物理新課程標(biāo)準(zhǔn)強調(diào)指出:“物理課程應(yīng)改變過分強調(diào)知識傳承的傾向,讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法,培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實驗?zāi)芰σ约皠?chuàng)新意識?!比欢绾斡袡C地將兩者整合協(xié)調(diào)起來,提高物理教學(xué)質(zhì)量,由德國心理學(xué)家巴特萊特提出來的圖式理論給物理實驗教學(xué)以新的啟示。
現(xiàn)代圖式理論認(rèn)為,圖式是一種知識結(jié)構(gòu),包括過去反應(yīng)和體驗形成的指導(dǎo)以后知覺與評價的知識體。這些知識相互聯(lián)系,較為持久,圖式是以存儲的一般概念為基礎(chǔ)的關(guān)于知識的理論,即知識如何被表征,知識表征又如何促進(jìn)對知識的應(yīng)用?,F(xiàn)代圖式理論說明物理實驗對學(xué)習(xí)物理知識、掌握以及運用物理知識的重要性。
一、概念驅(qū)動引發(fā)新的圖式
為什么要進(jìn)行物理實驗?如何進(jìn)行物理實驗?許多學(xué)生是因為要完成物理實驗而被動地進(jìn)行實驗。圖式理論認(rèn)為,通過概念驅(qū)動能解決。所謂概念驅(qū)動過程,這是由上而下的圖式啟動方式,指一個圖式活動起來,并使它的一個或幾個下一級的圖式也活動起來。這些下一級圖式的活動就是一種預(yù)測和猜想,能由某一事物或現(xiàn)象聯(lián)想出與它直接相關(guān)的事物或現(xiàn)象。
二、材料驅(qū)動形成新的圖式
新圖式的建立不僅是猜想和假設(shè),而必須要進(jìn)行一系列的物理實驗活動即材料驅(qū)動過程。所謂材料驅(qū)動過程,這是由下而上的圖式啟動方式,指下一級的具體圖式活動起來了,引起它的上一級圖式的活動。下一級圖式的活動是上一級圖式活動的一部分。
三、存儲驅(qū)動總結(jié)新的圖式
現(xiàn)代圖式理論認(rèn)為,圖式是一種知識結(jié)構(gòu)。包括過去反應(yīng)和體驗形成的指導(dǎo)以后知覺與評價的知識體,這些知識相互聯(lián)系,學(xué)生通過物理實驗后形成了新的圖式,還必須及時總結(jié),表征為抽象的概念,使之較為持久,圖式是以存儲的一般概念為基礎(chǔ),圖式可以表征不同抽象水平的知識,即使同一概念也有不同層次的抽象。要及時總結(jié),抽象為初中物理應(yīng)達(dá)到或能理解的概念,鞏固這些圖式,以便在后面的學(xué)習(xí)與解決實際問題的過程中能運用已有圖式。
四、技能驅(qū)動運用新的圖式
現(xiàn)代圖式理論是關(guān)于知識的理論,即知識如何被表征,知識表征又如何促進(jìn)對知識的應(yīng)用。它強調(diào)內(nèi)外信息相互作用,既看到外部信息對圖式的影響,又認(rèn)識到過去知識經(jīng)驗的重大作用,圖式是一種積極的動態(tài)過程。通過物理實驗得到了新的圖式,當(dāng)出現(xiàn)新的問題及物理現(xiàn)象時,善于激發(fā)圖式、運用圖式解決問題,從而達(dá)到學(xué)好物理,提高物理教學(xué)質(zhì)量的目的。
五、發(fā)展驅(qū)動升級新的圖式
圖式不是先天的,現(xiàn)代圖式理論認(rèn)為圖式是通過一段時間對環(huán)境直接或間接的經(jīng)驗而學(xué)會和獲得的,即圖式具有后天獲得性。在進(jìn)行物理實驗的過程中,通過收集、分析、整理數(shù)據(jù)還會出現(xiàn)與新建立已有圖式有差異的地方,又繼續(xù)進(jìn)行新的猜想和假設(shè),再進(jìn)行新的實驗并得到新的圖式,如此不斷地發(fā)展、創(chuàng)新、完善。物理實驗既是幫助學(xué)習(xí)物理知識、掌握物理知識的過程又是探究新的物理規(guī)律,獲得新的圖式的過程。
通過一系列的物理實驗(包括演示實驗和模擬實驗)為學(xué)生創(chuàng)造了良好的學(xué)習(xí)情境,能使學(xué)生順利地實現(xiàn)認(rèn)知建構(gòu),創(chuàng)建概念新圖式。物理教學(xué)過程中要以利用和形成學(xué)生良好的認(rèn)知圖式作為價值取向和目標(biāo)指向,無論是習(xí)題、問題、情景,還是實驗的設(shè)計,其總體目標(biāo)應(yīng)該通過提供系統(tǒng)、明晰、典型的教學(xué)素材幫助學(xué)生自主地進(jìn)行認(rèn)知圖式的建構(gòu),這樣有利于知識的遷移。在物理實驗過程中學(xué)生通過學(xué)會對知識的表征,并由知識的表征促進(jìn)對知識的應(yīng)用,根據(jù)實驗結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集、分析以及邏輯思維判斷,得出科學(xué)結(jié)論,從而學(xué)會一般的科學(xué)研究思維方式。在物理實驗探究的過程中,既使學(xué)生學(xué)到物理知識,掌握實驗技能,又能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和堅韌不拔的創(chuàng)新進(jìn)取精神。
(作者單位 江蘇省揚中市興隆中學(xué))