論物理學科的生成性教學

1、論物理學科的生成性教學*本文系基金項目（國家教師教育985優(yōu)勢學科創(chuàng)新平臺建設項目子項目：教師教育理論創(chuàng)新和研究中心建設，項目編號：GJ9850102）的階段性研究成果。馬建華馬建華，男，內蒙古赤峰市人，陜西師范大學2009級研究生，主要研究方向為物理課程與教學論。 王較過王較過，男，陜西臨潼人，陜西師范大學教授，主要研究方向為物理課程與教學論。（陜西師范大學物理學與信息技術學院 西安 710062）摘要：物理學科的生成性教學在促進新課程改革的進程中具有重要的地位，它是關注物理課堂教學過程與方法的一種新型教學模式。教學中的生成性教學分為“教學前生成教學中生成教學后生成”三個環(huán)節(jié)。關鍵字：生成性

2、教學；新課程改革；物理學科；有效性；On Generative Teaching of PhysicsMa Jianhua Wang Jiaoguo(School of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University, Xian 710062 china)Abstract: Generative teaching of Physics plays a vital role in the process of promoting the New Curriculum. It is a new type of teachi

3、ng mode that concerning the procedures and methods in Physics class. Generative teaching consists of three segments, that is, Pre-generating, While-generating, Post-generating. Key words: Generative teaching; the New Curriculum; Physics; Validity物理課程標準將物理課程目標定位于全面提高學生的素質，倡導將學習的重心從學生被動接受知識向主動獲取知識轉化。物

4、理學科的生成性教學憑借其獨特的優(yōu)勢、靈活的特點在新課程改革的浪潮中孕育而生。物理學科的生成性教學有何特點，如何在物理教學中應用生成性教學，怎樣正確評價物理學科的生成性教學，本文就這三方面作以討論。一、物理學科的生成性教學符合新課程實施的要求傳統(tǒng)物理教學把學習看作是一個知識由外到內的輸入過程，物理教材上的知識是經過前人上千年檢驗的真理，沒有懷疑的必要，只要讓學生記住并裝進學生的大腦就完成了教學任務。傳統(tǒng)物理教學雖然也使用觀察、實驗等教學方法，但其認為這只不過是傳遞結論的一種方式，是讓事實和現(xiàn)象去告訴學生結論，忽略了對知識產生過程和方法的學習、忽略了對結論的驗證分析?；A教育課程改革的具體目標指出

5、：改變課程實施過于注重知識傳授的傾向，強調形成積極主動的學習態(tài)度，使獲得基礎知識與基本技能的過程同時成為學生學會學習和形成正確價值觀的過程 1。新課程倡導的這種積極主動的學習方式正是物理學科的生成性教學所具有的特點。物理學科的生成性教學是在明確教學目標的預設范圍內，以學生為主體，以變化的課堂情境為基礎而展開的適應新課程理念的多樣化教學過程；它注重方法與過程的實施，既實現(xiàn)了學生對知識和技能的掌握又培養(yǎng)了學生的情感、態(tài)度及價值觀。從建構主義理論來看，學習物理不是簡單的知識點的積累，更重要的是在新舊物理知識的相互作用下引發(fā)對物理認知結構的重新建構，在建構過程中對物理規(guī)律的產生過程進行認識與理解。也就

6、是說，物理知識的學習是學生的生活經驗體系在一定的物理情境中由內到外“生發(fā)成長”式的完善。建構物理模型、經歷物理過程、掌握物理思想是學習物理的根本。在物理教學過程中不能缺少“從生活走向物理，從物理走向社會”的生成，教師引導下的這種生成有助于學生積極主動地學習系統(tǒng)物理知識。1.生成性教學有利于實施個性化教學學生實際的認知結構與教師認為他們應該具有的認知結構并不完全相同，每個學生帶著自己的認知結構走進課堂，他們需要同化新的信息，只有新的信息與其長時記憶中原有的信息成功地建立聯(lián)系并達到意義的理解才能說明學生學到了新的知識。面對認知結構、思維習慣各不相同的學生最有效的教學策略是進行單獨針對性的講授，生成

7、性教學可以最大限度的滿足這種個性化的需求。教師只要勇于面對學生各種各樣的生成，立足于從學生的角度思考問題，以學生對新知識新內容的問題生成為突破口，按照學生生成問題的思路進行講授，為學生的困惑進行科學的解答，就能充分利用有限的時間對學生實施需求教學。這樣的生成性教學既保護了學生的求知欲又充分調動學生的積極性，還能順利的開展課堂教學，盡可能滿足絕大多數(shù)學生個性化的需求。2.生成性教學有利于引導學生學習方式的多樣化 傳統(tǒng)教學主要以課堂教師講學生聽的講授方式為主，對學生能力的培養(yǎng)比較單一，不利于學生的全面發(fā)展。生成性教學有利于引導學生學習方式的多樣化，多樣的學習方式有利于對學生進行全面培養(yǎng)，達到素質教

8、育的要求。例如在某節(jié)習題課上，教師正在激情澎湃的講解典型例題，卻發(fā)現(xiàn)講臺下的學生面帶厭倦甚至有的學生注意力轉移向其它事情，整個教室死氣沉沉。教師當即停下沒有講完的例題說道：“同學們，這道題老師進行到這個位置好像出錯了，大家?guī)臀铱纯催@個解法是不是有什么問題，如果有問題，錯在那里了，有沒有更好的方法解決這個問題，用你喜歡的任何方式來查找問題所在，可以查閱相關的資料，可以相互討論”經過這樣的上課方式轉換，課堂的氣氛立刻又活躍起來了，有的埋頭思索演算、有的前后左右討論、有的幾個人分工合作每個人用不同的方法求解驗證、還有的主動和老師探討起來了。面對毫無生氣的課堂，教師將講授的方式轉化為學生自主學習、探究

9、討論學習、小組合作學習等多種學習方式，不僅活躍了課堂的氣氛還培養(yǎng)了學生團結協(xié)作的精神，敢于質疑勇于思考的習慣。這種變學生被動學習為主動學習的生成性教學可謂一舉多得。3.生成性教學有利于充分利用有效的課程資源 課堂教學的生成是靈活的、隨機的、不可預測的，無論是知識點難與易、方法過程的簡單與復雜還是課堂紀律的好與壞，只要出現(xiàn)不同的想法、觀點或問題都能生成新的內容。這些都是難得的課程資源，在教師靈活合理的引導下將會產生奇佳的效果。沒有完美無缺的人和事，教師和學生在教與學的過程中也難免出現(xiàn)錯誤。敢于面對錯誤，并充分利用出現(xiàn)的錯誤進行有效教學，對教和學這兩方面也是大有益處的。例如，在某一節(jié)課上，面對摩托

10、車以21米/秒的速度在平直的公路上行駛，前方遠處突然出現(xiàn)障礙物，緊急剎車后加速度的大小為5米/秒2，求剎車8秒內的位移這道習題，筆者的教學處理是：讓學生獨立完成，在此過程中，發(fā)現(xiàn)計算最快的那位同學的答案是s=8米。出現(xiàn)這種結果是由于該同學直接套用公式，而沒有注意到公式中各物理量物理意義而造成的。面對這種情況，筆者生成一個類似的習題，在原題中把初速度改為17米/秒，讓學生繼續(xù)計算，此時學生得到的結果是s=-24米。結果出現(xiàn)負值，當時教室吃驚一片，剎車怎么變成倒車了，肯定是錯了，接著讓學生討論出現(xiàn)錯誤的原因，經過一番分析之后，學生找出了錯誤產生的原因，經過這次“嚴重出錯”之后，學生不僅對相關的知識

11、進行了一次深入的再學習，而且學會了應該怎樣去分析一個物理問題?？梢?，課堂上學生出現(xiàn)的錯誤如加以利用也可以變成非常好的課程資源。二、物理學科生成性教學的有效實施生成性教學是加州大學的維特羅克(M.C.Wittrock，1983)提出的一種教學方法，他關于學生學習的生成過程（generative process）模式較好的說明了學習的建構過程，即學習是學習者主動地建構內部心理表征的過程2。物理學科生成性教學就建立在生成性學習理論的基礎之上，教圍繞著學而展開。物理學科教學生成的關鍵，是將所要講解知識的事實與學生原有認知想法之間的矛盾揭示出來，用于啟發(fā)學生根據(jù)事實進行質疑的思想，引導學生生成問題的方向

12、性，并提高生成問題的價值性，從而培養(yǎng)學生提出問題的能力，以達到學生自主主動地進行探究學習并取得良好學習效果的目的。生成性教學是指在彈性預設的前提下，在教學的展開過程中由教師和學生根據(jù)不同的教學情境自主構建教學活動的過程 3。在具體的教學條件下和現(xiàn)實的教學操作中，生成的教學過程是適合現(xiàn)有條件下的不可復制的一個教學過程，它將會用最少的時間和精力獲得最大的結果。物理學科生成性教學實施的基本思路是：物理教學應以學生為主體，以明確的教學目標為前提，以貼近生產生活的情境創(chuàng)設為基礎進行有意義的生成；在多樣化的教學方式下激發(fā)學生學習的積極性，引導學生進行主動探究學習；注意培養(yǎng)學生的多種思維能力，促進學生思維結

13、構的合理建構；及時進行學習評價和反饋，以求達到最佳的學習效果。生成性教學的實現(xiàn)過程就是教學反饋信息的處理和動態(tài)信息調控的過程，是整個教學系統(tǒng)的協(xié)調過程，科學的生成控制能保證課堂的有效性和連續(xù)性。教學過程有三個基本階段，即“教學準備教學實施教學反思”三部分，我們可以將教學生成也分成“教學前生成教學中生成教學后生成”三個環(huán)節(jié)。1教學前生成以了解教材、學生為生成點教學前的備課工作要做到研讀課程標準、充分了解學生的已有水平和自己對課堂的掌控能力，這是生成的基礎所在。生成并非異想天開、胡思亂想的設想，生成是在學生已有的基礎之上根據(jù)具體的教學內容而進行的合理生成。充分了解學生，就要從整個班級的整體及每個學

14、生的個體差異兩方面進行分析。班級的整體認知水平及學習能力決定了班級學生在學習相關的物理知識時，需要怎樣的情境創(chuàng)設和怎樣的課程進度；但學生的個體差異又對教師的教學方式和方法提出了不同層次的要求。教學前的生成要把握好梯度，在滿足大多數(shù)學生需求的情況下，既要兼顧學困生基礎知識的學習，又要為優(yōu)秀生留有拓展提高的空間。對于物理學科而言，所講授的內容都是來源于生活并且要應用到社會中去的，故教學的模式不可能固定起來一成不變，教學前要根據(jù)班級學生的具體情況結合教材內容，模擬生成學生在學習該節(jié)內容時將會遇到的與學習內容有關的各種實際問題，以便于課堂上靈活生成，這樣的課前生成可以增強教學設計的針對性。學生總是以其

15、自身經驗來理解和建構新的知識或信息。學生是帶豐富的日常生活經驗走進物理課堂的，對很多生產生活中的物理現(xiàn)象和問題都有自己的看法和理解。以學生的原有知識經驗為基礎來實現(xiàn)知識的重新建構，充分利用矛盾雙方之間的張力，緊抓教學過程中的根本矛盾、尋找貼近學生生活、聯(lián)系實際的矛盾點進行合理的生成是構建合理教學過程的關鍵。合理的生成能激發(fā)學生完成認識任務的愿望，使學生通過自身的創(chuàng)造性思維活動體驗成功的快樂并得到精神上的滿足，從而進一步產生探求問題本質規(guī)律的內在需要，這樣就實現(xiàn)了教學過程發(fā)展和人的發(fā)展的雙螺旋上升與內在統(tǒng)一。2教學中生成及時關注反饋信息，進行靈活生成教學進行中要及時對教學過程進行變式生成，根據(jù)學

16、生的反饋隨時調整教學計劃、教學內容和教學程序。比如在講授用平行四邊形定則進行力的合成與分解這一內容時，筆者發(fā)現(xiàn)部分學生對力的圖示及力的示意圖這兩個知識點掌握的不是很牢固，此時就及時調整教學內容，改變上課前準備好的課堂預設程序，先對力的圖示和力的示意圖這兩個知識點進行必要的概括總結性復習，然后回到平行四邊形定則相關內容的學習上來。課堂上學生對問題的生成是學生作為主體的一種自我生成，生成中蘊含著學生的求知欲，這是學生學習的動力，要給予支持鼓勵。這樣有利于培養(yǎng)學生的學習興趣、增強學生學習的自信心和自主性。例如：在測定小燈泡的功率的實驗教學過程中，當學生連接完實物圖，閉合開關，有的組能正常進行實驗的測

17、量，有的組出現(xiàn)了小燈泡不亮、電表無示數(shù)、滑動變阻器不能調控電路等無法正常實驗的問題。面對問題學生求助于教師時，如果教師直接為學生排除故障的確能幫助學生順利完成本次實驗的任務，這樣給學生的感覺是平淡無奇，沒有新鮮感和成功的成就感；如果教師以此為生成點生成新的教學內容教學效果則完全不同。例如，教師不做實驗故障的排除者，教師作排除故障的技術顧問，具體的思考和操作讓學生去完成?？梢試L試以這樣的問題引導：實驗的電路圖設計的是否正確？實物圖的連接是否與設計的原理圖相一致？小燈泡不亮的原因會是什么呢？有幾種情況能導致小燈泡不亮？每種情況應該怎樣進行檢測處理？經過這樣的提示，學生對自己實驗出現(xiàn)的問題會有比較清

18、醒的認識，解決問題的熱情就被調動起來，此時肯定會積極地投入到新生成的教學任務中來，并出現(xiàn)小組內部人員的合作及各小組之間交流的學習氛圍。學生在試圖解決小燈泡不亮這類問題中將會使他們體驗到探究學習與合作學習，讓他們感覺到團結協(xié)作的重要性。這種及時關注反饋信息并迅速根據(jù)具體的情景生成新的學習任務的生成性教學，關注了課堂上最急需解決的問題，是從學生的內在需要角度出發(fā)而生成的，必然能調動學生的學習積極性。在此過程中學生通過自主的努力完成任務而獲得的信心和成就感是教師無法給予的，這也無疑會增強了學生的自我效能感。這種生成性教學中的意外收獲是預設課堂程序教學無法獲得的。3教學后生成反思中繼續(xù)升華所謂教學反思

19、，是指教師在對已經發(fā)生的教育教學實踐進行回頭觀看時的再認識、再思考，并以此來總結經驗教訓，對未來的教育教學實踐進行優(yōu)化設計，進一步提高教育教學水平。教師只有在課后不斷地進行反思，才能更加自如的掌控課堂，使課堂教學更加有效。對于已經結束的一節(jié)課，反思的主要內容包括：教學目標是否完成；教學策略是否得當；整個課堂教學過程是怎樣進行的；各類學生是否達到了預期的學習目標；生成新的內容的原因是什么；改變原教學設計的生成方法是否有效；教學設計怎樣修改會更好等。例如有這樣一道習題：甲、乙兩個均勻實心正方體()分別放置在水平地面上，且它們各自對地面的壓強相等。若分別在兩個正方體的上部，沿水平方向截去相同高度后，

20、則甲、乙的剩余部分對地面壓強以及剩余部分質量的大小關系為（ ）A. ， B， C， D，在教學過程中，筆者運用取極值的方法（將截去的高度無限接近乙物體的邊長，即將乙物體完全截去其壓強變?yōu)榱?，故C答案正確）進行講解。對于初二學生接受這種極限的思想有一定的難度，很多同學無法理解（只是截去相同的高度，乙物體怎么就能沒了呢？）。隨后筆者運用常規(guī)思路解釋：設兩物體的密度分別為和，邊長分別為和，截去部分長度之前對地面的壓強為和，且，根據(jù)題意截去前有： 由，得：，設截去部分的長度為，兩物體對地面的壓強變?yōu)椋簞t，進而計算出。常規(guī)思路雖然容易理解，但是計算繁雜，容易在計算環(huán)節(jié)出錯。面對課堂中學生遇到的困惑，筆者

21、課后反思發(fā)現(xiàn)：作為一個選擇題在諸多物理量沒有給出的情況下要求初二學生通過復雜的定量計算來得到正確答案，這顯然不是出題者的出題意圖所在，本題的考點應該是定性分析，考察學生的直覺、經驗，考察學生根據(jù)已知條件分析物體的性質、特點及發(fā)展變化規(guī)律的能力。經過這樣的思考，筆者又發(fā)現(xiàn)了兩種解題方法：一是類化移植法，兩個均勻實心正方體對地面的壓強可以類化成兩種液體對容器底的壓強，將液體壓強的公式移植到此處，壓強就只與密度和高度有關了，答案自然一目了然；二是假設賦值法，將甲、乙兩物體的邊長分別賦值為4和2,則在對地面壓強相同的情況下，其對地面壓力就是和,分別截去長度1之后，對地面壓力變?yōu)楹?質量和對地壓強問題就

22、會迎刃而解。把這些反思后所得運用到隨后的班級授課中，效果非常明顯，學生不但容易接受而且在這兩種方法的引導下對極值的思想有了一定的認識。這種對課堂的反思不但能隨時調整教學策略，還能通過不同的解題技巧對學生多方面的思維能力進行培養(yǎng)。課堂教學過程需要根據(jù)上課前制定好的教學設計有步驟的展開，但同時更需要針對教學中發(fā)生的事情，生成的新情景不斷地調整原有的設計方案，這就需要教師不斷地加強教育理論學習，不斷地反思自己及他人的教學，提升自己面對各種各樣情境進行合理生成的能力。反思的成果要應用到日常的教學中去檢驗，反思的結果要與平常的教學相互作用，相互結合。只有反思的結果轉化為日常的教學經驗之后，才能真正的提高

23、教學的能力。若某個反思的結果不能轉化為教師的日常教學經驗，或者反思的結果沒有被原有的教學經驗所認可和接納，這種反思就是（或者暫時是）無意義、無效的反思。課堂教學是在教育理念指導下的一門藝術。提高生成性教學課堂的有效性，需要教師不斷地在教學反思中升華自我、提升教學智慧。在教學實踐的不斷歷練中教師要對自己的教學實踐進行不間斷地深刻反思。不間斷地反思會使我們獲得越來越多的課堂生成技巧，會逐漸減少甚至避免以前教學中出現(xiàn)的類似失誤，會使下一次教學實踐的過程更加順暢有效。在反思的基礎上積累經驗并不斷升華就能以較高的教學技能藝術的把握和處理復雜多變的課堂教學情境和問題，生成最適合的教學內容，實現(xiàn)課程改革的目

24、標使課堂教學優(yōu)質高效，促進全體學生的全面和諧發(fā)展。在這三個環(huán)節(jié)中，前一環(huán)節(jié)是后一環(huán)節(jié)的前提和基礎，后一環(huán)節(jié)是前一環(huán)節(jié)的延伸和升華，三者構成完整的循環(huán)并成為下一循環(huán)的基礎、前提和條件，教學就是這樣一個生成性的螺旋上升的過程。三、生成性教學應用中的問題物理學科的生成性教學在將學生置于主體地位的同時又為學生主動參與課堂教學活動提供最大的可能，教師的教學不拘泥于固定的模式，學生的學習方式也多種多樣。面對難以預測的多變課堂創(chuàng)設舒適的學習情境，以幫助學生掌握學習內容為目標進行有效教學。1.生成性教學要聯(lián)系生產生活實際創(chuàng)設學習情境物理學科生成性教學中創(chuàng)設學習情境應盡可能的與生產生活實際相聯(lián)系，只有具有現(xiàn)實意義的有趣味的情境才能引起學生的注意，才能使學生主動去接收有關物理內容的信息。物理課堂情境創(chuàng)設要來源于社會，來源于生活，尤其是學生比較關注的與現(xiàn)代生活密切相關的科技前沿。這樣就能夠把學生從生活帶進物理世界，以物化或活化的情境激發(fā)學生學物理的興趣；