首页 -> 2008年第9期
建构主义理论在物理教学设计中的应用
作者：崔乃忠 叶 双 汤文学 赵淑梅
一、建构主义在物理教学设计中的理论策略
1．做好知识的铺垫，设置好认知突破，更正认知错误
在进行意义建构的过程中，已有的基础知识起着很大的作用，因为学生对新事物生成的意义是与以前的知识经验相结合的。由于他们已有的知识不同，他们对相同事物的注意方面不同，所形成的观点也不同。因此，为了帮助学生建构完整、有序的物理认知结构，首先要使学生正确理解物理概念、规律等。怎样才能使学生理解呢？教师可以通过实验、理论推导、现象分析等方法，逐步培养学生的观察能力、实验能力和思维能力，使学生掌握学习物理的思维方法。
建构主义理论指出：意义的建构是在新旧知识的不断交流和碰撞中逐步产生的。如果没有充分的旧知识作为基础就不可能出现新旧知识之间的交叉点，更不可能产生认知突破。所以教师在讲授新课之前，必须充分了解学生的旧知识结构，这样才会在讲授新知识时列举学生熟知的例子，为讲授新知识做好准备。
因为理科知识中有许多科学概念与日常概念相矛盾，所以往往达不到预期的教学效果。例如，在学习物理之前，许多学生认为“我们周围的空中什么都没有，没有力的作用”、“火车跑得一定比汽车快”等等，教师在讲授新知识前必须了解学生可能存在的错误观点，才能有针对性地进行讲解，消除学生的错误观点对新知识意义建构的干扰，这样才会达到预期的教学目标。
2．设置好教学材料，创设物理情境，促进物理意义建构
在讲授新课前，教师必须预先制定好各部分在一节课中所占的比例，包括动手操作、观察、文字等部分。教师应该尽可能地让学生多动手、多观察，使其有成就感，成为学习的主人和知识建构的主体。教师应该以学生的知识建构为着眼点，积极地启发学生的思维。例如，在讲授自由落体时，先演示实验一：一张纸片和一枚硬币分别从相同的高度自由落下，让学生观察哪个先落地；再演示实验二：把纸片揉成团后，再从同一高度自由下落。然后向学生提问：看到什么现象，产生的原因是什么？引导学生得出结论：这种现象出现的原因是空气阻力的作用。当学生进行探究时，教师应当让学生独立地完成，再和学生一起总结实验得出结论，才有利于学生学会如何建构知识。
建构主义认为：学生获得知识并不是单纯依靠教师传授，而是在一定的教学情境下，学生通过教师、学习资源等获得物理知识。教师创设物理教学情境时，应尽可能地创设真实的情境，只有在比较真实的情境中学生才会克服原有的、错误的知识干扰，顺利地进行意义的建构；其次，在进行物理教学情境的创设时教师必须把学生原有的知识经验作为一个参考的尺度；再者，教师应当尽可能地多组织合作形式的学习活动，创设合作学习的情境，创设“师生互动、生生互动”的环境，以此来降低新知识建构的难度。
二、建构主义在物理教学设计中的具体应用
1．确定教学目标
教师首先应该明确每节课的教学目标，包括认知、情感、态度和价值观等方面的目标，然后才能根据教学目标，进行教学设计，使教学目标在教学中得到落实，完成教学任务。在讲授每节课前，教师必须准确把握该节内容的教学目标。如《超重和失重》这节课，超重和失重虽然是一种常见的现象，但是中学生对这些概念比较陌生，并且学生也不知道如何解释这些现象，因此教师在讲授这节课时首先让学生明确什么是超重和失重，再启发学生利用已经学过的牛顿第二定律来探讨超重和失重的原因；同时教师还要提高学生利用牛顿第二定律分析问题和解决问题的能力。
2．把握好重点和难点
教师不但要把握好教学目标，而且必须明确这节课的重点和难点。只有把握住了重点，在讲课时才不至于本末倒置，不至于把应该掌握的重点知识忽略掉；教师只有把握了难点，才会清楚地了解到学生在进行意义建构过程中的困难。如《超重和失重》这节课，教学的重点是处于超重或失重中的物体对支持物的压力或拉力的计算方法；难点是：超重和失重的本质。教师应该以新的知识点和学生已经内化的知识是否有交叉点为依据进行不同的处理。如果没有交叉点，教师应该进行知识补充，以利于学生进行意义建构。由于在讲解超重和失重时学生往往会产生重力发生改变的错误观点，所以教师在讲课之前必须复习重力产生的原因及重力的计算公式（即：Ｇ＝ｍｇ），使学生明确Ｇ的变化是由ｍ、ｇ来决定的，只要ｇ、ｍ不变，Ｇ就永远不会改变。另外，由于超重和失重时物体对支持物的压力或拉力的计算涉及到牛顿第二定律的应用，教师应帮助学生回忆牛顿第二定律的内容。只有教师明确了教学的重点和难点，为学生做好知识的铺垫，才会保证学生顺利地进行意义的建构。
3．营造和谐的课堂气氛
在展开教学之前，必须明确一个问题，那就是：教师必须在课堂上营造一种民主、合作、互助、愉快、轻松的教学环境，教师必须表现得谦虚、平易近人。教师这样做的原因是：这样的教学环境有助于学生更加积极主动地思考问题，甚至还能发现新问题或提出许多好的实验改进方案，能够更好地帮助教师完善教学过程，达到良好的教学效果。教师作为教学过程的主导者和组织者，除了传授知识之外还必须组织好学生，使学生进行合作。因为合作的过程可以帮助学生了解其他同学的观点，有利于学生建构的意义更加丰富。
4．创设问题情境探究问题
（1）布置预习作业，合理分组。由于学习者在日常生活和以往的学习中已经积累了较丰富的经验，对很多问题和现象都有自己的看法和理解。在学习超重和失重之前，学生对于超重、失重现象或多或少都有一定的认识。在已有的认识基础上，教师让学生在本节课前搜集有关的资料，使学生加深对超重和失重的了解。教师可通过分组方式，组织学生搜集和获得信息。由于学生对知识的认识不同，生活环境不同，感兴趣的东西不同，男女学生对同一个事物所关注的方面不同，教师应该根据学生的生活环境及兴趣将学生分组，将不同兴趣的学生、不同性别的学生以及生活环境不同的学生分配到同一组，让学生合作完成教师布置的任务。
（2）讲授前进行情境的创设。由于学生生活环境不同，所形成的经验也不同，教师必须根据学生生活环境进行不同的情境创设。对于《超重和失重》这节课，如果学生生活在农村，教师可用人站在台秤上蹲下和站起这个例子来创设问题情境；如果教学对象是城市的孩子，教师在创设问题情境时，可以用电梯中挂有小球的弹簧秤示数发生变化这个例子。由于男女学生对同一问题感兴趣的程度不同，教师可以针对性别不同的学生提出不同的例子来创设情境。例如：针对女学生，教师可以举女孩小时候经常玩的系有橡皮筋的小沙包的例子；对于男学生，教师可以举起重机的例子。
（3）组织小组之间会话。教师组织各学习小组成员之间会话，让学生商讨、交流彼此的意见与学习成果。由于不同的小组、不同的成员对同一知识意义建构的过程不同，形成的知识网络不同，学生可以通过会话使各自的知识结构图更加完善。
（4）教师补充、完善知识结构图。建构主义中的意义建构理论有本身的局限性，即：不利于系统知识的传授。因为并不是所有的知识都能够通过情境的创设而顺利实现意义的建构，像具体知识、常识性知识。为了弥补建构主义的这些不足，教师应及时地对这部分知识进行补充和完善。
（5）通过练习及时反馈，巩固意义建构的结果。为了帮助学生进行知识迁移，巩固意义建构的结果，教师应有意识地安排一些练习。例如：（1）分析放置在电梯中的物体在静止、匀速上升、减速上升、匀速下降、加速下降等几种状态，对其支持物的压力的大小和重力比较。（2）起重机在让质量为ｍ的物体加速上升过程中所承受的拉力为多大（设加速度为ａ）。为了使学生全面地掌握知识，教师最后应进行课堂小结。为了巩固教学效果，教师可以布置适当的课后作业和思考题。对于思考题，教师应尽可能地拓展学生的知识面。
综上所述，建构主义在教育领域，尤其是在物理教学设计方面，有着重要的指导作用。但是，教师能够充分利用建构主义来帮助学生进行意义的建构并非易事，还需做进一步努力才能取得良好的效果。
参考文献
［1］ 陈琦，刘儒德．当代教育心理学．北京：北京师范大学出版社，2006．
［2］ 吴维宁．建构主义教学观与物理教学模式．中学物理教与学，2003（2）．
［3］ 胡波．运用建构主义理论优化物理教学过程的研究．中学物理教与学，2003（5）．
（责任编辑孙海燕）