摘 要：本文結合杜威作為問題解決法的教學五步，嘗試以“思維五步”為教學基點，進一步探究物理課堂教學中教學五步的實踐應用，并從譜教學流程曲、奏情境導入曲、練問題探究曲、唱理念形成曲和踏學生踐行曲的“教學五步曲”，討論了高中物理教學中學生物理認知水平提高的途徑。

關鍵詞：教學五步曲；提高；高中物理

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）4-0005-4

1 何為“作為問題解決法的教學五步”

杜威在《民主主義與教育》中指出，學校教授學生知識的目的，不在知識本身，而在學習如何獲得知識，指導下一步的經驗以滿足需求的方法。他認為訓練主動的、持續(xù)的、創(chuàng)造性的思維能力是教學的主要目的。由此出發(fā)，凡“有意義的經驗”，總是在思維的活動中進行。每一思維的兩端，開始是一個迷惑、紛亂或困難的情境，結果是一個澄清、統(tǒng)一或解決的情境，思維就在這兩端之間進行著。在這兩端之間，思維的過程經歷了五個步驟：1）有疑難的情境引發(fā)思維的沖動；2）確定疑難究竟在什么地方；3）提出解決問題的種種假設；4）推斷每個階段所含的結果，看哪個假設能解決這個困難；5）進行實驗，證實、駁斥或改正這個假設?；谖覈逃默F(xiàn)狀——重視教學內容的系統(tǒng)性、基礎性，同時容易脫離學生的興趣和生活實際，我們如何將杜威的教育思想進行中國本土落實是值得深入研究、探討的問題。

2 物理教學中的五步曲教學實踐

筆者一直在物理教學中努力地尋求更好的教學方式以求提高教學實效，本文結合杜威作為問題解決法的教學五步，以教學方法和步驟為側重點，提出教學過程的五個步驟，重在實踐杜威作為問題解決法的教學五步，從而達到教學生如何學習的目的。

杜威提出思維過程“既是組織思想的方法，又是做學問的途徑”。因此，思維的方法亦即解決問題的方法。所以，杜威從思維的五步法類推出他的“以解決問題為中心”的教學過程，提出“教學法的要素和思維的要素是相同的”。即：第一步，提供給學生一個真實的經驗情境——要有一個使學生對活動本身感興趣的、愿意繼續(xù)下去的活動；第二步，從這個情境內部產生出一個真實的問題，作為對學生思想的刺激和活動目的；第三步，學生要通過調用已有知識、查閱新的資料、從事必要的觀察來對付這個問題；第四步，學生必須一步一步地形成、提出解決問題的方法；第五步，學生要通過實際活動來檢驗他的解決方法，使這些方法更加清晰具體，并且檢驗它們是否有效。

筆者結合杜威思維五步及教學五步，在物理教學實踐中探索設計了“譜曲”“奏曲”“練曲”“唱曲”及“踏曲”的教學五步曲，主要流程圖如圖1所示。

教學五步曲的主要特點是：教學開展從學生當前的實際需要出發(fā)，以學生為主體，教師為主導，以表現(xiàn)和培養(yǎng)學生的個性為主要內容，在教學中以學生自由活動的形式進行，注意培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力，最終讓學生從自己的活動、自身經驗中學習并有所收獲。

2.1 基于認知沖突分析，譜好有效的教學流程曲

教師給學生準備一種真實經驗的情境，并給予一些暗示，使學生在暗示中產生要了解某個方面問題的興趣。教師在給予各種暗示時，應依據(jù)學生的本能需要和既有經驗，換句話說就是需要對學情進行詳細的分析。根據(jù)學情再進行教學流程設計，內容包括情景導入、情景案例展示、探究活動的設計等。這是一節(jié)課的前提與總綱，也是教學過程的預設與濃縮。從流程圖就可以一目了然地了解一節(jié)課的主要理念等。這一環(huán)節(jié)是必要的，它可以使教師對每一堂課有一個宏觀框架的把握，有利于教師成功地調控課堂，發(fā)揮在教學過程中的主導作用。

圖2為“楞次定律”物理課的教學流程圖，它展示了要達到“學生能夠運用楞次定律判斷感應電流方向，解決問題”這一教學目標的教學設計。

2.2 明確情境問題指向，奏好有效的情景導入曲

學生在情境中產生一個真實的問題，作為引起思維的刺激物，教師要給學生提供足夠的資料，使學生能夠解決在情境中產生的問題。俗話說得好：良好的開始是成功的一半。恰當?shù)那榫皩胧且还?jié)好課的關鍵，它聯(lián)系學生的生活，引領學生的思維，與學生的情感產生共鳴，使學生在有意無意中走進教師預設的情景，走進思維的殿堂。

教師可以通過一些似是而非的選擇設置情境，使得學生用已有的知識和經驗無法解決新問題而產生認知沖突。例如，在講機械能守恒定律前可以創(chuàng)造一個驚心動魄的情境：教師可以把一個大鐵球懸掛在教室的天花板上，將它拉至偏離豎直位置，緊靠著自己的頭，在學生目不轉睛之時，把球放開，球開始運動，下面的學生為教師捏了一把汗，不知道老師能否避過這一“災難”。教師穩(wěn)如泰山地站著不動，球擺回時卻并沒有如學生預想的那樣碰到教師的頭。這一場面吸引了學生，也在驚心動魄中與學生的認知結構產生沖突，使得學生情不自禁地去思考其中的奧妙，為實現(xiàn)自我調節(jié)注入了動力，從而為講授機械能守恒定律做了一個良好的開端。

2.3 提出解決問題的假設，練好有效的問題探究曲

學生從資料的應用中產生對解決疑難問題的思考和假設。要想達到這個效果，筆者認為有兩點是最重要的：第一，選擇的案例情景能否吸引學生的注意力和是否貼近學生的生活，能否引起學生情感上的共鳴；第二，所設計的問題是否能激發(fā)學生的思維。教師如果在這個問題上作具體說明，提出問題的設計讓學生有話可說、讓學生思考后再說、讓學生有話想說、讓學生主動來說，也就是說要杜絕假問題、模糊問題，不停留在形式上參與，而是思維上的、更高層次的參與。這不是對杜威教學法的更好的運用嗎？

例如，在講解豎直面圓周運動輕繩模型時，筆者設置了一個爆胎情境問題：某一天某人開了一輛六年未換過輪胎的汽車自駕去風景區(qū)旅游，經過一下坡路，由于景區(qū)內游客較少，司機一個興奮就加速沖下去，剛到坡面底部緊接著要上升時，突然之間爆胎了。請問這是為什么？問題拋出后學生心中有一個生活化的具體情景，他們愿意集中注意力去認真思考與探索問題，從而激發(fā)物理思維。

又如，在一次習題課教學中，筆者結合學生對機械能守恒定律、運動的合成與分解以及圓周運動的認識，透析到大部分同學不會考慮多過程運動銜接時的能量是否損失這個問題，在此基礎上設置了如下例題。

例1 一輕繩長為L，其一端固定，另一端接一質量為m的小球，把小球拉至與輕繩結點水平面高為h處，此時輕繩與結點水平面夾角為θ，如圖3所示，然后自由釋放小球，問小球運動到最低點時所具有的動能？

絕大部分學生認為此題小菜一碟，以為小球在下落過程機械能守恒，故列出機械能守恒公式：1/2mv2=mg（h+L），解答后也有大部分同學臉上露出輕松得意的神情。然后，教師解述：實際上，在小球從初始位置落到結點水平面下h處的過程中做自由落體運動，繩子不繃緊，但在繩子繃緊的瞬間，小球有能量損失，損失來源于輕繩對小球做功。那么，機械能守恒嗎？學生在這時有所躁動，教師接著講解：正確解答應該是對小球在結點水平面下h處的速度進行分解，而接下去小球做圓周運動，即徑向的速度在輕繩繃緊瞬間損失了。這樣不難算出損失的機械能，從而得到正確的答案。此時，認為穩(wěn)穩(wěn)做對的同學都重新投入到解題中，馬上有學生做出了正確答案。由此可見，物理教師設置的問題應該對學生產生思維沖擊從而激發(fā)學生思維。

2.4 通過理性分析與推理，唱好有效的理念形成曲

在解決了一個問題或一類問題后，教師往往會不厭其煩地給學生總結歸納解決問題的知識、方法等，并使這些方法上升到知識理論高度。但高度總結概括的理論對于學生而言缺乏親切感，所以，不妨讓學生自己負責把設想出來的解決問題的方法加以整理和排列。這一環(huán)節(jié)是必要的，在師生共同參與、共同探究的基礎上，應形成正確的理念，包括知識、能力、情感態(tài)度價值觀，比如復述、演示、歸納板書等等。

在學過高一必修一第三章《相互作用》后，對于力學問題的基礎性學習已經告一段落。此時，教師在嘴邊說的最多的一個詞是“受力分析”。學生在解相應力學問題時也知道要做好“受力分析”，但他們在解題的方法上還不能形成較完整的系統(tǒng)性。例如，畫力不全，畫力不正確等是最容易出現(xiàn)的問題。此時，教師應重視引導學生主動去歸納總結“受力分析”的程序化：①確定研究對象；②按照重力、彈力、摩擦力以及其他外力的順序依次畫出情境中存在的力的示意圖；③畫完力之后需要對力進行處理，處理包括力的合成和分解兩種；④對于平衡狀態(tài)列平衡方程，非平衡狀態(tài)列動力學方程；⑤計算求解。

例2 如圖4所示，將質量m=0.1 kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上，環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.8。對環(huán)施加一位于豎直平面內斜向上，與桿夾角θ=53 °的拉力F，使圓環(huán)以a=4.4 m/s2的加速度沿桿運動，求F的大小。

根據(jù)學生自我總結出來的受力分析程序，按步驟對該題進行解答，在解決上題過程中讓學生自主地去體會受力分析其實就是一種“傻瓜操作”的理念，從而增強學生學習物理的信心。

2.5 明確問題結論，踏好有效的學生踐行曲

在學生學習了某個物理規(guī)律通過自己的總結進行提升后，教師需要引導學生并為學生提供驗證平臺，驗證學生自我提升的理論或假設是否正確或合理。為了驗證這些理論或假設的價值，學生要根據(jù)這些假設親自動手去做，在做的過程中，自己去發(fā)現(xiàn)這些假設的真實性和有效性。這與杜威的“驗證假設”是一致的。杜威主張學生“在做中學”，通過各種活動讓學生在做實際的事情中，獲得各種知識、經驗并提高能力技能?？梢耘囵B(yǎng)和發(fā)展學生的觀察力、想像力、創(chuàng)造力、解決問題的能力以及實際動手操作的能力，甚至可以培養(yǎng)學生的道德觀念。而良好的動手能力的訓練在高中物理課堂教學中體現(xiàn)在實驗中，唯有實驗才是檢驗真理的恒定標準。因此，教師必須重視物理實驗的開發(fā)，多結合生活實際設計出貼近學生而又值得學生自己動手做的實驗。

例3 一根長0.1 m的細線，一端系著一個質量為0.18 kg的小球，拉住線的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做勻速圓周運動，使小球的轉速很緩慢地增加。當小球的轉速增加到開始時轉速的3倍時，細線斷開。線斷開前的瞬間受到的拉力比開始時大40 N，求：1）線斷開前的瞬間，線受到的拉力大??；2）線斷開的瞬間，小球運動的線速度；3）如果桌面高出地面0.8 m，求小球飛出后的落地點與O點的水平距離L。

求解本題中，學生常在第3問受阻，最根本的原因就是沒能建立如圖5所示的物理情境。這里可借助魯科版教材第4章《圓周運動離心運動》一節(jié)課后習題提供的情景，就可以模擬演示上題中的類似情境：一把打開的雨傘邊緣半徑為R，且高出水平地面h。當該雨傘以角速度ω旋轉時，雨點自邊緣甩出落在地面上形成一個大圓。試求該圓的半徑。

其實這一物理情境，離學生的生活并不遙遠。當雨天撐傘時，雨傘上有雨水，會看到有學生把傘旋轉，甩掉上面的水滴，水滴從傘的邊沿飛出，其運動情景就和該題中的一樣。為了幫助學生構建這樣的物理模型，讓學生自己找來一把雨傘，弄濕，重現(xiàn)學生甩雨滴的過程，讓學生觀察水滴落點到傘中心在地面上投影的距離，然后轉至上題，讓學生嘗試畫出如圖5所示的運動情景圖。圖畫出來后，問題自然迎刃而解了。使學生學習物理知識有親切感和現(xiàn)實感，不僅能激發(fā)學生的學習興趣，驗證了物理理論知識，也豐富了物理課程的形式。

3 結 語

由各個方面的驗證我們可以看出，杜威五步教學法的理論基礎包括了哲學觀與心理學觀，重視發(fā)展人性，激發(fā)智慧。筆者結合杜威作為問題解決法的教學五步而設計的譜教學流程曲、奏情境導入曲、練問題探究曲、唱理念形成曲和踏學生踐行曲的“教學五步曲”，良好地檢驗了五步教學法有較強的實用性。在今后的教學實踐中，筆者也必將進一步借鑒并將其加以完善，以提高學生學習物理的能力。

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（欄目編輯 趙保鋼）