趙暉 何洪 林凌 陳增勝

摘? ?要：國務院辦公廳關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見要求改進科學文化教育，轉(zhuǎn)變育人方式。無邊界學習無疑是轉(zhuǎn)變高中物理育人方式的有效途徑之一，它打破了傳統(tǒng)學生學習的空間、時間、學科、年齡階段等的限制，借助多樣的學習資源平臺、教學平臺和生活生產(chǎn)相結(jié)合，將無邊界學習的理論與高中物理教學有效融合，對實施的路徑進行了有益的探索，提出了教學的案例。

關(guān)鍵詞：高中物理；無邊界學習；路徑；設(shè)計

《國務院辦公廳關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》中明確指出，要改進科學文化教育，統(tǒng)籌課堂學習和課外實踐，強化實驗操作，建設(shè)書香校園，培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維和實踐能力，提升人文素養(yǎng)和科學素養(yǎng)[ 1 ]。無邊界學習理念有助于高中育人方式的轉(zhuǎn)變，它不僅能有效促進高中物理課堂實現(xiàn)智能化教學，也能實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)平臺上的虛擬教學，拓展學生課外學習實踐的空間，促進學科間的融合，最大限度發(fā)揮各種學習資源的作用，具有重要的現(xiàn)實意義。

1? 高中物理學習方式的現(xiàn)狀

物理學是研究物質(zhì)的運動規(guī)律以及物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)的一門實踐性學科，是探索分析大自然中所發(fā)生的現(xiàn)象并用科學的方法來解釋現(xiàn)象的過程，作為高中物理教學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開操作和實踐。但是現(xiàn)在大部分的高中物理學習方式過于單一，基本局限在學校、課堂等有限的空間里，并且主要是以教師講、學生聽的接受式學習，同時受到時空等多方面因素的影響，學生動手進行實驗的機會比較少。有時教師為了方便教學以觀看提前錄制好的視頻進行教學，好像是提高了教學的效率，其實反而失去了學生探究素養(yǎng)的培育。特別是當下的物理課學生幾乎沒有為了研究物理現(xiàn)象而深入工廠、農(nóng)村等生產(chǎn)一線進行實踐，也正是少了這些實踐就少了對物理情境及物理學習的思考。

2? 無邊界學習的理論基礎(chǔ)與現(xiàn)實意義

2.1? 無邊界學習的理論基礎(chǔ)

“無邊界學習”在高中學科教學中的應用重點是突出“無邊界”。 “無邊界學習”需要打破學習環(huán)境的壁壘、學科課程的壁壘，其符合相關(guān)的教育理論基礎(chǔ)。

（1）與“建構(gòu)主義”學習理論相符合。該理論認為，學生在學習知識的過程中，不應該只是被動接受，而應主動建構(gòu)。無論是物理新概念、新規(guī)律，還是知識框架體系都需要通過學生的主動建構(gòu)才能理解和掌握。建構(gòu)主義理論對教師角色的變化也有著新的要求，教師的教學活動不只是對知識進行講授，而應精心設(shè)計學生學的過程，對課堂教學進行合理的規(guī)劃與組織，引導學生主動參與課堂，在課堂中獲得健康成長。

（2）與“教育即生活”學習理論相符合。杜威認為，最好的教育就是“從生活中學習、從經(jīng)驗中學習”。他強調(diào)，教育是一種社會生活過程，校內(nèi)學習應該與校外學習連接起來，兩者之間應有自由的相互影響[ 2 ] 。教育不能只限制在校內(nèi)、課堂上，只有實現(xiàn)物理課程的生活化、社會化以及實用化才能給現(xiàn)有的物理教育增添更多的源泉和動力。

（3）與“跨學科”學習理論相符合。在高中物理課程標準（2017版）中明確提出要引領(lǐng)學生認識科學本質(zhì)以及科學、技術(shù)、社會、環(huán)境（STSE）的關(guān)系。在義務教育物理課程標準（2022版）中的課程內(nèi)容共設(shè)置五個主題，其中第五個主題就是“跨學科實踐”。實際上，自上個世紀三十年代已出現(xiàn)“跨學科”學習理論，并逐漸應用于各學科教學活動中?！翱鐚W科”學習理論主要包括三個層面：第一個層面為將學科的界限進行徹底跨越，使得不同學科之間在橫向與縱向不同的角度進行聯(lián)系，打造全新的綜合課程；第二個層面為形成不同知識相交叉的學科群；第三個層面為形成具有跨學科特點的學科知識規(guī)律以及研究方法。

2.2? 無邊界學習理論在高中物理教學中的現(xiàn)實意義

（1）將課堂與課外有機結(jié)合。在高中物理教學中開展無邊界物理教學模式，能夠?qū)⑽锢韺W習的課堂和課外進行有機結(jié)合，學生既在課堂上通過教師的面授講課學習到具體的物理知識，也能夠通過互聯(lián)網(wǎng)平臺（例如“國家中小學網(wǎng)絡云平臺”）實現(xiàn)在家、在路上的無空間限制的學習，打破了物理教學的時間、空間邊界。

（2）模糊教與學的絕對關(guān)系，提高學生學習的主動性。學生在進行課外的物理資源學習的時候，能夠主動地選擇學習的平臺和學習資源的類型，選擇自己感興趣或者是課堂教學中理解不夠深入的物理知識進行補充式學習，更可以通過在線學習資源進行物理課程知識的自主預習和自主探究，提高學生學習物理的主動性。

（3）突破學科、學段的界限，滲透物理知識。無邊界學習也能夠不局限于學科和學段的學習局限性，學生在物理學習過程若是存在想要深度了解和探究的內(nèi)容，可以通過自主選擇網(wǎng)絡教學資源平臺進行高年級學段的物理知識的深度學習。同時，要打造學科的無邊界物理學習，在語文、數(shù)學、歷史等學科中，也存在著很多高中物理知識的滲透，詩詞中蘊含著樸素的物理現(xiàn)象，數(shù)學的很多原理和公式也與物理教學息息相關(guān)，歷史的進程也不乏物理發(fā)展的推動。

（4）多元化的學習工具，推動物理教與學。傳統(tǒng)的高中物理教學工具和方式比較單一，教師最多采用現(xiàn)場演示和生動的教學工具來進行物理的教，學生也只能通過線下教學課堂的教師講課和其他學習資料來促進高中物理知識的學習。而無邊界學習借助微課、公眾號、慕課等學習資源的平臺進行物理教學知識的發(fā)布，也能推動學生自主地進行物理知識的學習。

3? 無邊界學習物理的實施路徑

3.1? 學校方面的準備與條件

筆者所在學校構(gòu)建了校本資源平臺，提供網(wǎng)絡學習資源的系統(tǒng)，在物理學科在線學習平臺建構(gòu)上，以課堂實錄的方式為學生推送優(yōu)質(zhì)課和學習資料包。集教研組的力量，通過全組教師的資源整合，豐富學習平臺的資源，推動同一賬號認證的方式讓學生進行在線資源的學習。同時也可以和其他高中學校開展的物理網(wǎng)絡學習平臺相結(jié)合，聯(lián)合打造物理學習教學資源共享平臺。學校還可以建立同類校學科教學資源聯(lián)盟，在更大的范圍內(nèi)整合跨地區(qū)、跨省份的學習資源，為學生提供資源更豐富、質(zhì)量更優(yōu)質(zhì)的物理學習在線平臺。同時，還要重視發(fā)揮學校微信公眾號、抖音等互聯(lián)網(wǎng)新型媒介的教學資源作用。

打造無邊界物理學習的校園環(huán)境。學校需要打破學習的空間限制，讓學生們的學習不局限在教室內(nèi)，應擴大到全校園，在校園實現(xiàn)全方位無死角的WIFI全覆蓋。在學校的電子閱覽廳和自主學習室以及報刊和可利用的其它空間，精心布置一定的學習主題，構(gòu)建相關(guān)的學習場景。例如筆者所在學校設(shè)立有科技長廊、科技館，布置有建國以來我國的重大科技發(fā)明等學習資源，使學生在校園環(huán)境中獲得潛移默化物理教育。

建立開放式的物理實驗室。高中物理知識的深度理解離不開物理實驗，只有在親自動手實驗的過程中，才能深刻理解物理的原理，領(lǐng)悟物理的思想方法，增強自主探究的能力。筆者所在學校在開放了物理實驗室，只要在確保實驗安全的前提下，學生可以不局限于教師的實驗教學安排，自主設(shè)計并開展一些感興趣的實驗。此外，學校還建立了網(wǎng)上虛擬物理實驗室，學生可在實際操作之后，回家還可以通過網(wǎng)絡模擬實驗室進行復習鞏固，也可以觀看一些真實實驗的操作全程視頻，進一步獲得實驗的體驗。

3.2? 教師方面的儲備與條件

教師根據(jù)形勢和時代的要求，要深刻理解無邊界學習的重要性，需要深度理解無邊界學習的概念，學會使用新型的網(wǎng)絡教學資源平臺。關(guān)鍵是學會使用現(xiàn)代網(wǎng)絡信息技術(shù)，學會微課等教學資源的收集和整理，并在學科課程實施中加以合理應用。部分教師由于年齡偏大，對現(xiàn)代教育技術(shù)理解和接受比較困難，教研組教師應互幫互助，以年輕教師帶動年老教師學習新技術(shù)，學習慕課、微課、線上線下翻轉(zhuǎn)課堂等技術(shù)，老教師則多在教材處理、教學方法等方面多提出建設(shè)性的意見，共同促進現(xiàn)代教育技術(shù)與物理教學的深度融合。

通過課題實踐，我們提出三種無邊界教學的方式：①利用QQ課堂、bibi等多種平臺方式，教師把一節(jié)精心打磨的公開課上傳到網(wǎng)站，組織學生在線觀看，并在需要交流的時候通過彈幕的方式發(fā)表觀點，促進多元的交流互動。②對一些物理課中或課外教師調(diào)試的比較好的實驗及小視頻等可以通過抖音平臺等方式推送至網(wǎng)絡，不只是推向?qū)W生甚至是推向全社會，形成全民科普。借助抖音平臺建立良好的檢索方式，在學生有需要的時候快速地檢索到所需素材。針對部分實驗的過快播放還可以對視頻采用慢放、定格等手段來仔細觀察實驗過程。③筆者還利用班級Q群、微信群等群空間及時了解學生的學習情況，及時糾正學習誤區(qū)。例如筆者就大量使用清大知好樂下的AI智能作業(yè)，可以簡單利用紙筆將解題的全過程配合音頻一起錄制，然后傳送給學生，讓學生保持學校的學習習慣、教師的風格，輕松地學習知識。

深度研究物理教學目標，加強無邊界教學在課程教學中的滲透。物理教師需要結(jié)合新課改形勢下的核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標，利用無邊界學習的理念和現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)物理學習資源和平臺進行學生物理學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。構(gòu)建了高中物理無邊界的教學模式，如圖1所示。

主動與其他學科聯(lián)合開展深度教研，共同進行課程的研討和教學設(shè)計。不同學科的教師之間也要開展合作的探究研究，共同進行教學設(shè)計。教師經(jīng)常通過旁聽其他學科教學、知識補充等形式開展學科間的無邊界教學。在部分學科知識關(guān)聯(lián)比較密切的部分，有必要開展學科的聯(lián)動教學。例如以STEAM的教學模式共同完成創(chuàng)新設(shè)計的課程模式；在文言文閱讀中尋找物理情境，并針對相關(guān)的物理情境建構(gòu)物理模型分析作者寫作的物理內(nèi)涵等。

4? 基于無邊界學習理論的課堂設(shè)計

無邊界學習理論在高中物理的實際教學中得到了有效的運用，為了更好地展示其在高中物理教學課堂中的具體應用情況，引導學生進行科學的學習，筆者以高中物理“自由落體運動”這一章節(jié)的課堂教學為實例，運用無邊界學習理論對其進行具體的教學設(shè)計。

4.1? 課前準備環(huán)節(jié)

該環(huán)節(jié)是無邊界學習理論應用的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，也是通常容易被忽視的重要教學學習環(huán)節(jié)。教師首先可以指導學生在課前認真查找亞里士多德等名家關(guān)于自由落體運動研究的相關(guān)資料，同時給學生布置一項新的學習任務，就是針對查找的自由落體運動的相關(guān)發(fā)展歷程資料，編排一部全景式的歷史話劇，讓學生在話劇的演出過程中感受到歷代物理學家對于自由落體運動理論研究的科學探索精神。在歷史劇的編排過程中不妨讓學生站在歷史的軌道上，重溫科學家自由落體運動的間接驗證方法，以同樣的環(huán)境來感受“被慢放的自由落體”。

4.2? 引入新課環(huán)節(jié)

教師通過提問的形式導入這節(jié)課，可以詢問學生回想一下身邊的自由落體運動實例，學生可以以小組為單位進行回答。之后教師可以利用課堂上的多媒體設(shè)備，播放事先準備好的視頻學習資料片，例如“神舟十三號”成功返回地球的相關(guān)視頻，讓學生結(jié)合自己所尋找到的身邊自由落體運動的具體案例，與視頻中的內(nèi)容結(jié)合起來，共同探索自由落體運動具有的內(nèi)在規(guī)律。

4.3? 課堂教學環(huán)節(jié)

在課堂教學這一主體環(huán)節(jié)，教師可以將其分為具體的若干環(huán)節(jié)。第一個環(huán)節(jié)為建構(gòu)模型。教師讓部分學生在課堂上表演課前所布置的歷史話劇，對課本上的學習內(nèi)容加以“直觀還原”。教師根據(jù)學生所表演的歷史話劇提出問題，即亞里士多德之所以在自由落體運動方面得出錯誤結(jié)論的主要原因是什么，讓學生在課堂上進行討論。討論結(jié)束后為實驗演示。教師運用實驗用的器材，在課堂上演示自由落體運動的過程，觀察實驗中輕物體和重物體向下降落時的速度快慢。教師的角色發(fā)生了變化，成為了物理課堂教學活動的引領(lǐng)者。實驗演示之后，教師在課堂上播放微課視頻，讓學生了解自由落體運動中重物體和輕物體在同時向下降落時，其快慢與空氣阻力之間有著密切的關(guān)聯(lián)。第二個環(huán)節(jié)為實驗探究與發(fā)現(xiàn)規(guī)律。在教師提出自由落體運動屬于哪一種運動形式之后，將學生分成不同小組進行探討并開展實驗環(huán)節(jié)，設(shè)計具體的實驗方案，教師在這個過程中要重點觀察每個學生在小組中的表現(xiàn)情況，將其作為評估的依據(jù)，之后開始組織不同的小組進行同步實驗。學生小組要善于運用數(shù)學工具以及信息技術(shù)載體，將其與物理學科有效結(jié)合，使得實驗數(shù)據(jù)更加精準、更具有說服力；運用實驗得到的數(shù)據(jù)來計算課堂所在地的重力加速度，將其與地理學科的知識結(jié)合起來，探討自由落體運動時重力加速度和不同地域的經(jīng)緯度之間的關(guān)系。第三個環(huán)節(jié)為得出公式，在科學前沿中感受物理知識的魅力。學生小組經(jīng)過一系列的實驗程序，從初速度以及加速度的數(shù)據(jù)中得到了自由落體運動的公式。學生通過自己的實驗得出了公式，還要在教師的拓展知識訓練引導下，了解自由落體運動在航空航天事業(yè)等科學前沿中的具體運用，并對該公式的運用開展延伸思考。

4.4? 課堂小結(jié)環(huán)節(jié)

通過一系列的學習過程，學生掌握了自由落體運動的內(nèi)在規(guī)律和相關(guān)理論知識。教師要讓學生結(jié)合自己的學習體會與收獲，對本章節(jié)的學習進行總結(jié)，學生之間可以自由討論、相互進行補充。

4.5? 布置作業(yè)環(huán)節(jié)

布置作業(yè)是檢驗學習效果的重要環(huán)節(jié)。教師要改變傳統(tǒng)的作業(yè)形式，突出作業(yè)的趣味性、生活性，以興趣小組為單位給學生布置與現(xiàn)實生活聯(lián)系密切相關(guān)的作業(yè)題目：①如果自由落體產(chǎn)生的速度很大那為什么人不會被幾千米高的雨滴砸傷，生活中雨滴落地的速度又是多少，用什么方法測量？②從課內(nèi)外的古詩文中找找描寫有關(guān)自由落體運動的詞句，分析作者當時的歷史背景及想表達的個人心境等。將課內(nèi)知識的學習延伸到課外，培養(yǎng)學生的探究能力與創(chuàng)新思維，從而更好地驗證無邊界學習理論。

5? 結(jié)束語

高中物理教學常因初高中學習的落差大導致學習質(zhì)量上不去，無邊界學習可以將課內(nèi)與課外有機結(jié)合起來，有效提高了學生學習的主動性，突破了學科、學段的界限，采用了多元學習工具，推動了高中物理教學的高質(zhì)量發(fā)展。

參考文獻：

［1］ 國務院辦公廳. 關(guān)于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見 [N].中國教育報，1999-06-19（1）.

［2］ 盧國琪.論杜威對毛澤東早期教育思想的影響[J]. 學理論，2009（5）.