建构主义理论下的新课程物理教学模式探讨

日期:2011-09-23 13:26 点击数:9775 

重庆巴蜀中学   秦德胜


内容提要:本文是笔者根据皮亚杰的建构主义理论,结合高中物理新课程的教学实践,对常见的各个物理课型的教学模式作了一些具体的有益的探索,可供物理教学同仁参考。

关键词:建构主义    新课程    物理教学模式   常见课型

一、建构主义理论下的教学设计

建构主义理论是皮亚杰(J.Piaget 1896~1980)— 瑞士教育心理学巨匠,20世纪最有影响的发展理论学者,于1955起致力于研究的一种学习理论。

该理论特别强调学习环境的四大要素:“情境”、“协作”、“交流”和“意义建构”。这和我国现在正在实施的新课程改革精神完全一致。

建构主义理论下的教学设计:

1.明确“以学生为中心”; 

2.重视“情境”对意义建构的重要作用; 

3.强调“协作学习”对意义建构的关键作用; 

4.在建构主义理论下的教学设计应是针对学习环境的设计,强调利用各种信息资源来支持“学”;

5.学习过程的最终目的是完成和深化所学知识的意义建构,一切活动都要围绕这种最终目标来进行。 

二、建构主义理论下的教学模式

与建构主义学习理论以及建构主义学习环境相适应的教学模式为:

“以学生为中心,在整个教学过程中由教师起组织者、指导者、帮助者和促进者的作用,利用情境、协作、会话等学习环境要素充分发挥学生的主动性、积极性和首创精神,最终达到使学生有效地实现对当前所学知识的意义建构的目的。”

在这种模式中,学生是知识意义的主动建构者;教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者;教材所提供的知识不再是教师传授的内容,而是学生主动建构意义的对象;媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法,而是用来创设情境、进行协作学习和会话交流,即作为学生主动学习、协作式探索的认知工具。

在建构主义的教学模式下,目前已开发出的、比较成熟的教学方法主要有以下几种:

   (1)支架式教学(Scaffolding Instruction)

“支架式教学应当为学习者建构对知识的理解提供一种概念框架(conceptualframework)。这种框架中的概念是为发展学习者对问题的进一步理解所需要的。为此,事先要把复杂的学习任务加以分解,以便于把学习者的理解逐步引向深入”,这十分类似于建筑行业中使用的脚手架,故称之为支架式教学。

具体的教学环节如下:

① 搭脚手架--围绕当前学习主题,按“最邻近发展区”的要求建立概念框架;

② 进入情境--将学生引入一定的问题情境;

③ 独立探索--让学生独立探索;

④ 协作学习--进行小组协商、讨论;

⑤ 效果评价--自主学习能力;对小组协作学习所作的贡献;是否完成对所学知识的意义建构。 

(2)抛锚式教学(Anchored Instruction) 

这种教学要求建立在有感染力的真实事件或真实问题的基础上。确定这类真实事件或问题被形象地比喻为“抛锚”,因为一旦这类事件或问题被确定了,整个教学内容和教学进程也就被确定了,就像轮船被锚固定一样。 

抛锚式教学由这样几个环节组成: 

①创设情境--使学习能在和现实情况基本一致或相类似的情境中发生;

②确定问题--在上述情境下,选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容。选出的事件或问题就是“锚”,这一环节的作用就是“抛锚”; 

③自主学习--不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题,而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索,并特别注意发展学生的“自主学习”能力; 

④协作学习--讨论、交流,通过不同观点的交锋补充修正,加深每个学生对当前问题的理解;

⑤效果评价--由于抛锚式教学的学习过程就是解决问题的过程,由该过程可以直接反映出学生的学习效果。因此对这种教学效果的评价不需要进行独立于教学过程的专门测验,只需在学习过程中随时观察并记录学生的表现即可。

(3)随机进入教学(Random Access Instruction) 

在教学中,对同一教学内容,要在不同的时间、不同的情境下、为不同的教学目的、用不同的方式加以呈现。即学习者可以随意通过不同途径、不同方式进入同样教学内容的学习,从而获得对同一事物或同一问题的多方面的认识与理解,这就是所谓“随机进入教学”。

随机进入教学主要包括以下几个环节: 

①呈现基本情境--向学生呈现与当前学习主题的基本内容相关的情境。 

②随机进入学习--取决于学生“随机进入”学习所选择的内容,而呈现与当前学习主题的不同侧面特性相关联的情境。此过程中教师应注意发展学生的自主学习能力,使学生逐步学会自己学习。 

③思维发展训练--由于随机进入学习的内容通常比较复杂,所研究的问题往往涉及许多方面,因此在这类学习中,教师还应特别注意发展学生的思维能力。 

④小组协作学习--围绕呈现不同侧面的情境所获得的认识展开小组讨论。在讨论中,每个学生的观点在和其他学生以及教师一起建立的社会协商环境中受到考察、评论,同时每个学生也对别人的观点、看法进行思考并作出反映。 

⑤学习效果评价:包括自我评价与小组评价,评价内容包括:自主学习能力;对小组协作学习所作出的贡献;是否完成对所学知识的意义建构。

三、新课程物理教学的常见课型

1.科学探究课

常用于物理概念和规律的建立。

科学探究课的教学模式通常有两种:

① 问题 —— 猜想 —— 实验 —— 论证;

② 问题 —— 理论探究(建立假说)—— 实验验证。

实验归纳和实验验证都是科学发现的方法。

在教学中运用各有其长,可根据具体内容,学生特点等因素而选用。

美国艾伦•柯林斯认为,“探究式教学是一种费时的教学,但如果我们的目标是培养学生能创造性地解决问题和发现理论,那么这是我们所拥有的唯一方法。”

案例:我讲“路程与位移”片断

(1)打破常规,直接“抛锚”

 如图,物体由A→B,前进了3km,再由B→C前进了4km,

请根据自己的认识,回答问题:

① A→B→C的路程S 为             ,位移L为               。

然后试试归纳总结出:

② 路程是指                 ,位移是指                      。

通过讨论与交流,结果发现,学生都能得出:路程S为7km,位移L为5km。并都能回答出:路程是指实际所走的路线长度,位移是指从起点到终点的直线距离。只是还不知道位移有方向从A→C的问题。

这时,老师不要给学生讲什么是位移?什么是路程?也不要对学生上述认识的对与错做评判。

(2)营造情景,搭“脚手架”

编故事提问:假若你从家A出走,向东走了3km到B,再向北走了4km到C,结果迷了路。

请问,你用手机向家长汇报时,应怎样汇报才能让家长迅速赶到现场?

听学生汇报后搭脚手架——

“脚手架”一:

我离家出走,共走了路线长为7km的地方,赶快来救我吧。这样汇报行不?

“脚手架”二:

我离家出走,现在离家直线距离为5km的地方,赶快来救我吧。这样汇报行不?

“脚手架”三:

那究竟该怎样汇报?

这时可向学生提示一个数学问题:勾3、股4、弦5的直角三角形角度约为370、530。

这样,学生争先恐后地都能汇报了:

爸、妈:我现在离家东偏北530距家直线距离为5km的地方,赶快来救我吧。

“脚手架”四:

你的回答实际上表述的是你的位置从A移到了C,故简称叫“位移”,它既要表述清楚大小,又要表述清楚方向。那么,现在你知道位移是指什么了吗?

学生均能理解并能准确表述:位移是从起点指向终点的有方向的线段。

(3)自由讨论,随机教学

 讨论:位移和路程有哪些区别和联系?

 一人一条,不重复。师生共同争辩,直到达成共识,最后讨论到运算法则并提出矢量和标量结束。

2.归纳复习课

常用于一章或一个单元结束后,形成系统的知识体系和方法体系,完善物理模型。

第一步:课前分4个小组,分别研究以下内容及相关高考题

①基本概念      ②基本规律      ③基本实验      ④基本方法与题型 

第二步:课内由4个小组代表分别讲课,介绍各自部分的研究成果 

第三步:各小组对所讲内容相互交流、提问、补充完善相关内容 

第四步:每位同学整理笔记,完成知识结构与方法体系 

第五步:教师补充、扩展、加深,布置强化练习

本方法的最大作用在于促使学生学会学习,学会归纳和总结,通过训练,学生知道了一章或一个单元学完后应该从哪些方面去归纳和总结。

3.习题讲评课

常用于考试后的试卷讲评和分析。

分别按试题结构:选择题  →  实验题  → 计算题

① 自查纠错:教师公布答案,学生自行订正

② 互评纠错:对未弄懂的问题,由左右(前后)两个同学互相评讲

③ 小组交流:对互评后仍不能解决的,由全班其他已解决的同学上讲台评讲

④ 教师点拔:对全班都不能解决的,或者未听同学讲懂的问题,由教师评讲

⑤ 反思总结:找出知识漏洞和方法缺限,提出改进措施

4.命题评题课

常用于章末考试和假期作业

每位同学为同桌的同学命一套考试题:5个选择 + 1个实验题 + 2个计算题

要求:总分100分 ; 考试时间30分钟

写上命题人姓名、考点说明,并附答案及评分标准

使用:课堂相互考试30分钟,相互评分、改卷、评讲10分钟

命题人评价签字:对做题者的学习及考试效果作出简要评价

做题人评价签字:对本套试题所起的作用及收获作简要评价

计学分:不以考试成绩计学分,以命题人和做题人相互评价

交流:全班同学相互交流各自的试题,被全班1/4以上同学做、评过的可评为优秀试题


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