浅论高中物理教学设计的从“预设”到“生成”，本文主要内容关键词为：教学设计论文,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。
近年来，随着课程改革的发展和要求，高中物理教学设计逐渐代替了备课的传统地位，《普通高中物理课程标准（实验）》（以下简称《标准》）要求物理教师应科学地、系统地、全方位地重新审视物理课堂。尽管不同的人对“教学设计”这一术语有不同的理解，但理论上主要从学习需要、教学目标、学习者特征分析、教学过程、教学策略以及教学评价等方面展开教学设计已达成了一定的共识。然而在高中物理课堂实践中，由于受传统思想的影响，在如何通过科学方法去“预设”、在“预设”下学生是否能够“生成”、或者“生成”了不在“预设”范围内如何应变、怎样的“预设”才是最优化的问题，物理教师鲜有思考。这需要我们一系列的教学智慧，也是我们亟须解决的问题。
教学需要经过三重境界：授人以鱼，授人以渔，悟其渔识[1]。高中物理教学设计从“预设”到“生成”，应该实现“悟其渔识”的境界。例如，在教学反冲运动时，第一境界是直接告诉学生什么是反冲运动；第二境界是引导学生经历实验探究，认识反冲；第三境界是在探究的过程中引导学生悟出动量守恒定律的应用，并能用之解决其他的反冲运动问题，最终“生成”自己的见识。要实现第三重境界，就要求教师必备一个有机的“预设”系统。
一、教学目标的定位：由“关注知识”转向“关注学生”
《标准》中的课程目标是关注学生的终生发展，具体是从知识与技能、过程与方法和情感态度与价值观三个维度去实现。《标准》中用“学习”“认识”“经历”“参加”“领略”和“关心”等行为动语来表示教学目标，这些都是描述学生的行为，这就意味着教学的中心是“学生”。
从教育心理学角度上看，高中阶段的学生认知能力的发展接近于成熟的程度，有了一定的价值观念和是非判断能力，能运用抽象的适于形式逻辑的（演绎的或归纳的）推理方式去思考解决问题，可以进行独立的探究活动和自主的研究性学习。如果仍然采取告知和强化训练来实现教学目标显然不符合学生的认知规律，更难以让学生得到发展。实践告诉我们，要达成物理教学目标，预设应当成为物理教学的基本要求。如果物理教师没有事先对物理重、难点知识的解读，以及对学生学习将要达成的物理共识的预期，那么物理课堂教学将难以操作。精心预设是物理课堂的一个起点，有了充分的精细预设，才会有丰富而精彩的生成，要做精细的预设，还得精心关注学生。要真正做到关注学生，笔者认为教师应该做好五个方面的“预设”，为学生能真正地实现自我“生成”做好铺垫。
其一，学生已有了哪些知识基础；其二，学生有哪些生活经验；其三，学生的学习兴趣、学习习惯、学习困难和个体差异；其四，知识作为载体承载了哪些科学方法，学生要经历怎样的学习才能生成新知识；其五，学生在学习的过程中应该得到哪些情感态度价值观方面的教育。前三者是从学生经验的角度去衡量教学目标，为后面的教学过程的预设埋下伏笔。后两项是教师容易忽略的也不容易实现的。因此，笔者认为，教师应该预设具体的、具有操作性的教学目标。例如，《自由落体运动》的教学目标可做以下预设：
从以上几个方面去关注学生，实际上是弥补教师在教学设计上的一种缺失，即许多教师习惯于只考虑自己的教学经验而忽视学生经验，忽略学生体验、学生参与，即使形式上有三维目标，而实质上仍然是“给予”，学生很难自我生成，教学的第三重境界仍然难以达到。
二、教学资源的运用：由“介绍”转向“用于加工”
《标准》倡导开发教科书等文字课程资源、多种媒体课程资源、实验室课程资源和社会课程资源[2]。在实际教学中，教师利用率最高的教学资源是教科书、教师用书和教辅用书。在进行教学设计的时候也很少将教学资源多元化引入，大部分教师的做法是在课堂中介绍教材的相关资源或自己的生活经验及所见所闻。根据学习的信息加工过程理论可知，学习的信息加工区分为加工过程和执行控制过程，前者如信息的输入、短时记忆、长时储存和提取等过程，后者指对信息加工过程起监测与控制作用的过程，如通过复述、精加工和归类组织等活动，使短时记忆中的信息在长时记忆中持久保存[3]。可见，“介绍式”引入资源的方法并不易于促进学生深层次思维，学生容易陷入“学而不思则罔”状态。高中生已经具备自己查阅资料、对信息进行输入、提取的能力，教师则应该预设好能够让学生发挥信息的执行控制功能的资源，以期帮助学生更有效地“生成”。
1.呈现的形式要多视角多元化
高中物理课程是科学领域中的一门学习科目，涉及的领域广泛，对人类文化的发展和进步起着举足轻重的作用，将相关的资源通过平面或立体等视角从生活、生产和科技进步等方面引入课堂，既能有效地激起学生的兴趣和求知欲，又能激发学生热爱科学、探索科学的热情。这一点是我们教学中非常薄弱的环节，资源的局限会使学生信息量小，难以触类旁通地发生迁移。真正的大师级教师是功夫在课外，一节课的教学设计准备也许是一个星期、一个月、一年甚至是终身。
2.多媒体课程资源的利用应促进学生的思维
多媒体资源的利用可以加大课堂容量、提高教学效率已经是无可争议，但过度地滥用也可导致学生走马观花，导致有多媒体资源的“形”无物理课程的“神”。根据物理学科特点，笔者认为多媒体课程资源的利用应偏重呈现物理现象或者物理规律的发生、发展过程，在展示过程中要提前预设若干问题：能发现什么？有哪些规律？是怎么形成的？为什么？请解释……通过设问促使学生思维，让他们去发现、判断、逻辑分析、归纳总结，在潜移默化中培养学生的科学思维方法和研究能力，这也是培养学生对资源的精细加工和组织归类能力。如果学生感觉如掉进资源大海不知所措时应加以适当的点拨，让学生快捷地发挥信息的执行控制功能。因此，预设的时候应该着重从选取哪些资源、从什么角度促使思维、如何突出学科特点等方面下工夫。
3.有效利用网络等资源，发挥学生的自主探索能力
能够有效地改进由教师“介绍式”引入资源的方法是，课前让学生通过网络、图书馆等资源查找资料，有备而来进入课堂，引起学生认知上的认同或者冲突，真正引发学生学习上的内驱力，学会甄别判断，选取可用信息，寻找相关联系，发现问题所在等。课后通过网络等资源仍然继续学习和讨论，将传统的课堂延伸到更宽广的空间。学生只有在不断地吸取、复述和归类加工后，才能真正生成自己的新知识。例如在进行《行星的运动》教学时，对于行星是怎样运动的教学有两种处理方法，一种是教师讲述法；另一种是课前布置学生先查找有关描述天体运动的历史资料，并要求在课堂上进行交流，教师最后归纳。显然后一种方法要优于前一种方法。
4.优化习题资源
在设计习题的时候，教师要尽可能地联系现实生活、社会现象、社会问题、真实的物理现象，让学生能够很容易地接近物理而不是望而生畏。同时尽可能具备开放性和探究成分，开放促使创新，探究培养能力。切忌一味地“难偏深”题，我们的目标是让学生有可持续发展的终身学习能力，而不是单一地为了选拔精英。
三、教学过程的预设：由“给出知识”转向“引起活动”
笔者认为，设计高效的教学过程是一门艺术，它不只是为了传授知识完成教学目标，更应该根据教学设计原理、物理课程标准要求、物理学科的特点、学生的学习特点和物理教学的原则，选择一种科学的教学策略，将教与学的原理转化成处理具体物理教学问题的过程。这个过程最关键的是怎样激发学生的兴趣，引起学生的求知欲，引导和激励学生乐意去学，帮助和启发学生去寻找知识，去生成知识，让学生在课堂中始终处于动态发展中，焕发出他们这个年龄本应该有的生命活力。因此，教学过程的预设应该由“给出知识”转向“引起活动”。这里说的活动包括了教学中常见的师生双边活动，如提问、实验、探究、讨论、练习、解决问题等。
1.引起活动的预设应从学生经验出发
建构主义理论认为，学生是在自己已有的知识和生活经验的基础上，通过具体的活动，发生“同化”或“顺应”，经过筛选和理解，逐渐形成新的知识结构，即意义建构。因此，引起活动的预设应该从学生的生活经验出发。例如在进行《曲线运动》教学时，探究曲线运动的速度方向问题，教师可引导学生联系生活生产中的现象，下雨天转动雨伞观察雨水运动的方向；对工厂中砂轮打磨刀具时溅出火花的运动方向进行猜想，学生很容易联想到沿切线方向。
2.实验或探究要重点培养科学实验方法
《标准》的培养目标是进一步提高学生的科学素养，科学实验方法是提高科学素养的一个重要部分。高中生已经有一定的物理知识基础且认知能力趋于成熟，教学过程预设的活动中应该重点培养他们用逻辑的、理性的思维来思考物理问题，逐步养成科学态度与科学精神。例如，我们再探讨《曲线运动》运动的速度方向问题，好的教学设计并不仅从以上几个有限的生活经验事实出发，就急于给出关于曲线运动速度方向的定论，而是继续引导学生运用已有的知识，尝试更具一般性的推理论证。
设置演示实验1：在光滑的铁板上，吸住有磁性橡胶接成的曲线轨道，沾有红墨水的鼠标球紧贴轨道运动，沿切线滚出，拿掉一段轨道后，重复这一实验，小球又从另一点沿切线滚出……
设置演示实验2：在自制锅盖周边镶上海绵，边缘有很多密集小孔，先让海绵吸上红墨水，让锅盖在白纸上快速转动，白纸上留下红墨水滴沿切线飞出的痕迹。
通过以上实验，为学生理解曲线运动的速度方向积累了清晰的事实，为生成正确的物理图景打基础，这样既可以训练学生的逻辑思维能力，也有助于培养严谨求实的科学态度，在长期训练中形成科学实验的方法。
3.通过可操作性活动将学习过程显性化[4]
学生在课堂中新知识生成过程是个体在自己内心的调控过程，它是隐性的，很难从外部直接观察到，尤其是学习教学重点和教学难点的时候，如果不以科学的方法施教，学生很容易因跟不上教师的思维而厌学。教师一般通过课堂反馈来检查学生的生成情况，必然存在差异性。这时通常教师要进行强化，如题海战术，既消耗了不少教学时间，又让不少优秀学生重复练习，苦不堪言。如果从源头上去科学预设，把认知策略转化成一套具体可操作的技术来控制学生的认知行为，将方法与策略在新授课中显现化，突出重点突破难点，学生的生成效果将极大地提高。
现代认知心理学家将知识分为两大类：陈述性知识和程序性知识。陈述性知识可通过短时记忆、长时记忆和意义的提取和运用获得，而程序性知识则要通过提取陈述性知识、应用规则的变式训练和由规则完全支配人的行为来习得[5]。笔者认为，在物理学习中，学生生成结果的差异主要是源于对程序性知识的习得。物理概念和物理规律主要是陈述性知识的范畴，而应用所学的物理概念与规律去解决实际问题则是属于程序性知识，学生如果没有通过科学的显性活动来模仿、变式训练和应用，就很难生成。这需要教师在预设的时候要有一定的教学策略，采取可操作的活动将学习过程显性化。例如，训练学生运用惯性原理解释各种现象的策略，可以提供以下思路：
（1）明确研究对象；
（2）原先处于什么状态；
（3）突然发生了什么情况；
（4）由于存在惯性，物体要保持什么状态；
（5）最终出现什么现象。
通过以上问题将认知策略显性化，开始时学生是模仿，当经过多次尝试以后，学生就可以独立地应用它解决各种惯性问题了。
当然，不同程度的学生还需要通过多次变式训练，比如一题多变、一题多解、多题归一等[6]。它不同于题海战术，题海战术是同类型题目反复出现，让学生机械记忆，追求师生间的“讲”与“练”，倾向于陈述性知识的获取方式；变式训练着重师生间的“导”与“学”，注重学生对程序性知识的思维方法和策略的发现，生成将水到渠成。
4.活动需要教师适时适度地加以指导
《标准》强调突出学生学习的主体性是为了改变教师灌输到底的状况，但也不是意味着教师可以完全放手，让学生完全自主。例如，在进行探究《力的合成》活动中，首先让学生对力的合成进行猜想，由于高一学生刚接触矢量，对矢量的运算没有任何感性认识，在尝试
后发现不具备一般性，则猜想可能不着边际，无从下手。这时教师应适时参与，给出提示：在学习平面几何时可以利用添加辅助线的方法使得已知量和未知量之间建立联系，我们能否从中得到什么启示呢？在这种引导下，学生得以继续探究。像这样的指导在教学中有很多，需要教师在教学设计中针对学生可能出现的疑问、难题及解决方法等进行预设。
再者，高中物理学习相对来说有一定的难度，随着知识的增加，学生因智力与非智力因素的不同，在物理学习的过程中会有不同程度的“生成困难”，因此，教学活动方式的预设，要考虑把学生的兴趣、性格、优劣势、执行力等组合到教学活动中来，如探究活动、研究活动的分组问题和分工问题，教师应根据学生的差异适当给予指导或干预。
四、教学评价的突破：由“表扬”转向“激励”
高中生的心理已趋成熟，简单的表扬和肯定已不能满足他们实现自我价值的需求，教学评价应依据学生的心理特点、个性差异和学习情况，用激励的方式去评价他们的学习态度、学习过程，挖掘学习潜能。为此，笔者认为应从三个方面注重激励评价：
1.激励评价要重过程
教师习惯对学生探究问题的结果进行评价，其实对学生探究的过程进行评价更具备激励性，也能够关注到更多的学生，毕竟能够完全探究出结果的学生不多，即使学生的探究没有取得什么成果，只要学生按一定的方法进行了思考和尝试，也要给予积极评价。
2.鼓励相互评价
相互评价也是激励学生自我发展的一种方式，学生之间的相互评价表明了不同的观点、不同的思维。通过相互评价来相互学习，即使产生争执也并不是坏事，对不同观点进行质疑、辩解是勇于创新、实事求是的科学态度，我们应当给予大力鼓励。
3.激励评价应有助于高中物理学习
高中物理学习具有从定性到定量、从形象思维到抽象思维、从单因素的简单逻辑思维到多因素的复杂逻辑思维、用数学工具解决物理问题等特点[7]。当学生在这些高中物理学习上有困难需要帮助的时候，激励评价就显得尤为重要。例如“你的观点很新颖，但逻辑关系不很明显，能不能详细给我们分析一番？”“你能想到这点很不错了，如果能继续深入会更好！”“你能不能将此数学表达式所包含的物理含义做一个说明呢？”“你们的猜想有一定的探究意义，分工也非常合理，每个成员都能胜任设计、动手、记录和阐述等分工，期待你们的合作成功！”……通过这样的具有指向性的具体的激励性语言，学生得到认可，他们能很大程度地激发内在潜力，生成意想不到的学习效果。