试论高中物理课堂教学的情境建构，本文主要内容关键词为：课堂教学论文,情境论文,试论论文,高中物理论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
从物理教育功能的层面分析，课堂教学的情境建构策略可以从物理知识的生成、探究能力的培养、人文思想的熏陶三方面加以构建。
一、问题情境的交互生成性
从现代课堂教学的开放生成性看，学生的学习只有在情境中才能意识到思维的困惑，体验学习的内在意义，“当个体参与意义的建构而不是被动接受由环境直接传送的知识时，学习发生了”（戴维· H·乔纳森），课堂教学过程不是仅仅执行教案的过程。而在实际课堂中，确实存在着教师期望学生能按预先的情境设想作出回答，常常使得教师为了完成预定的教学内容，而不惜打断学生的学习兴致，结果反而阻碍了学生整体学习的效果。如以《原子的核式结构》教学案例分析：
教学案例片段一 以汤姆生的原子枣糕模型预期分析。粒子穿过金箔发生偏转的可能情况，教师用多媒体课件依次出现设计的问题如下：
①要使匀速直线运动的物体运动方向改变，需要什么条件？
②是库仑力还是万有引力导致α粒子运动方向发生偏转的？
③电子能够引起α粒子运动方向发生改变吗？为什么？
④正电荷为什么只能使α粒子发生小角度的偏转？
从教师问题情境设置的角度分析，可以说是层层深入，教学过程的目的也很清晰，而在实际的教学过程中，根据上述问题情境的先后设计能否如教师事先所愿呢？实录如下：
教师问 在实验之前，卢瑟福利用汤姆生的原子模型，分析这个实验，得出这么一个结果：这些α粒子穿过金箔时而不会发生大角度偏转。这是为什么呢？
教师同时应用多媒体课件模拟播放如图1实验情境，学生观察并讨论。教师开始问上述情境设计中的首先出现的问题①。
图1
学生答 α粒子在穿过金原子时，不可能做匀速直线运动，这是因为α粒子在原子中穿行时，受到均匀分布的正电荷的库仑力作用，这些对α粒子的库仑力大致抵消，所以，不可能发生大角度的偏转。
从学生回答的情况来看，显然是受到了模拟实验现象观察的干扰，偏离了教师事先设计的问题情境，但从课堂教学来看，学生虽没有正面回答问题，但却也能针对此现象，回答中既包含了改变物体做匀速直线运动的条件，同时也把教师设置的问题④也回答完了，应该说分析得还是很清楚的。但是从教师设计的教学情境来看，这并非是教师的愿望。于是，在课堂中又先后叫了二位同学继续回答问题①。
同样，让学生在回答问题②时，教师也是无法控制学生讨论时不回答问题③的，因为α粒子所受的库仑力既有正电荷给它的，又有电子给它的。而教师自己却又想按照事先的情境设计进行分析，结果不仅教师被自己的问题情境束缚住了，学生可能也会逐渐失去对新知识探索的耐心。
在现实课堂教学中类似于此的教学案例是比较多的，教师事先设计好的情境同实施之间会产生一定的落差。如何比较合理地构建动态问题情境？以这一案例分析，我想教师预先构建的四个问题不如变为一个开放性问题：可能引起α粒子偏转的因素有哪些呢？然后，让学生展开讨论，可能会更好些，有利于课堂情境的动态构建。
所以，从教学过程的实践来看，一些貌似“层层递进”的问题情境的设置，往往是很容易造成课堂教学的封闭性，而一些开放性问题情境的设置，却能极大地调动学生学习的积极性，生成师生交互共同探讨的问题情境。所以，教师必须以开放生成的观念来设计课堂教学的情境，教学只有在交互生成性的情境中才真正具有生命力。
二、构建问题情境的探究性
从教学方法的维度看，学生的学习方法决定了教学过程的情境建构。探究性情境构建的目的是让学生处于真实生活、社会的问题情境之中，逐渐实现将知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观整合在一起进行各自的个性智能建构。
（一）情境探究的特点
情境探究总是从具体事实出发，去认识学科的基本事实、基本概念和基本规律，是一个归纳的过程。因此，教师在物理教学中要注意培养学生对观察到的物理现象、掌握的资料信息进行分析、比较、归纳、综合等能力的培养。以《电磁感应现象》教学案例分析：
教学案例片段二 在初中自然科学中，学生已经学习了“导体棒切割磁感线，导体中就会产生感应电流”；而在高中物理教材中提出“产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化”。如何构建这一教学过程的探究情境？
建构步骤①：由学生的直接经验，结合已知知识点运用科学归纳方法获得对产生感应电流条件的初步认识。教师演示如图2、图3演示实验。
建构步骤②：如何引发“产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化”呢？
改教材验证实验为探究性实验，建立如图4实验探究情境，通过回路(1)的电流变化，演示感应电流现象的产生，提出初中知识结论的局限性。
图4
建构步骤③：由实验的共同变化特征经归纳而提出问题的猜想：“可能是由于穿过闭合线圈的磁通量发生变化而引起的。”
建构步骤④：构建实验结论论证方案，进行深化，解决新问题。
所以，构建问题的情境探究性的基本过程是，从各种特殊事例归纳出物理规律，并用之来解决新问题。一般的组织策略通常采取以下几个步骤：
第一，设置问题情境，提供有助于形成概括结论的实例，引导学生观察各种现象的显著特点，把观察的注意范围集中于某个中心问题。
第二，引导学生通过分析、比较，提出猜想或假说；以事实为论据让学生思考、讨论，进行实验验证：归纳出概括性结论。
第三，引导学生将亲身获得的知识、方法，纳入到自己认知结构中，并将其运用于新的问题情境中，使其得以巩固和深化，形成迁移能力。
（二）学生认知的发展过程与情境建构的渐进性
从上面的教学案例，我们还可以分析出学生的原有认知水平及其发展特点决定着问题情境建构的渐进性，而情境建构的渐进性又引领着认知的发展。“从导体棒切割磁感线→条形磁铁插入或拔出螺线管→回路(1)中的电流变化而产生感应电流”等情境的建构都使学生对现象的认识步步深入，而逐渐得出科学的结论。这些教学中的问题障碍情境、发现情境不仅为学生提供了丰富而真实的感性认识环境，更激发了学习兴趣，使知识的构建、科学方法的掌握、科学态度的培养得到协同发展。
“只有当教学走在发展前面的时候，这才是好的教学”，“教学只有通过创设‘最近发展区’，才能跑在发展的前面”（维果斯基），问题情境的渐进性创设实质就在于把那些正在或将要成熟的能力的形成推向前进。
三、构建研究情境的人文性
从物理教育的人文视角来看，教学过程是一个“生命体验”的过程。在这个“将知识与自己的生活境遇和人生经验融合”的过程中，学生通过体验与反省，不仅应感受知识的内在意蕴，而且还将获得精神的丰富和人格的发展。
（一）以科学史实构建研究情境的文化氛围
物理教育与物理文化是密不可分的。每一个物理问题中都蕴藏着丰富的物理史实材料，这些材料既包含着物理学家的思维方法、个性特征，又包含着物理学发展历史、知识体系和价值标准，我们可以充分挖掘这些材料构建研究情境的文化氛围，使学生在了解物理学在人类文化发展和社会生产力发展中的作用的同时，接受物理文化的熏陶。
如“教学案例一”，可以下面三条材料为基础进行人文氛围的构建：
(1)卢瑟福α粒子散射实验，勇于否定其恩师J.J.汤姆生的原子枣糕模型。“吾爱吾师，但吾更爱真理”（亚里士多德）。
(2)虽然卢瑟福的方法和理论开辟了一条正确研究原子结构的途径，然而在提出之初，却遭到了为时不短的冷遇。例如：“1911年，在卢瑟福参加的第一届索尔威国际物理讨论会的会议记录”中和“1913年，J.J.汤姆生在作原子模型系列讲座”时，均没有提到他的工作；当年的报刊文献，对此模型、理论几乎没有任何反响。
(3)以卢瑟福为核心的曼彻斯特大学物理实验室的同事们仍坚定地继续走下去。到1914～1915年，这个理论终于得到了世人的公认。
又如“教学案例二”，法拉第贫寒的出身、锲而不舍的求学精神，经过10年探索，历经多次失败后，终于实现了“磁生电”的心愿等等。这些人文环境的构建目标在于启迪人的生存智慧，深化学生对人生价值的反省。在物理学科知识体系中，物理教育的过程存在并贯穿着人与自然、人与社会和人与自身的关系，只要我们深刻地把握这些关系，将之有机地、系统地溶于物理问题情境的建构，物理教育就能较好地发挥它固有的人文素养教育功能。
（二）以研究情境引导学生感悟物理学的思想精髓
物理问题的探究过程充满着丰富的思想方法，教学过程中满足学生探究的天性，把培养探索精神放在重要地位，创造一种“活”的物理人文情境，使学生能建立科学价值观，促进学生科学思维的发展，感悟物理学的思想精髓，才是物理教育的根本任务。
如“教学案例一”，卢瑟福运用分析和综合这两种基本思维方法，创造了至今仍作为原子科学标志的核式模型。“教学案例二”中，法拉第受苏格兰传统科学研究方法影响，认为电与磁是一对和谐的对称现象。既然电能生磁，坚信磁也能生电。又如：“站在巨人肩膀上”的牛顿在伽利略、开普勒等人的基础上，对力学理论进行创造性综合，提出著名的万有引力定律、牛顿运动三定律，完成物理学的第一次大综合：玻耳兹曼和吉布斯在麦克斯韦之后将统计方法彻底地引入物理学，突破了牛顿等人的因果决定论思想，创立了新的科学思想，……
物理学的每一项重大突破都同时伴随着新的思想方法的产生，在课堂教学中，这些研究情境的建构不仅可以激发学生学习物理学家的科学精神和心理品质，还在于引导学生感悟物理学的思想的精髓，掌握科学的研究方法。