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淺析物理銜接教學(xué)與建構主義
論文關(guān)鍵詞： 初高中物理教學(xué)時(shí)性 建構主義學(xué)習理論 指導
論文摘要： 搞好初高中物理教學(xué)銜接，降低初高中物理的學(xué)習臺階，是一個(gè)需要多方合作、統籌安排的系統工程。本文以建構主義學(xué)習理論為指導，從注重初高中物理知識的同化和順應；加強實(shí)驗和模型教學(xué)，激發(fā)興趣搭建“階梯”；始終遵守循序漸進(jìn)的原則組織教學(xué)；加強解題方法和技巧的指導，培養自學(xué)能力等方面探討了初高中物理教學(xué)銜接的有關(guān)問(wèn)題。
盡管新課程標準的實(shí)施對高中物理的教學(xué)內容進(jìn)行了改革，設置了面向全體學(xué)生的共同必修模塊，但是這并沒(méi)有徹底解決這一坡度。高中的學(xué)習方法、學(xué)習習慣、學(xué)習心理，以及物理這一學(xué)科對學(xué)生的思維能力、抽象能力、運用數學(xué)的解題能力都比初中有更高的要求。學(xué)生能否在盡量短的時(shí)間內適應高中的學(xué)習，順利地跨過(guò)這個(gè)學(xué)習臺階，是影響學(xué)生學(xué)習成績(jì)的主要因素。搞好初高中物理教學(xué)銜接，降低初高中物理的學(xué)習臺階，是一個(gè)需要多方合作、統籌安排的系統工程。我們要從高中物理教學(xué)方面想辦法；要從初中物理教學(xué)方面想辦法；要從教材、學(xué)生方面想辦法；也要從教法、教師方面想辦法。根據多年的教學(xué)實(shí)踐，我認為用建構主義學(xué)習理論指導初高中物理教學(xué)銜接，效果顯著(zhù)。
一、建構主義學(xué)習理論對物理教學(xué)銜接的指導意義
皮亞杰認為：“結構是在構建中形成的。”換句話(huà)說(shuō)，任何結構都不能與構建相分離。知識結構的形成也是如此，人的認知結構發(fā)展變化的機制主要表現為動(dòng)態(tài)的平衡過(guò)程。動(dòng)態(tài)平衡是通過(guò)有機體內部?jì)煞N相反的自我調節行為——同化與順應來(lái)實(shí)現的。這兩種相反的自我調節行為是個(gè)體認知發(fā)展的兩個(gè)彼此密切聯(lián)系的主要過(guò)程。同化是指個(gè)體將感受到的刺激納入原有的認知結構或圖式的過(guò)程，也就是使客觀(guān)事物適應原有的知識結構。而隨著(zhù)認知的發(fā)展，人的同化形式逐漸復雜。在個(gè)體接受新刺激、獲得新知識的過(guò)程中，新的經(jīng)驗常常會(huì )和原有的知識經(jīng)驗發(fā)生矛盾。在這種情形下，人的認識就要適應環(huán)境和客觀(guān)事實(shí)。順應就是使人的認識適應環(huán)境和客觀(guān)事實(shí)，通過(guò)修改原有的知識結構，進(jìn)而建立新的知識結構的過(guò)程。同化與順應是對立的又是統一的。說(shuō)它對立是因為同化讓事物服從原來(lái)的知識結構，順應是人認識適應客觀(guān)事實(shí)。統一是由于同化和順應都是人們認識周?chē)澜�、學(xué)習新的知識、主觀(guān)與客觀(guān)相互作用的過(guò)程。同化與順應這一對矛盾促使人們學(xué)習新知識，擴大知識面，并在大腦中建立新的知識結構。因此，教師在教學(xué)過(guò)程中，幫助學(xué)生以舊知識同化新知識，使學(xué)生掌握新知識，順利達到知識的遷移。高中教師應該了解學(xué)生在初中已經(jīng)掌握了哪些知識，并認真分析學(xué)生已有的知識；把高中教材研究的問(wèn)題與初中教材研究的問(wèn)題在文字表述、研究方法、思維特點(diǎn)等方面進(jìn)行對比，明確新舊知識之問(wèn)的聯(lián)系與差異；選擇恰當的教學(xué)方法，使學(xué)生順利地利用舊知識來(lái)同化新知識。
二、注重初高中物理知識的同化和順應
許多事例表明，學(xué)生能夠比較自覺(jué)地同化新知識，但往往不能自覺(jué)地采用順應的認知方式。在需要更新或重建認知結構的物理新知識學(xué)習中，我們應及時(shí)順應新知識更新認知結構。例如我在講授“力的合成”這一內容中，設計了兩個(gè)演示實(shí)驗，目的是強化同化與順應過(guò)程，使學(xué)生在大腦中建立起一個(gè)穩固的知識結構。第一個(gè)實(shí)驗（在實(shí)驗中以gf為力的單位，這樣有利于學(xué)生對實(shí)驗結果的分析）。首先，選擇一個(gè)50g的砝碼，然后用兩個(gè)彈簧秤拉起這一重物。兩個(gè)彈簧秤掛在物理支架上。調整兩個(gè)彈簧秤的相對位置（這是事先設計好的），使其夾角為90°，并且兩個(gè)彈簧秤的指針?lè )謩e指在30G和40G的位置上。這就是說(shuō)，互成90°的一個(gè)為30gf，一個(gè)為40gf的兩個(gè)力拉起來(lái)一個(gè)彈簧，指針都指在50G的位置上，也就是說(shuō)兩個(gè)互成120°的50KG的合力為50gf。從上述實(shí)驗中學(xué)生可以看到，第一個(gè)實(shí)驗中兩個(gè)力的合力不等于70gf，而等于50gf，第二個(gè)實(shí)驗中的兩個(gè)力的合力不等于100gf，而只等于50gf。這與學(xué)生以前的知識結構中代數和的概念是完全不同的，這就對學(xué)生大腦中原有的知識結構產(chǎn)生了一個(gè)強烈的沖擊，使學(xué)生認識到力的合成是一個(gè)全新的知識，需要一個(gè)新的知識結構來(lái)表示這種關(guān)系。同時(shí)，學(xué)生的好奇心和客觀(guān)事實(shí)使學(xué)生開(kāi)始動(dòng)腦筋尋求解決問(wèn)題的途徑，促使學(xué)生去順應客觀(guān)事實(shí)建立新的知識結構，學(xué)生開(kāi)始在順應過(guò)程中去觀(guān)察、探索、學(xué)習。他們在這順應客觀(guān)事實(shí)的過(guò)程中發(fā)現，如果用在初中所學(xué)的力與有向線(xiàn)段的對應關(guān)系這一知識結構來(lái)表示幾個(gè)有一定關(guān)系的力，在第一個(gè)實(shí)驗中兩個(gè)分力與合力的關(guān)系是兩個(gè)分力的平方和等于合力的平方，這樣兩個(gè)分力與合力所對應的線(xiàn)段恰好組成一個(gè)直角三角形。在第二個(gè)實(shí)驗中的兩個(gè)分力與合力所對應的線(xiàn)段就會(huì )組成一個(gè)等邊三角形，接著(zhù)再根據各力所在的位置和方向會(huì )使他們自然而然地想起幾何圖形中的平行四邊形，當把力對應在平行四邊形上時(shí)，就會(huì )發(fā)現這個(gè)平行四邊形是由這兩個(gè)分力為鄰邊組成的，合力是這個(gè)平行四邊形其中的一條對角線(xiàn)，這樣學(xué)生就得到力的合成法則——平行四邊形法則。
現在讓我們來(lái)分析一下學(xué)生在得到這一法則所經(jīng)歷的同化與順應過(guò)程。首先是實(shí)驗給出了與以前代數和不同的結果，實(shí)驗事實(shí)與學(xué)生頭腦原有的知識結構發(fā)生了沖突，它促使學(xué)生不得不尋求新的理論來(lái)順應這一實(shí)驗結果，使得學(xué)生的思維服從實(shí)驗事實(shí)，平行四邊形法則就是順應客觀(guān)事實(shí)的結果。在順應過(guò)程中學(xué)生學(xué)到了新的知識，在大腦中建立了一個(gè)新的知識結構。在順應客觀(guān)事實(shí)的同時(shí)，同化過(guò)程也起了重要作用，力與線(xiàn)段的對應關(guān)系是學(xué)生頭腦中原有的知識結構，把分力與合力之間的關(guān)系用幾何圖形表示出來(lái)就是同化的結果。同化的過(guò)程同時(shí)也加深了知識的深度，由原來(lái)的一個(gè)有向線(xiàn)段表示一個(gè)獨立的力，變?yōu)橛蓭讉�(gè)有向線(xiàn)段表示幾個(gè)有一定相互關(guān)系的力，并且使學(xué)生加深了對這種對應關(guān)系的理解（力與線(xiàn)段的對應關(guān)系在力的合成這一問(wèn)題上是十分重要的），為繼續學(xué)習打下一個(gè)良好的基礎。
三、加強實(shí)驗和模型教學(xué)，激發(fā)興趣搭建“階梯”
1.加強直觀(guān)教學(xué)，激發(fā)學(xué)習興趣。
蘇霍姆林斯基曾經(jīng)指出：“有許多聰明的，天賦很好的學(xué)生，只有當他們的手和手指尖接觸到創(chuàng )造性勞動(dòng)的時(shí)候，他們對知識的興趣才能覺(jué)醒起來(lái)。”通過(guò)實(shí)物演示的直觀(guān)教學(xué)使抽象的物理概念與生活實(shí)例聯(lián)系起來(lái)，變抽象為形象，變枯燥為生動(dòng)，提高了學(xué)生學(xué)習的物理興趣，使學(xué)生更好更快地適應了高中物理的教學(xué)特點(diǎn)。教師要有目的地設置一些認知沖突，引發(fā)學(xué)生的求知興趣，使得學(xué)生在教師的引導下積極探究。比如，在學(xué)習萬(wàn)有引力這個(gè)知識內容之前，學(xué)生只是了解地球的引力——重力。在本課開(kāi)始，教師應該將宇宙中衛星的運動(dòng)方式展示給學(xué)生，并提出“為什么這些衛星會(huì )圍繞地球做規律的運動(dòng)”這個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生思考，讓學(xué)生在新舊知識的沖突中產(chǎn)生求知的欲望。同樣，在馬德堡半球實(shí)驗、錢(qián)毛管實(shí)驗中教師都可采用相同的辦法，引發(fā)學(xué)生的求知興趣。
2.重視模型教學(xué)，搭建學(xué)習“階梯”。
高中物理在研究復雜的物理現象時(shí)，為了使問(wèn)題簡(jiǎn)單化，經(jīng)常只考慮其主要因素，而忽略次要因素，因此應建立物理現象的模型，使物理概念形象化。初中學(xué)生進(jìn)入高中學(xué)習，往往感到模型抽象，不可以想象，針對這種情況，應盡量采用直觀(guān)形象的教學(xué)方法，多做一些實(shí)驗，多舉一些實(shí)例，使學(xué)生能夠通過(guò)具體的物理現象來(lái)建立物理概念，掌握物理概念，設法使他們嘗到“成功的喜悅”。以簡(jiǎn)單的月亮環(huán)繞地球的運動(dòng)為例，如果不引入質(zhì)點(diǎn)這個(gè)模型，月地之間的距離就無(wú)從算起，運動(dòng)軌道也就多得數不清。就高中物理來(lái)說(shuō)，無(wú)一處不是在研究物理模型，其一是研究對象的理想化，如質(zhì)點(diǎn)、彈簧振子、單擺、點(diǎn)電荷等；其二是研究過(guò)程的理想化，如勻速直線(xiàn)運動(dòng)、自由落體運動(dòng)、簡(jiǎn)諧振動(dòng)等。我們要充分利用這些模型去教學(xué)，培養學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。當然正確的模型畢竟是人類(lèi)對事物一定層次認識的反映，但在通向真理的征途上起著(zhù)階梯的作用，對高一學(xué)生來(lái)講，這個(gè)階梯非常重要。
3.注重實(shí)驗教學(xué)，引導自主探究。
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗為基礎的科學(xué)。教學(xué)中，教師應通過(guò)各種手段加強實(shí)驗教學(xué)，特別是探究性實(shí)驗的教學(xué)。共同必修模塊1,2中已將不少驗證性實(shí)驗改為探究性實(shí)驗。讓學(xué)生先做實(shí)驗，然后共同討論，從分析實(shí)驗數據入手，尋找物理規律。在尋找規律的過(guò)程中，教師應自覺(jué)地進(jìn)行“角色換位”，扮演學(xué)生角色，多用學(xué)生的心態(tài)和眼光去審視所學(xué)內容，與學(xué)生一樣成為知識的探索者。
在探究的基礎上，教師要指導學(xué)生進(jìn)行優(yōu)化整理，幫助學(xué)生完善、鞏固認知體系。在上述引發(fā)學(xué)生求知興趣的實(shí)驗的基礎上，引導學(xué)生進(jìn)行討論，自主探究：為什么會(huì )出現以上的現象。然后，教師可適當地啟發(fā)，從而順理成章地得出了正確的結論，將學(xué)生的粗糙、膚淺、片面的認識進(jìn)行歸納、總結，使知識之間的聯(lián)系更緊密，真正達到認知的“同化”。
總之，我們用演示實(shí)驗為學(xué)生提供了可觀(guān)察的事實(shí)，讓學(xué)生積極地觀(guān)察、思考、探索，在主觀(guān)與客觀(guān)的相互作用中鍛煉了分析和解決問(wèn)題的能力，通過(guò)同化與順應過(guò)程在學(xué)生的頭腦中建立了一個(gè)新的知識結構。
四、始終遵守循序漸進(jìn)的原則組織教學(xué)
在運用同化與順應理論時(shí)，教師一定要在完成知識目標的同時(shí)，注重對學(xué)生思維的啟發(fā)，千萬(wàn)不要放過(guò)任何可以鍛煉學(xué)生思維的機會(huì )，使學(xué)生真正成為學(xué)習的主人。值得注意的是，學(xué)生在學(xué)習新知識，接觸新問(wèn)題的時(shí)候，必然會(huì )受到自身經(jīng)驗與知識的限制，會(huì )遇到一些困難，所以高中物理教學(xué)必須始終遵守循序漸進(jìn)的原則進(jìn)行教學(xué)。教師必須對自己的教學(xué)進(jìn)行精心的設計，使得學(xué)生順利地解決問(wèn)題。教師的平等合作觀(guān)念，也會(huì )給學(xué)生營(yíng)造一個(gè)愉快、放松的環(huán)境，有利于學(xué)生思路的展開(kāi)，促進(jìn)師生之間、生生之間的交流與溝通，有利于學(xué)生順利完成知識的構建。
物理教學(xué)的重要目的就是學(xué)生掌握某一規律并能應用這一規律去解決問(wèn)題。但是學(xué)生從認識這一規律到理解這一規律、掌握這一規律，再到應用這一規律并不是一件容易的事。這個(gè)過(guò)程梯度高、難度大，在教學(xué)中我們切不可跳躍式前進(jìn)，應該一步一步走，步步升高；切不可過(guò)高估計學(xué)生的學(xué)習能力，要遵守循序漸進(jìn)的原則，逐步培養學(xué)生的學(xué)習能力，不斷積累經(jīng)驗、豐富知識。教學(xué)的最終目的，是要將知識發(fā)生和發(fā)展的邏輯過(guò)程，通過(guò)教師的教學(xué)，轉化為學(xué)生的思維過(guò)程，從而訓練和提高學(xué)生的思維能力。因此，學(xué)生的思維過(guò)程是最重要、最本質(zhì)的。為了培養和發(fā)展學(xué)生的思維，教師就必須強化提問(wèn)、板演、作業(yè)練習等教學(xué)反饋手段。在“漸進(jìn)”的基礎上，充分暴露學(xué)生的思維過(guò)程。尤其是那些錯誤的思維過(guò)程，以此提高思維訓練的有效性和針對性，如在作業(yè)或練習批改中，教師應關(guān)注學(xué)生中出現的各種解題思路；講評時(shí)教師可給出多種典型的正確或錯誤的解法，剖析它們的思維過(guò)程，從而提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
五、加強解題方法和技巧的指導，培養自學(xué)能力
思維模式為我們提供了解決問(wèn)題的思維程序和一般性的思維方式，但是要有效解決一個(gè)具體的物理問(wèn)題，還必須掌握一些特殊的解決問(wèn)題的方法和技巧。例如：解決力學(xué)中連接體的問(wèn)題時(shí)，常用到“隔離法”；對于不涉及系統內力，系統內各部分運動(dòng)狀態(tài)相同的物理問(wèn)題，用“整體法”解答比用“隔離法”簡(jiǎn)便。剛從初中升入高中的學(xué)生，常常是上課聽(tīng)得懂課本看得明，但一解題就錯，這主要是因為學(xué)生對物理知識理解不深，綜合運用知識解決問(wèn)題的能力較弱。針對這種情況，教師應加強解題方法和技巧的指導。
1.指導學(xué)生閱讀教材。
閱讀物理課本時(shí)我們不能一掃而過(guò)，而應潛心研讀，挖掘提煉，包括課本中的圖像、插圖、閱讀材料、注釋也不放過(guò)。更重要的是閱讀教材時(shí)，我們要邊讀邊思考，對重要內容要反復推敲，對重要概念和規律要在理解的基礎上熟練記憶。
2.指導學(xué)生聽(tīng)課。
上課時(shí)學(xué)生要全神貫注聽(tīng)教師的講解，聽(tīng)同學(xué)的發(fā)言；要聽(tīng)各知識點(diǎn)間的相互聯(lián)系，聽(tīng)公式、定律的適用范圍，聽(tīng)解題的方法和思路。自己懂的要耐心聽(tīng)，不懂的要仔細聽(tīng)，還要動(dòng)手做好筆記。
3.指導學(xué)生課后及時(shí)歸納總結。
教材的編寫(xiě)考慮到學(xué)生的認知特點(diǎn)，把完整的知識體系分到各章節中，如果課后不及時(shí)總結，掌握的知識是零碎而不系統的，就不會(huì )形成“知識串”，且容易遺忘�？偨Y也有多種方法，如：每單元總結、縱向總結、橫向總結。不論運用哪種方式總結，我們都要抓住知識主線(xiàn)，抓住重點(diǎn)、難點(diǎn)和關(guān)鍵，抓住典型問(wèn)題的解答方法和思路。
實(shí)踐證明，盡管高一物理難學(xué)難教，但教師只要把握高一學(xué)生物理知識儲備的實(shí)際情況和學(xué)習能力的特點(diǎn)，以建構主義學(xué)習理論為指導，注意以學(xué)生為主體，以發(fā)掘物理思想過(guò)程為核心，以強化反饋為手段，面對實(shí)際，講求實(shí)效，注意高一物理與初中物理內在的延續性與階梯性，就能很好調動(dòng)學(xué)生的學(xué)習積極性，激發(fā)學(xué)習興趣，全面培養學(xué)生的思維能力，順利實(shí)現初高中物理教學(xué)的有機銜接，從而提高物理教學(xué)質(zhì)量。這對學(xué)生以后形成良好的思維品質(zhì)、解題習慣和分析方法是十分有益的。
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