物理知识形成过程中的自主与主导

王颍水

建构主义学习理论认为，学生的学习是对知识的主动建构过程，同时学生要主动地建构对外部信息的解释系统。然而，在相当长的时间内，中学物理的教学模式是：一块黑板一支笔，一张嘴巴说到底，重解题轻实验，重结果轻过程。其结果是：学生被动学，解题套题型，不会思考问题，不会提问。

为了还物理学及物理教育的本来面目，在物理教学中，教师不仅要讲解物理知识，还要让学生经历物理知识的形成过程。笔者在郑州一中所推行的主体课堂教学实践中，通过设置适当的物理情境，努力达到这一教学目的。

一、培养学生在知识形成过程中的自主精神

1.把学习的主动权交给学生

根据教学内容，在课堂教学过程中引入探究式学习，让学生直接参与教学。在课前将全班同学分成若干小组，发挥小组合作学习的优势，完成各自小组的任务，如社会调查、收集数据、设计实验、分析研究等。课堂则作为各小组交流学习成果的场地，例如，新教材的“超重和失重”一节，笔者用了如下教学方法：

先将全班同学分成三个小组。资料收集小组负责收集各种有关失重和超重的文字、图片及影像资料。实验设计小组设计各种实验，探讨失重和超重条件下物体所受支持力和重力的关系。理论分析小组从已有力学知识出发，推导失重和超重条件下物体所受支持力与重力的关系，并形成结论。

教学过程：由三个小组分别汇报交流学习成果，课堂上允许其他同学随时插问，该小组同学负责答疑。

由资料收集小组将收集到的材料整理制成PPT电子文稿展示，内容：影像类有火箭发射升空，卫星绕地球运转，太空舱内宇航员的工作、生活；图片类有太空搭载的农作物种子的生长情况，如西红柿、青椒、南瓜等；文字类有微重力下冶炼高纯度金属、新型化学药品的合成情况等。

由实验小组演示他们设计的实验：矿泉水瓶实验，演示底端开有小孔的矿泉水瓶在静止、自由下落和加速上升时喷出水柱的长短，说明液体加速运动时，液体内部压强（压力）会发生变化；“体重”变化实验，演示人在起立和下蹲时体重数的变化，说明物体减速上升或加速下降时会出现失重现象。

理论分析小组根据牛顿运动定律作图、板书，推导出：当物体做加速度方向向上的变速运动时，物体处于超重状态；当物体做加速度方向向下的变速运动时，物体处于失重状态……

最后，教师针对学生自学和研讨过程中生成的问题再展开精讲。采取这种做法的目的是将学习的主动权还给学生，给予他们施展才华的机会，使学生在掌握知识的同时思维得到相应的启发和训练，语言表达能力、自学能力、分析问题和解决问题的能力、团结协作的意识和能力都得到强化，收到良好的教学效果。

2.少讲授多实践

教师应给学生留出进行思维和实践活动必要的时间，让学生充分地展示其思维和实践活动的过程。教师宁肯少讲一点，也要让学生多想一会儿。与其讲了十个问题而学生只会在题海中照猫画虎，倒不如让学生把某一个问题研究透彻，以不变应万变。在教学中，应尽量避免使用“小步子、多台阶、大容量、高暗示”等降低学生思维训练水平的模式。例如，高一学生在学习静力学内容时，对摩擦力问题总是难以理解。有这样一道题：

重力为100 N的物体在水平地面上向右运动，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的力（20N）的作用，则物体所受到的合力的大小和方向如何？

学生在理解此题时，总会产生这样的疑问：如何判断物体摩擦力的方向？力F在此起到了什么作用？摩擦力与力F之间存在什么关系？有向右的力（拉力或推力）吗？没有这样的力物体怎么会向右运动呢？教师在讲评时，应充分预见问题所在，步步引导，这样既能发现学生的思维问题，又能为教学工作的顺利展开做好铺垫。

在教学中，不要怕学生出错。学生的错误暴露得越充分，教学的针对性就越强。学生学习中出现的错误常常会为教师提供宝贵的“教机”，教师可以通过学生在学习中出现的错误，及时了解学生的思维轨迹，为进一步指导学生学习打好基础。

二、发挥教师在学生知识形成过程中的主导作用

一个教师课堂教学的艺术性在于：善于引导学生，但绝不是牵着学生的鼻子走；要严格要求学生，但绝不使学生感到压抑；要在问题的开头启发学生思考，但绝不把最终结果端给学生。在教学中，教师应扮演的角色是学生学习的指导者、激励者，应在创设高质量的问题情境、激励学生主动参与教学、指导学生深化对知识的理解、教会学生正确的思维方法等方面下工夫。

1.要了解学生的所思、所想、所为

美国心理学家奥苏伯尔在《教育心理学》一书中说：如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说影响学习的最重要因素是学生已经知道了什么，根据学生原有的知识状况进行教学。

教师应在备课中花大量的时间去琢磨学生。比如，琢磨学生已有的知识基础，对某一问题可能有的想法、做法，可能遇到的困难、问题，容易犯的错误；琢磨哪些问题适合反应迅速且正确率高的学生，哪些问题让反应快但容易出错的学生来解答效果会更好，哪些问题留给反应慢但分析准确的学生，哪些问题是要照顾反应跟不上且又易出错的学生。在此基础上，根据教学目标设计出不同的应对方案和教学情境。

2.要善于创设问题情境

根据学生的思维发展水平设计出难度适中、典型性强，具有探索性、开放性、应用性，能提高学生思维训练质量的好问题，这是教师在课堂教学中能充分发挥主导作用的重要标志之一。其中最关键的一点就是让学生明确物理规律建立的目的，从而使学生的思维加工活动指向确定的方向。如学习了匀变速直线运动后，学生知道认识一个物体的运动趋势，必须清楚它的运动状态变化的快慢——加速度，因此我们很有必要来研究物体的加速度到底与哪些因素有关，有怎样的关系。

3.要启发学生积极质疑

著名理论物理学家和物理教育家韦斯科夫说过，科学不是死记硬背的知识、公式、名词。科学是好奇，是不断发现事物和不断询问“为什么，为什么它是这样的”。好的老师不是讲得学生没问题可问，而是启发学生提出更深刻的问题。