基于建構主義理論的物理教學模式構建

在概念理論的指導下，物理教育模式的構建。筅河北建筑工程學院張進福建構主義理論于20世紀80年代末逐漸在西方流行,它強調學生對知識的主動探索和發現;課程以學生為中心;教師在教學中要利用情境、協作、會話等學習要素充分發揮學生的主動性、積極性和首創精神。而傳統的教學觀念和方式只要求學生掌握教材中的知識,在教學過程中,問題由教師提出,結果由教師給出,而不是由學生獨立探求。這樣培養的學生不可能具備發現新問題,運用新方法、提出新見解的創造力和創新精神。所以在物理教學過程中應以建構主義學習與教學理論為指導,在教學中遵循活動性原則、主動性原則和建構性原則,并結合物理教學的特點,不斷地進行探索和實踐。建構主義教學理論認為:知識是由學習者在一定情境下,借助獲取知識的過程及其他人(括教師和學習伙伴)的幫助,通過意義建構的方式獲得的。它強調學習不是知識由教師向學生傳遞,也不是簡單的信息積累,而是學生建構自己的認知過程。同時,由于新舊經驗的沖突而引發的概念轉變和結構重組,學生不再是被動的信息吸收者,他們要主動地建構信息意義。整個教學過程要求教師在教學中把所教的知識與一定的真實任務情境掛勾,讓學生相互合作從而解決情境中的問題,培養學生解決實際問題的能力,整個教學突出了學習的具體性和非結構性。它同時要求學生基于自己的經驗,通過相互溝通和交流,相互辯論,合作完成一定的任務,共同解決問題從而達到更豐富,更靈活的理解。建構主義運用到物理教學中的基本理念是“每一個學生都有權利以自己獨特的方式學習物理,享受物理的樂趣,參與各種物理活動,表達個人的情智”。新的物理課堂教學,教師將不再是以滿堂灌輸、唱獨角戲的方式進行教學活動,而是通過即興表演、巧妙點撥,在物理教學活動中幫助、促使學生進行思維訓練,讓學生感受、體驗物理的形式美和現象美,主動探究學習,在合作性質的活動中建構知識,在建構中進行創造,有效地幫助學生“由內而外”地探求新的知識。一、建構主義的情境化課堂有利于培養學生的實踐能力傳統的教學認為概括性的知識學習可以獨立于現場情境進行,而學習的結果可以自然地遷移到真實的情境中去。建構主義理論則強調學習的情境性,認為創設情境是學習者實現意義建構的必要前提,是教學設計最重要的內容之一。在此基礎上,建構主義學習理論提出了“情境教學法”。在這個教學法中,建構主義者強調在非概念水平上,活動和感知比概念化學習更具有認識論上的優越性,教師應該把更多的注意力放在課程活動和對現象的感知上,應當重視學生參與教學活動及其活動背景。在學習過程中積極創設與實際聯系緊密的情境,甚至提倡在真實情境中主動建構知識。建構主義情境化教學提倡在教學中設計“一種能夠提供位于時間之上的無限制的窗口,使學習者可以透過它所顯示的真正的實踐,逐漸地看到更深遠的意義,并且學會在知識的探索中合作”。建構主義情境教學模式使所學知識在與現實相類似的情境中發生,以解決在現實生活中遇到的問題為目標,學習的內容選擇真實的任務。學習者在情境中模擬實際情況并試圖找到解決問題的方法,從而習得實際中面對問題和解決問題的能力。教師并不是將提前準備好的內容教給學生,而是在課堂上展示出與現實中專家解決問題相類似的過程,提供解決問題的原型,并指導學生進行探索。情境性的學習呈現了知識的復雜背景和學生對知識的運用能力。物理學是一門實踐性很強的學科,社會生活中與物理知識相關的問題也非常多,如布朗運動和熵增加現象等等,這一系列實用性極強的問題本身具有很大的復雜性和挑戰性,勢必會激發學生學習物理知識的欲望。查閱資料、調查訪問、縝密思考,不斷從書本、社會中汲取科學等各方面知識,再通過討論、辯論、演說等多種交流形式達到共融和逐步解決問題,這就必然大大提高他們學習的主動性,增強他們的物理知識運用能力和創造力。二、點電荷的學習模式“支架式教學”源自蘇聯著名心理學家維果斯基的“最鄰近發展區”的理論,從建筑行業的“腳手架”獲得啟發,并借用行業名詞和概念框架做形象比喻,形成支架式教學模式。該模式遵循學生智力的“最近發展區”而建立,通過“腳手架”的支撐作用和相互連接點,來連接、延伸、擴展學生對問題的認識與理解,不停頓地將學生的智力水平從一個層面提升到另一個層面。支架式教學模式運用在物理教學中,首先要在“最鄰近發展區”搭建“腳手架”。例如,在物理現象的演示以及描述中就可以建立很多相關聯的概念框架,例如“靜電場與導體上的電荷”這一主題,將涉及到“點電荷的形象塑造與導體上的自由電荷關系”、等一系列問題。其次,將學生引入一定的問題情境。例如讓學生作為某個物理雜志的“編輯”,學生將會查閱相關資料,收集、編寫文本,用電腦制作展示軟件、設計問題的背景材料等等工作。這種模式可以分三步來進行。首先,讓學生獨立探索。探索內容包括:確定與給定概念有關的各種屬性,并將各種屬性按其重要性大小順序排列。探索開始時要先由教師啟發引導(例如介紹或理解與點電荷類似概念的過程)。然后讓學生自己去分析各種屬性的相關程度,再通過小組協商、討論,使原來多種意見相互矛盾且態度紛呈的復雜局面逐漸變得明朗和一致起來。在共享集體思維成果的基礎上達到對當前所學概念比較全面與正確的理解,即最終完成對所學知識的意義建構。此種學習就要求我們在教學中留給學生一定的時間和空間,展開充分的討論,而要擯棄傳統教學中教師獨占整個教學過程的現象。最后,對學習效果進行評價,包括學生個人的自我評價和學習小組對個人的學習評價,評價內容包括:自主學習能力;對小組協作學習所做出的貢獻;是否完成了對所學知識的意義建構。針對這種效果評價,在物理教學中可以定期地開展一些教學討論,通過討論可以讓學生更清晰地認識到自己的不足以及更好地吸取別人的長處。三、建構主義的物理教學模式有利于培養學生的主體性建構主義認為學習者要主動參與知識建構的過程,以自己的方式建構對事物的理解。個人有獨立理解,同時又通過合作學習獲得全面理解。同樣的學習內容往往會因個人經驗、經歷、價值觀的不同而產生獨到的見解。建構主義認為:知識若有助于解決具體問題或者是能夠提供有關經驗的一致性解釋,就是適應的,就是容易內化的。在教學中,物理教師要尊重該學科原有的開放性和靈活性,在教學模式設計中要設法讓學生主動參與其中,學生主體參與教學使學生在教學中自始至終充當著主人的角色,他們把教學看作是“自己”的責任,而不僅僅是教師一個人的事情。從教的主體而言,為了使學生主動地參與教學活動,教師需通過一系列的設計安排盡可能地調動學生的積極性;從學的主體而言,學生應主動參與教學,滿足學生對知識完整建構的需求。“主體—理解—發展”為特征的物理教學模式的構建,應立足培養學生的主體性,并以促進學生發展為最終目標。作為人的本質所在的主體性、實踐性、創造性和個性特征是其基本內涵。人的主體性存在于人的生命活動之中,并只有在生命活動中才得以生成和提高。學生主體性在學習上主要表現為態度積極和行為積極,能自覺地參與、交往與合作;在行為方式上主要表現為理智與情感、有意識與無意識的和諧統一。“主體--理解--發展”物理教學模式側重在教學活動中,突出培養學生的主體性意識,在豐富的物理教學活動中收獲自己的學習心得,促使學生形成良好的理解意識,能自覺地提出自我發展目標。除了做好各種物理實驗外,教學中必須有更多的實踐性成分,包括知識與技術以及實際生活經驗,均應把它們納入教學范圍。如實際生活中的技術問題大多沒有唯一正確的答案,只能從不同的角度、不同的需要權衡利弊進行評價。讓學生接觸一些目前還有不同認識和見解的課題。有助于使學生認識科學發展的過程,激發探索的熱情,培養創新精神,避免思維的片面化。例如“科普報告:溫室效應”中可分析造成氣溫上升的主要原因是人類活動還是地球本身的周期性變化這兩種學術觀點,就可以啟迪學生思維,拓展視野。綜上所述,建構主義理論在物理教學中的運用為我