沈正杰

（桐鄉(xiāng)市鳳鳴高級中學 浙江 嘉興 314500）

1 問題的提出

建構主義學習觀認為：學習是由學生自己建構知識的過程；是學生根據自己的經驗背景，對信息進行主動地選擇、加工和處理，獲得意義；學習者以自己原有的知識經驗為基礎，對新信息重新認識和編碼，建構自己的理解［1］.可見，學生已有的經歷、體驗是信息建構的基礎，對信息建構起著重要作用.

隨著課程改革的深入發(fā)展，浙江省高中物理課程在現階段三維教學目標的基礎上，進一步從課堂教學和學生認知發(fā)展規(guī)律的角度，提出了“四基”教學目標.所謂“四基”教學目標，包括基本經歷、基本知識、基本技能和基本思想4個方面.其中，“基本經歷”目標凸顯了“人才培養(yǎng)所需要的‘活動經歷和實踐經驗’”，包含了物理現象、典型（實驗）情境和探究過程3個方面的內容［2］.可見，這是對物理課堂教學設計的進一步細化.

2 案例呈現

【案例1】人教版《物理·必修1》第一章“質點、參考系和坐標系”一節(jié)中，質點是學生進入高中階段所學的第一個理想化模型.在課堂教學中，我們經常可以看到教師會引用教材中諸如滾動的足球、火車過橋或者轉動的車輪等相關材料作為情境引入課題，并在“全面”的分析中得出質點的概念.事實是我們可以看到，教師“搬運”的情境素材，由于“質點”的理想化特征，并沒有具體的情境可以納入學生已有的認知結構中.也就是說，學生對于大小是否考慮的問題實際上還是“空著腦袋”在接受，思維難于得到激發(fā).

【案例2】人教版《物理·必修1》第三章“摩擦力”一節(jié)中，教師常通過推講臺作為課題引入的情境，從而提出“有沒有摩擦？什么摩擦？”之類的問題.對于這類問題，學生在初中階段就已經有了較深的認識，所以認知沖突不強烈，也就很難激發(fā)其探究意識，學生對學習失去了興趣和積極性.

在課堂教學中，上述教學場景并不少見.教師注重了課題引入情境的創(chuàng)設，但學生對此或是一臉茫然，或是毫無興趣.對此，我們不得不更深入地思考，如何從學生經歷、體驗的角度優(yōu)化物理教學的課題設計.

3 問題解決的途徑與方法

在建構主義教學理論中，關于教師角色的定位與作用是：

（1）激發(fā)學生的學習興趣，幫助學生形成學習動機；

（2）通過創(chuàng)設符合教學內容要求的情境，幫助學生建構當前所學知識的意義.

可見，在教學過程中，教師需通過創(chuàng)造性勞動，幫助學生回憶或獲取新的經歷、體驗.通過經歷、體驗的加強，幫助學生實現從感覺記憶向短時記憶發(fā)展.

在課堂教學中，課題引入階段的情境創(chuàng)設對于激發(fā)學生的學習積極性、提升學生的思維活性有著非常重要的作用.對此，我們可以嘗試從以下幾方面進行設計.

3.1 創(chuàng)設情境 激發(fā)思維意識

如案例1中“質點”概念的教學設計，我們不妨可以這樣來處理.創(chuàng)設學生熟悉的情境——乘車旅游，并設置如下問題：我們從學校乘車去某地旅游，距離約100km，請問：

（1）需要多少時間？

（2）車上能坐多少人？

對問題（1），學生很清楚需要考慮車子的速度.問題（2）中，學生馬上會提出需要考慮車子的大小.回到題（1），學生思維得以激發(fā)，很快就意識到問題（1）中并不需要考慮車子的大小問題.“物體的大小有時需要考慮，有時可以不考慮”這一課題自然就出現了.在此基礎上，創(chuàng)設更豐富的情境則可以進一步激發(fā)學生思維意識，豐富其感性認識，幫助其認知結構的建立和完善.

再如《物理·必修1》第一章“速度變化快慢的描述——加速度”一節(jié)中，相當一部分教師常常以百米賽的一段視頻播放為情境，分析運動員如何改變速度.以此引入課題一定程度上調到了學生的積極性，但對于學生思維意識的激發(fā)沒有實際意義，因為在學生頭腦中留下的僅僅是誰獲得了勝利這一結論，對于“速度的改變”這一命題仍是生疏的.

對此，我們可以嘗試將運動員比賽畫面截圖細分（如圖1序列圖所示），變動為靜，通過不同畫面上其中兩位運動員位置的變化，來反映其不同時刻速度的變化，從而引出運動員“改變速度的本領不同”這一命題.在此基礎上，進一步強化情境創(chuàng)設，適時而足量地為學生作好感性層面上的鋪墊（如圖2所示為動車行駛時速度大小變化的畫面），激發(fā)其思維意識，為“加速度”這一課題的引入作準備.

圖1 運動員比賽畫面截圖

圖2 動車行駛時車廂內顯示速度等畫面

所以說，情境的創(chuàng)設應結合課題特征和學生實際的認知結構，這樣才能激發(fā)學生的思維意識，真正讓學生考慮為什么、知道是什么.

3.2 預設表象 引發(fā)認知沖突

如案例2中“摩擦力”概念的課題引入設計，我們可通過下述實驗進行預設：男女兩位學生各握鋼管的一端用力爭奪，女生獲勝，男生試圖以更大的握力爭奪仍以失敗告終，男生反映是“抓不住”（注：男生一端涂有潤滑劑）.從男生的反映我們不難看出，在其原有的認知結構中，只要“用力握”就可以獲勝，實驗結果對學生原有的認知產生了沖突.

再如人教版《物理·必修1》第二章“自由落體運動”一節(jié)中，紙張、紙團與小球作為常見的課題引入情境，給學生的沖突感并不強烈，因為學生只是跟著教師的節(jié)奏進入了相關程序.強烈的沖突應該從學生熟悉事件入手，在他們的認知結構中是這么回事，而事實卻并非如此.

所以，我們可嘗試以如下情境問題入手：打出的羽毛球總是“球頭部”先落地，是什么原因？學生“很清楚”球頭部重.順勢而行，分離的球頭部與球尾比較下落快慢如圖3（a）所示，驗證學生已有認知.提出問題：那么球頭部和整個球下落誰快誰慢？對于這樣的問題，一方面學生平時很少考慮，另一方面則會順著前面思路分析.實驗演示如圖3（b）所示，這時圖3（a）和圖3（b）所示情境所引發(fā)的認知沖突，可有效地調動學生的思維活躍性，學生就會帶著積極的情感體驗投入到科學探究中，深入探究問題的本質.

圖3

所以說，從學生已有的經歷和認知結構出發(fā)，通過合理預設、沖突激發(fā)，可有效調動學生的思維活躍性和探究意識，促使學生從“生活人向學科人轉變”.

3.3 再現場景 強化認知感受

從近幾年各類試題考查來看，以一定的情境或實驗為背景的試題進一步凸顯.其目的主要是考查學生是否有相應“基本經歷”，以及在相應經歷體驗中“見物又見理”.對此，純粹的分析就容易把學生培養(yǎng)成“只見理不見物”的解題機器.所以，教師應當做一個教學有心人，注重在日常教學中加強學生基本經歷體驗，幫助學生在體驗中“見物悟理”.

【例題】某實驗小組利用如圖4所示裝置，探究感應電流的產生條件.圖中a是螺線管，條形磁鐵的S極置于螺線管內，磁鐵保持靜止狀態(tài)，b為靈敏電流計，開關S處于斷開狀態(tài)，電路連接和各儀器均正常.下列關于實驗現象的說法正確的是

A.S閉合前，通過螺線管的磁通量為零

B.S閉合瞬間，通過螺線管的磁通量不變

C.S閉合瞬間，靈敏電流計指針發(fā)生偏轉

D.S閉合，抽出磁鐵過程中，靈敏電流計指針發(fā)生偏轉

對于本題，相當一部分教師認為是容易題.但從學生角度來看，本題考查了磁通量、磁通量的變化量、感應電流產生的條件等知識，并不容易.而且學生受“反復訓練”的影響，一看到“瞬間”兩字大腦中迸出的就是“有感應電流，電流表指針發(fā)生偏轉”，導致錯選C選項.究其原因，與教師的教學習慣不無關系.

圖5

本題可歸屬于人教版《物理·選修3－2》第四章電磁感應“探究感應電流的產生條件”一節(jié)中的實驗（如圖5所示）拓展，如若教師在課堂教學中忽視實驗演示或呈現、分析不夠，學生缺少相關經歷，就容易產生認知偏差或障礙，難于對題目所體現的物理概念或規(guī)律正確認識.因此，對于本題的分析，教師應將圖4和圖5兩實驗比較演示，以此引導學生從現象中分析問題的本質，強化認知感受，幫助學生在真實體驗中拓寬視野、探究新知.

3.4 借物換形 提升思維技能

在物理課程教學中，諸如“場”、“能”等比較抽象的物理概念，學生在認知上往往會出現障礙.比如人教版《物理·選修3－1》第一章靜電場“電場強度”一節(jié)中，關于電場強度的概念，教材在分析中同時引入了試探電荷進行分析，這對學生的學習任務而言是有增無減，反而影響了對電場強度概念的認識.

要突破對電場強度的理解，關鍵是化解其抽象的特征，對此，我們可借助燈光這一學生熟悉的事物進行類比分析，如表1所示.

表1 燈光與電場類比

通過表1的中學生熟悉的事物（燈光、電燈和眼睛）進行比較，可有效減輕學生的學習負擔.比較的重點之一是讓學生了解對電場強弱的研究實際上是需要找一個“感應器”來感受電場的存在與特征，這不僅有助于學生的理解，也為試探電荷概念的引入和理解奠定了基礎.重點之二則是在對比中培養(yǎng)了學生對猜測、類比等物理研究方法的應用，提升了學生的思維技能.

4 問題綜述

綜上所述，在物理課堂教學中，課題引入所創(chuàng)設的情境，應注重從學生的“基本經歷”出發(fā).在實際應用中，創(chuàng)設的物理情境應具有典型性、普遍性特征，貼近學生實際認知.同時，情境的創(chuàng)設更需要在教師對學生和教材的正確解讀和精心設計下，適時、適量地呈現，從而有效地引發(fā)學生的認知沖突，激發(fā)其探究意識，提升其思維品質，促使學生向更高層次發(fā)展.

1 徐斌艷，吳剛，高文主編.建構主義教育研究.北京：教育科學出版社.2008

2 梁旭.“完善物理教學目標的結構”.物理教學，2013（5）