓力越大，壓力的作用效果越明顯。

猜想2:壓力的作用效果與物體的面積有關(guān)，物體面積越小，壓力的作用效果越明顯。

猜想3:壓力的作用效果與接觸的面積有關(guān)，接觸面積越小，壓力的作用效果越明顯。

……

教師明確:壓力的作用效果確實(shí)與面積有關(guān)，到底是哪部分面積呢?教師通過實(shí)例說明，應(yīng)該是受力面積，即受壓力作用的物體與施加壓力作用的物體相互接觸并擠壓的那部分面積。因此，猜想2和猜想3應(yīng)該合并為:壓力的作用效果與受力面積有關(guān)，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯。

壓力的作用效果與壓力的大小有關(guān)、與受力面積有關(guān)。如何探究與壓力有關(guān)呢?用什么研究方法呢?引導(dǎo)學(xué)生明確:要研究壓力的作用效果與壓力的大小有關(guān)，必須使受力面積一定;要研究壓力的作用效果與受力面積有關(guān)，必須使壓力的大小一定。即使用控制變量研究法。

根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣設(shè)計不同的探究方案，進(jìn)入同一主題的學(xué)習(xí)。學(xué)生可以根據(jù)教師提供的器材，也可以自己另選器材進(jìn)行獨(dú)立探究設(shè)計。鼓勵學(xué)生創(chuàng)新、鼓勵學(xué)生利用簡單器材進(jìn)行探究設(shè)計。

探究方案設(shè)計1:用裝有沙子的容器、用釘子做腿的小桌、砝碼實(shí)驗。

探究方案設(shè)計2:用海綿、用釘子做腿的小桌、盛有適量水的礦泉水瓶實(shí)驗。

探究方案設(shè)計3:用海綿、木板、盛有適量水的礦泉水瓶實(shí)驗。

探究方案設(shè)計4:用裝有沙子的容器、盛有適量水的礦泉水瓶實(shí)驗。

……

3)協(xié)作學(xué)習(xí)。在學(xué)生獨(dú)立設(shè)計探究方案的基礎(chǔ)上，以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗。實(shí)驗時，小組成員要明確分工、明確實(shí)驗步驟、將觀察到的實(shí)驗現(xiàn)象如實(shí)記錄，分析實(shí)驗現(xiàn)象、得出結(jié)論。然后組織學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與小組之間、小組與小組，教師與小組、教師與學(xué)生之間進(jìn)行對話、交流，建構(gòu)壓強(qiáng)的概念。

教師歸納總結(jié):為了比較壓力的作用效果，必須比較單位面積上受到的壓力的大小。物體單位面積上受到的壓力叫壓強(qiáng)，因此壓強(qiáng)是用來表示壓力作用效果的物理量。然后師生分析應(yīng)用公式計算壓強(qiáng)時如何正確理解壓力F和受力面積S。如何根據(jù)日常生活的需要來增大壓強(qiáng)或減小壓強(qiáng)等。

4)自我評價。為檢驗學(xué)生對壓強(qiáng)概念的建構(gòu)，學(xué)生經(jīng)上述階段的學(xué)習(xí)后進(jìn)行自我評價。設(shè)計自我評價練習(xí)以8分鐘的題量為宜;練習(xí)內(nèi)容要緊扣要點(diǎn)、每一個要點(diǎn)都要有對應(yīng)的習(xí)題，習(xí)題要具有針對性和典型性;難度適中，既面向全體，又關(guān)注差異、可設(shè)置選做題，促進(jìn)優(yōu)生成長;層次設(shè)計均精心挑選、題型盡可能多樣，但題型必須為檢測要點(diǎn)的需要服務(wù)，使之能有效地測試學(xué)生對壓強(qiáng)概念及過程的理解。

5)深化鞏固。根據(jù)自我測試進(jìn)行當(dāng)堂反饋，然后有針對性地對薄弱環(huán)節(jié)補(bǔ)充學(xué)習(xí)與練習(xí)，以深化加強(qiáng)對壓強(qiáng)概念的理解與建構(gòu)意義的能力。如:

在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)多數(shù)學(xué)生對受力面積理解不夠深刻，教師可以補(bǔ)充習(xí)題:書的面積是200cm2，凳子的面積是600 cm2，求書對凳子的壓強(qiáng)，受力面積是多少?求凳子對書的壓強(qiáng)，受力面積又是多少?這樣有針對性的訓(xùn)練，加深了對受力面積的理解。

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境下的物理概念教學(xué)，凸顯了物理概念教學(xué)的建構(gòu)性、情境性、社會性和復(fù)雜性，使學(xué)習(xí)的隱喻由“聯(lián)結(jié)”、“獲得”，走向了“建構(gòu)”、“協(xié)商”和“會話”。它要求廣大的物理教師，改變傳統(tǒng)教學(xué)環(huán)境中強(qiáng)調(diào)控制和指導(dǎo)的理念，以學(xué)生為中心，促進(jìn)學(xué)生對知識的“深度參與”。在整個教學(xué)過程中，教師起組織者、指導(dǎo)者和促進(jìn)者的作用，利用情境、協(xié)作、會話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和首創(chuàng)性，實(shí)現(xiàn)新舊知識的有機(jī)組合和統(tǒng)整[8]。

參考文獻(xiàn)

[1]何克抗.建構(gòu)主義——革新傳統(tǒng)教學(xué)的理論基礎(chǔ)(上)[J].電化教育研究，1997，(3):3-9.

[2]喬建忠.如何給學(xué)習(xí)者一個全新的學(xué)習(xí)環(huán)境[J].西安航空技術(shù)高等?？茖W(xué)校學(xué)報，2006，(3):58-60.

[3]毛新勇.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的設(shè)計[J].外國教育資料，1999，(1):59-62.

[4]袁維新.建構(gòu)主義理論運(yùn)用于科學(xué)教學(xué)的15條原則[J].教育理論與實(shí)踐，2009，(10):57-62.

[5]于海波，黃秋楠，孟昭輝.物理概念教學(xué)的基本策略[J].現(xiàn)代中小學(xué)教育，2001，(9)30-31.

[6]黃飛鶯，周志毅.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境:意義模式[J].當(dāng)代教育論壇，2004，(4):83-85.

[7]張前，焦元紅.建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境的化學(xué)教學(xué)設(shè)計[J].黃石教育學(xué)院學(xué)報，2005，(12):97-99.

[8][美]戴維喬納森，等.學(xué)會用技術(shù)解決問題:一個建構(gòu)主義者的視角[M].任友群，等譯.北京:教育科學(xué)出版社，2007:15-17.