高中生态化物理教学方式，本文主要内容关键词为：教学方式论文,生态论文,高中论文,化物论文，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。
高中生态化物理教学是指物理教师整体协调和组织课堂教学系统内外诸多要素，主动开发和利用各种课程资源，营造对学习者有意义的真实情境，组织有利于发展学习者主体性、独特性和社会性的活动，将学习者的学习与个体发展置于开放性的、与其他成员、物理环境和社会环境不断互动的物理课堂教学系统之中，从而促进学习者有效达成物理教学目标的过程。[1]
教学方式的生态化是指教学方式由教师单向传授向师生合作互动发展，是高中物理生态化课堂教学的实现途径。巴西著名学者保罗·弗莱雷尖锐地指出：“以教师为中心”的课堂教学方式是一种将“人”变成了“物”和“器”的教学方式，在本质上是典型的“储蓄式教育”。因为它“把学生变成了‘容器’，变成了可任由教师灌输的‘存储器’”。[2]传统的物理课堂是以知识——技能为“食物链”的封闭系统，其教学方式单一，淡化了物理学科“以实验为基础”的特点，将学生固化在教师所画出的无形框架中接受知识，注重机械的线索记忆和细节性事实的记忆，忽视生态个体的差异性，淹没了学生的独立个性和创造性，丧失主动建构、内化与应用知识的能力。
高中生态化物理教学中充分尊重学生在学习过程中所表现出来的不同认知水平、认知方式、不同能力特征。而生态化物理的教学方式是多元的，既有传统的教学方式，也有课改所提倡的自主学习、合作学习、探究学习等教学方式，教师要借鉴生态学的基本原理，根据教学内容、学生特点选择不同的教学方式进行合理组合，避免不恰当的教学方式成为限制因子。
一、对于理论性较强、陈述性知识或需强记的知识，适合自主学习的方式
对于理论性较强，那种体现事物名称、概念、事实等方面陈述性知识、需要强记的知识、简单的理解性的知识，都适合自主学习的方式。如伽利略对自由落体运动的研究这节内容的教学就适合用这种学习方式，可采用先让学生收集相关资料，在课堂上经过讨论和发表见解，充实和完善伽利略的研究过程和方法，引导学生一步步体会伽利略严谨的科学态度、不畏强权的探索精神和正确地解决问题的思路，树立正确的科学观念。但是易错、易混、易漏的知识，比较难理解的事实，需要教师参与学习过程进行必要的指导。
自主学习是“自我导向、自我激励、自我监控”的学习，即有目的的（想学）、有选择的（会学）、有独创性的（能学），能自我调控的（会学）、有实现理想的愿望和责任感的（坚持学）的学习。
这种学习方式要求教师能激发学生的内在学习动机，保护学生的好奇心和求知欲，培养学生学习物理的兴趣，最大可能地创设让学生参与到自主学习中去的情境和氛围。其次要注重学习策略教学，可以结合教学内容尽可能多地传授给学生各种一般性和具体的学习策略。如在自主学习摩擦力之前，引导学生讨论应该从力产生的原因和力的三要素来认识一个力，这样不仅能帮助学生通过自学学习摩擦力的相关知识，而且也让学生学会了认识力的方法。在学习前还要提供多个范例，讲明策略适用的范围和条件，并给予学生充分练习的机会，使之熟练使用。例如在学习了摩擦力之后，学生总结学习摩擦力的方法，以后学习其他力时，就可以引导学生自主利用以前学习摩擦力的方法进行学习。再次，要指导学生对学习过程进行自我监控。教师要对学生进行方法的指导，提示学生及时进行自我监控，自我反馈，自我调节。也可通过呈现学习目标，如案例3中，以此来降低自主学习的难度，提高自主学习的效率。最后，教师还要教会学生利用社会性和物质性的资源，如家庭、图书馆、实验室、网络、周围的人都是可以有效利用的资源。
案例1 追寻守恒量的自主学习的教学片断
以伽利略的理想斜面实验为背景，让学生自主学习，边观察动画——小球从一个光滑斜面由静止滑下，并滑上另一个光滑斜面，思考回答如下问题。
1、关于物体运动状态方面的描述
(1)小球从一个斜面的顶端由静止滑下，并运动到另一个斜面的顶端，经历了哪几个特殊的状态（特殊位置）？
(2)这些状态各有什么特点？
说明：让学生对四个特殊位置的速度情况、加速度大小和受力情况分析清楚，让学生自由发挥，充分展示学生思维。
2、关于物体运动过程方面的描述
(1)小球从一个斜面的顶端由静止滑下，并运动到另一个斜面的顶端，经历了哪几个特殊的过程？
(2)这些过程各有什么特点？
说明：让学生把三个运动过程的速度情况分析清楚，并能体会按什么样的标准，划分物理过程（建立学生学习物理的时空观），让学生自由发挥，充分展示学生思维。
3、关于全过程的物理分析和描述
在上述分析的基础上，学生得出：当释放小球时，由于受合外力不为零，小球开始沿光滑斜面由静止开始做匀加速运动，当到达最底端时，小球速度达到最大，然后，在水平段上，由于小球受合外力为零，做匀速直线运动，直到水平段的末端。在另一个斜面上，小球受合外力不为零，并且与速度方向相反，小球做匀减速运动，直到速度为零。
说明：让学生把整个物理过程能够有条理地分析说明，为以后的动能定理、机械能守恒定律及复杂运动的学习打下基础。
4、教师让学生观察比较小球在两个斜面的高度，或者教师给出一定的参数，让学生定量计算分析两个高度。并思考这两个高度相同的原因是什么？
5、结合上面的思考和运算，抽象化物理全过程。
学生分析后，提供三个渐进过程：
①小球由加速过程过渡到减速过程，恢复到原来的高度。
②加速过程和减速过程中与高度有关一个物理量在变化的同时，一个与速度有关的物理量也在变化。
③与高度有关的物理量的变化引起了另一个与速度有关的物理量的变化。
说明：到此引出动能和势能这两个物理概念，水到渠成。全过程让学生自由发挥，教师控制，并加以诱导。
6、运用势能和动能这两个物理概念简化伽利略理想斜面实验的描述。
得到：当小球继续沿另一斜面升高时，它会变慢，因而不断失去动能，但它的高度在增加，势能不断被“回收”，当小球到达最高点时，其全部动能转化为势能，小球相对桌面的高度又达到它在实验起始时的高度。
二、对于与已有生活知识关系密切的教学内容，选择合作学习和探究学习方式为主
合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同任务，有明确的责任分工的互助性学习，它要求小组成员有共同的学习目标，在学习过程中积极承担在完成共同任务中个人的责任，能积极地相互支持、配合，所有学生能进行有效地沟通，建立并维护小组成员间的相互信任，有效地解决组内的冲突。小组成员能把各人完成的任务在小组内进行有效加工，并对共同活动的成效进行评估。其基本要素包括对合作性目标结构的适度认同，成员之间积极互相依赖的归属感，个人责任，社交技能与合作意识，小组合作活动的频度和强度，个人、小组、班级自评等方面。
合作学习并非适合所有的物理教学内容，内容一般要具有一定的趣味性、合作性，具有一定的深度，可评估性等特点。如摩擦力，可分组完成“测定长木板的动摩擦因数”，如上“电阻定律电阻率”“电磁感应现象”“楞次定律”时，都比较适合，且安排每个学生独立完成较多的实验，课堂时间不够，采取合作学习就是一个很好的选择，让各个小组借助桌上已有的实验器材，一试身手，学生在实验中获得感知，再进行分析、比较、概括、归纳，进行思维加工，既保证了教学任务的完成，大大提高了教学效率，又让学生体会到合作的意义。
体现生态化教学思想的课堂教学非常关注课堂中的群体关系和交往活动，并积极建立群体间的合作关系。在组织开展合作学习的活动中，要善于引入小组学习的活动方式。小组学习营造了活跃、宽松的氛围，为学生动手实验、言语交流提供了更多的机会。在小组学习中，每个参与者的智慧都被集体所共享，协同工作的价值得到体验，团队作风得到发扬，从而有利于增强学生的协同意识与合作精神。为保证合作学习的高效性，教师在组织教学过程中应注意：根据学生的耐度，合理组建学习小组，选择适度的任务：问题应有一定的挑战性；把握合作学习的时机，教给学生合作学习的方法，小组合作学习不能停留在形式上，应让学生在实质性的讨论中真正交流想法；处理好集体教学、小组合作学习和个别化学习时间的分配；培养学生的合作意识与交往能力；适当引进竞争机制及激励性评价。
探究学习是指以学生的需要为出发点，以问题为载体，从学科领域或现实社会生活中选择和确定研究主题，创设一种类似于科学研究的情境，通过学生自主、独立地发现问题、实验探究、操作、调查、信息搜集与处理、表达与交流等探索活动，获得知识技能，发展情感与态度，培养探索精神和创新能力的学习。探究学习重学习过程而非研究的结果，重知识技能的应用，而非掌握知识的数量。重亲身参与、感悟与体验，而非一般地接受别人传授的经验；重全员参与，而非只关注少数尖子生。开展“探究学习”的一般流程：提出问题——猜想与假设——制定计划与设计实验——进行实验与收集证据——分析与论证——评估——交流与合作。
在开展探究学习中，要注意以下几个问题：首先不能忽略理论探究，虽然大多数探究活动需要用实验进行，但也有不少探究活动属于理论探究，要予以重视；其次，创设合适的问题情境，提出的问题要明确；给出的实验现象要明显；学生的观察要引导；再次，强调经历假设过程，假设是科学思维的一种方式，也是日常生活中经常使用的一种思维方式，因此在引导学生进行探究学习时，要选取适当的事例，充分调动学生原有的知识和经验，对新事物作出相应的假设，掌握假设的基本方法；提供必要的辅助资料，让学生经历依据一定的事实进行假设的过程，进而明白“假设”不是毫无根据的“瞎猜”。
案例2 “漫谈航天新科技”合作学习示例
挖掘教材联系生活，选取现实中真实的材料或事件创设学习情境——人类“太空天梯”的梦想，让学生自助互动，合作学习。
在教学过程中，确定课堂教学目标：知识与技能方面，复习力学中有关天体、圆周方面的知识；过程与方法方面，培养学生提问的能力；培养学生阅读信息并提取信息的能力；培养学生的数学思维能力和物理建模的思维方法；情感态度与价值观方面，培养学生的协作精神及学以致用的思想。
教学过程简介：
在播放一段人造地球卫星、航天科技方面的录像，展示一组具有历史意义的珍贵的照片之后，说明人类设想千年的计划：在圣经中，摩西描述了一个文明，试图建造一座通往天堂的塔（巴别塔）；接着介绍建造太空天梯的设想，让学生阅读有关天梯的材料，通过创设大量的问题情境和优美的语言，激发学生的兴趣，激起探究的欲望，导入课题。
对学生进行分组，开展自助互动，合作学习，要求学生阅读文章，在组内开展讨论，从力学原理出发，结合已学的圆周运动、天体运动的知识对天梯方案的可行性及其中具体的操作，提出一些有价值的物理问题、看法或方案。自学讨论完毕后，让学生上台充当小老师的角色，每组选派代表提问，要求其他组的同学帮忙解决回答，也可陈述看法或方案。进入互动学习阶段，学生争辩激烈，课堂气氛活跃，教师在旁做适时地评价、点拨，学生提出了很多问题，并做了很好的解答，主要有：
航天器的轨道平面在哪里？天梯应该固定在什么地方？
航天器的周期？
天梯在地球的固定点的位置？
天梯的长度？
天梯如何安装？
航天器里是否有失重，如何消除失重？
采取这样一种自助互动的合作学习方式，充分发挥学生的主体地位，既完成了对天体知识的回顾，又尝试用已学的知识对实际问题提问和解题，学会用科学的理想化模型的方法对问题进行研究，从课堂的实施过程来看比我预想得要好得多，很多问题的提出，都是事先没有预料到的，学生的回答更是超出老师的预想，反映出学生思维的深度和广度。
案例3 超重和失重的教学片断
在本节学习前，学生对超重、失重有一定感性和模糊的体会，但理解超、失重概念，对学生而言有一定的困难：首先是物理语言的误导，使学生认为超重（或失重）就是物体重量的增加（或减少）；其次学生往往认为向上运动时就超重，向下运动时就失重，没有真正理解超重与失重的原因。考虑到学生有牛顿运动定律的学习基础，完全可以通过自主体验与自主学习来完成本节课的内容，因此在教学中采取“情景——问题——探究——结论”的教学流程，采用了实验探究和理论探究相结合，自主学习与小组合作学习相结合，通过自主体验、小组互动、组间互评、自我评价改变学生以往的学习方式，让学生自己体验、分析、归纳、讨论、评价等得出结论，以此激发学生的学习兴趣，养成动手与合作能力，生成学生透过现象看本质的物理意识。
如新课开始时，老师呈现学习目标：什么是超重（失重）现象？什么样运动情况下出现超重（失重）现象？为什么会出现超重（失重）现象？
在学生自主探究时，有的学生不知道从哪里下手，可提示学生自主探究的三个环节，分别从“观察压力大小变化——分析运动情况——分析受力情况”去探究。
再如：在实验验证——感知什么样运动情况下会出现超重（失重）现象这个教学环节时，教学焦点是从运动特征上，深入观察实验与讨论分析，通过组内合作，组间交流评价，来突破教学重难点。采用如下步骤进行：
1.提出问题：在什么样运动情况下观察到超重与失重现象？让学生回忆上面实验现象，大胆猜想，发生超重与失重现象可能与哪些运动量有关？（学生可能会提出：速度的方向，速度的大小，加速度的方向，加速度的大小，位移大小方向等）
2.组内讨论验证
小组内成员针对问题进行交流讨论。
讨论主题：用你们的实验方式观察，在什么样运动情况下出现超重与失重现象？此时物体运动状态到底如何？
完成学案中思考题。
思考题：
①物体的超重和失重是取决于物体运动（速度）的方向吗？——。
②水平方向存在加速或减速运动会产生超重和失重现象吗？如何验证？
__________________________
③分析实验情况，得到实验结论是______
3.组间交流评价
请小组代表（甲）上讲台发表自己的看法，可以一边演示一边讲解。请另一组代表（乙）对代表 （甲）的提出问题，做出评价或提出自己的认识。
教师按教学现场，多请几组做相互交流与评价。
4.教师引导整合
教师在众多的交流问题中，抓住主要问题，在什么样运动情况下出现超重与失重现象？进行引导。
5.师生达成共识：物体处于超重还是失重状态，仅由竖直方向加速度决定，与物体速度方向无关。
三、对于检验学生一段时期学习成果的复习课可以采用知识竞赛、游戏等活动课的方式
笔者曾在学生复习了高中力学之后以“从神舟五号载人飞船成功发射谈起”为题，开展活动课。选择这一重大历史事件作为课题，既加强了物理与现代社会、科技发展的联系，关注社会热点问题，培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度，开展爱国主义教育，同时这一内容又是教材教学内容的深化、延伸和应用。以知识对抗赛的形式，寓教于乐，让学生积极参与，在“玩”中学习，让学习变成一件乐事，这既是一场紧张好玩的友谊赛，又是一次对高中力学知识的回顾和应用。教师不仅是知识的传授者和管理者，更是学生进行探究活动的有力的促进者和合作者，根据学生活动的需要提供有力的帮助，起引导、点拨的作用；而且教师还是活动的组织者和协调者，充当了主持人的角色，力求更好地发挥学生的主观能动性。在激烈的答辩过程中，思想的火花不断闪烁出智慧的光芒；通过同龄人的相互学习和答辩的协作，增强了同学的集体荣誉感，培养思辨的能力以及团队合作精神。
自主学习、合作学习、探究学习、活动课形式都是促进学生学习素质提高的良好方式。它们常常是密不可分的，通过自主学习，有利于培养学生进行独立观察、独立思考、独立研究的习惯，有利于培养他们独立地发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的能力。而通过合作学习，则有利于培养学生言语交流、与人共事、信息共享的能力和意识。而这一切都是在科学探究活动中展开的，如果只讲自主学习而废弃合作学习，那就会“独学而无友，则孤陋而寡闻”。而如果只谈合作学习却忽视自主学习，那就可能陷入“吃大锅饭”“三个和尚没水喝”的境地。因此，在物理生态化的课堂教学中，应该把它们有机地结合起来，以发挥最大的功效。