理解型物理教育的课堂教学策略

理解型物理教育的课堂教学策略

在两年多的理解型物理教育研究与实践过程中，我们成功开发了多种理解型物理教育的策略。社会、生活中的物理现象课堂化策略、初中物理教育动态分组策略、移情训练策略、范型言说策略、体验成功策略等等，其中“科技、生活中的物理现象课堂化策略”、“初中物理教育动态分组策略”成为上海市级课题，其成果分别获得上海市金山区第四届与第五届教育科研成果一等奖，在《上海教育科研》、《物理教师》、《新课程》等专业杂志上发表多篇论文。下面就以“社会、生活中的物理现象课堂化策略”、“初中物理教育动态分组策略”来作个说明。

一、社会、生活中的物理现象课堂化策略

社会、生活中的物理现象课堂化策略强调把学生的自然物理语言转化为科学物理语言。

语言是人类交流思想、沟通意识和传递信息的工具，而语言本身也是在人类交往和社会实践活动中形成的。物理学，作为一门独立的学科，自然也有自己的一套独特的语言，如：物理概念、物理符号、物理规律、物理公式、物理图像、物理模型等等，物理语言同样是人类在改造自然、认识自然、探索物理规律的过程中形成的。作为启蒙物理教育的初中物理教育，在教学实践与研究中我发现，学生的自然物理语言（以下简称自然语言）转化为科学物理语言（以下简称物理语言）是启蒙物理教育的关键点。

1.学生自然语言与物理语言及其关系

这里所说的自然语言是指学生只从事物的表象出发，用生活化的语言来描述物理现象、物理概念、物理规律等的语言。如：面对“铁块沉入水中”这样的物理现象时，对没有掌握相应物理语言的学生来说，他们只会从其表象得出如下结论：因为铁比水重。这样的结论显然是有缺陷的，这样的语言也就是学生的自然语言。

首先，学生的自然语言是物理语言的基础。裴斯泰洛齐在《葛笃德如何教育她的子女》一书中提出了知识的三个来源：第一个来源是大自然本身。大自然为我们人类提供了“一切作用于我们感官的事物”，人类的心智才有可能“从模糊的感觉印象上升到清晰的概念”。第二个来源是人的感觉印象的能力。感知能力是人的自然本性，这种能力在“好奇心”的刺激下可以进行学习和认识，人可以通过感官感知知识之树的无穷魅力，借此完成任何一项学习，并获得知识。第三个来源是“学习能力与外界的关系”。环境是人的知识的来源，人“只是学习世界一切现实存在事物的自然面貌”，因此，人所生活的环境决定了人的学习知识的方法和知识量的多寡。从这个角度出发，学生的自然语言也可以看成是学生在与大自然相处的过程中，以及与其他人交往与活动过程中感知大自然，并用朴素的自然形成的语言描述大自然中的物理现象的语言。我们知道，初中物理现象绝大部分来自于学生生活以及与之相关的生产实践。所以，初中的物理语言也就来自于学生的自然语言。

另外，物理学是一门实验科学，所有物理语言的形成都是以客观现实为前提的，所以，学生的自然语言也必然是物理语言的前提。由此我们不难得出，学生的自然物理语言是物理语言的基础。从这个角度来说，学生接触的大自然面越宽广，感官对大自然的感受越深，与人类本身及其他环境交往越多，学生的自然物理语言就越丰富，学生形成正确的物理语言就越有可能。

其次，学生的自然语言妨碍物理语言的形成。从学习论的观点看，人对事物已经形成的概念一定对随后形成相似概念有前摄干扰（proactive interference）作用，即使是以前形成的错误概念与随后形成的正确概念。学生的自然语言是学生在长期生活中通过体验与交往而习得的物理现象表面的经验之说，或是周围的对物理一知半解、甚至根本不懂物理的人传递的“虚假经验”。尽管这种语言不一定正确，但其来自自身的体验与同伴的现身说法，故这种概念在学生的大脑中是根深蒂固的，而学生要形成的物理语言往往与自然语言相似却又不同。

带着这样的思考，我于2004年2月在初中预备、初一、初二、初三年级中对学习能力相仿的200位学生（每班各50人）进行抽样，测试了三道习题，分别是：A.如何更快地将一根木棒打入地下？B.铁块为什么会沉入水中？C.人走在雪地上为什么容易摔跤？统计情况如下：

这里，正确回答是指运用物理语言正确回答，基本正确回答指的是基本运用物理语言回答。

现在我们来分析一下四个年级学生的答题情况。

预备年级学生三题基本答对与正确回答的学生有18人题次，占12%；初一学生（50人）三题基本答对与正确回答的学生有19人题次，占12.67%；初二学生（50人）基本答对与正确回答的学生有40人题次，占26.7%；初三学生三题基本答对与正确回答的有108人次，占72%。

预备年级与初一学生均只是在小学自然常识（科学）中接触了一些物理知识，没有正规地学习物理。对他们来说，物理的方法、语言都无从谈起，虽然年龄上相差1年，但数据显示无显著差异，即能否用物理语言表达物理现象与问题，在初中阶段与1年成熟度相差无显著相关性。

初一与初二的学生，尽管二者均未学过这三题所涉及的物理知识与技能，但初二学生已接触过物理学的一些基本方法与技能，虽然他们还不能很好处理未接触过的物理现象，但他们已能模仿学过的物理方法部分地处理接触的物理现象，故从数据分析可知，初二学生用物理语言表达的能力明显强于初一学生。可见，物理教学对学生形成物理语言是至关重要的。

初二学生已学过一学期物理，对物理方法与物理语言初步知晓，但对A、B、C这三个问题涉及的物理知识不熟悉；初三学生不仅学了一年半物理，知晓了基本物理方法和较多的物理知识，而且对这三个问题涉及的背景知识很熟悉。所以，我们从初二与初三的数据来看，初三学生对学过的物理知识所对应的物理现象已能作较好的处理，却还有近三分之一的同学仍然只能用自然语言回答物理问题，说明学生形成的自然语言对物理语言的形成是有障碍的。特别是第三题，能正确回答出的只有4人，只占8%。为什么？因为路滑摔跤是学生一生无数次体验过的事实，这样的自然语言当然对物理语言的形成有极大的阻碍作用。

2.学生自然语言转化为物理语言的理论研究

我们先从马克思主义认识论角度来看，学生的自然语言其实是学生对所经历的事物的外部现象的反映，是学生的一种感性认识；而物理语言更多反映的是学生的理性认识，即是通过对感性材料的科学抽象，透过事物的外部现象，把握事物的内部本质。从这个角度来说，学生自然语言转化为物理语言其实是学生的感性认识转化为理性认识的过程。同时，学生已有的理性认识反过来又不断指导感性认识，使其上升为理性认识。所以，学生的自然语言是物理语言的基础，物理语言又成了学生自然语言的方向，二者相互渗透、相互补充。由此我们可进一步得出，学生自然语言转化为物理语言的过程其实就是“由生动的直观到抽象的思维，再由抽象的思维到实践”的过程，这是“认识真理、认识客观实在的辩证的途径”。

这就从哲学角度清晰地解释了为什么学生自然语言转化为物理语言是初中物理学习的关键。同时，我们从上面的分析也可以看到，学生自然语言转化为物理语言是启蒙物理教育的物理基本学习过程。那么，这个学习过程又是如何发生的？下面，我们再从学习心理学角度来看“学生自然语言转化为物理语言”的特征。

皮亚杰认为，知识是个体在与环境交互作用的过程中逐渐建构的结果。从这个角度来说，学生的自然语言是学生在十多年生命成长过程中与他周围的物理环境交互作用逐渐建构的语言，这种物理语言就形成了学生原始的粗糙的物理认知结构。从认知建构主义理论来看，这就在学生大脑中形成了一种认知图式，而这种图式通过同化（assimilation）、顺化（accommodation）不断打破平衡（equilibration）来实现认知发展，形成新的认知结构与图式，这就是物理语言的形成。具体来说，在学生自然语言转化为物理语言过程中，当学生的自然语言这种图式碰到物理语言这种刺激时，会产生三种反应，一是同化（assimilation），即学生自然语言感受物理语言时，把物理语言纳入到头脑中原有的自然语言图式之内，但物理语言是自然语言的抽象、提炼，故同化就变得很困难，除非原有的自然语言已与要学习的物理语言很相似或差异性很少。此时又会产生第二种反应——顺化（accommodation），即当自然语言遇到的物理语言无法同化时，便对原有的自然语言加以修改或重建，形成全新的图式——物理语言。所以，认知建构主义认为，认知既是认知图式顺化于外物，又是外物同化于认知图式这两个对立统一的产物，并通过这种同化与顺化，不断从一个平衡状态向另一种较高平衡状态过度。

从上面的理论分析我们可清晰地看到，学生的自然语言既是物理语言形成的基础，又是物理语言形成的障碍。如何让学生的自然语言有效地上升为物理语言也就成了初中物理教育的关键。笔者在近几年的物理教育实践中，根据物理教育的规律与认知学习理论，探索出了一条行之有效之路。

3.学生自然语言转化为物理语言的实践研究

在多年的物理教育过程中，我在实践、研究、反思中认识到，学生的自然语言来自于他身边的物理现象，自然语言既然是学生形成物理语言的基础和一种障碍，我们何不从学生生活实践中的物理现象着手呢？经过几年的探索，我们终于形成了“社会生活、科学技术中物理现象课堂化”的教学策略，不仅很好地解决了学生自然语言转化为物理语言的问题，而且让学生在主动学习、体验中强化了物理语言，更重要的是提高了学生对社会、人类、科学的责任感，形成了正确的价值观与人生观。

（1）物理现象课堂化内涵

“社会生活、科学技术中物理现象课堂化”（以下简称“物理现象课堂化”）就是教师与学生根据物理课程的要求，观察、记录、研究社会生活、科学技术中相关物理现象，在梳理、（合作）研究、反思的基础上，将其在课堂内用不同的方式表现出来，并通过师生共同努力，使之成为物理课程的重要组成部分，成为课堂的一部分。

从这段定义我们可以看到，物理现象课堂化其实就是将学生的自然语言放回到其原来的自然环境（物理现象）中，通过人与人之间的交往与活动，从物理角度去观察、分析、研究对应的自然现象，改变原有认知结构与图式（自然语言），并不断发生同化与顺化，不断从一个平衡状态向另一种较高平衡状态过度，最终形成属于学生自己的物理语言。

（2）物理现象课堂化的基本过程

物理现象课堂化过程主要可包括以下几个阶段：首先是课内（也可以是课外）师生交流（或学生自己）产生问题，甚至形成需要观察（检索）的对象等；其次在社会生活、科学技术中观察、实验、检索这种物理现象（对象），即用摄像机、照相机或笔纸如实记录下这种现象产生的过程（或从互联网上检索）；第三，个体和小团体先对这个现象或问题进行交流和研究，并尝试解决所遇到的问题；第四，尝试将记录、研究的物理现象及猜想、创造、研究成果通过各种媒介再现于课堂里；第五，师生共同研究、分析，得出物理概念或规律。如图：

下面我举一个实践中的案例。

我在完成初二“热”一章新课教学任务后，没有按传统的教学过程安排一节复习课，而是要求学生3～4人组成一个学习小组，放学后观察社会生活、科学技术中的热现象，用可能的手段记录观察到的物理现象，并在小组中进行研究、分析观察到的物理现象，尝试记录、研究观察到的物理现象及猜想、创造、研究成果等，并用可能的媒介再现在课堂里与大家分享。两天后，课堂上精彩纷呈。

有一小组观察研究的热现象是：水放在油中为什么爆裂？首先，他们放映了一段自己拍摄的“水在油中爆裂”的录像，再提供了他们分别测得的油与水的沸点：196°C与99°C，然后提出了他们的研究成果：因为油沸腾前，水先沸腾。另一组提出了一个生活中的物理现象：他妈妈在烧白煮鸡蛋时，总喜欢放点盐，她说有两个好处，既去腥又熟得快。为什么熟得快，他们没研究出……这些发生在每个人身边的生动的热现象与学生的观察、研究成果一进入课堂，立即引起大家的共鸣，问题在师生的讨论、研究、合作的过程中得以解决。

从中我们还可以看到，物理现象课堂化并不仅仅是学生在这样的学习过程中构建一些有意义、无意义的概念、规律，而且把物理现象课堂化视作：让学生体验科学文化知识形成过程，经历知识实践，提高人的实践能力和创新能力，适应现代社会的发展需要和人的发展需要。所以，它非常好地解决了学生自然语言转化为物理语言的问题。

（3）对物理现象课堂化的反思

从上面的分析我们不难看到，物理现象课堂化完全是让学习者在一定的、学生所熟悉的情景、知识、社会文化背景下，通过同伴合作，观察、探究、学习，并通过意义建构的方式而获得知识与能力的。同时，在物理现象课堂化的过程中，教与学的重心也从教师转向了学习者，这种重心的转变将带来全新的教育图景，教学情境更为真实，学习本身变得更为有趣，因而更能激发学习者的学习动机。另外，在教育活动中，由于学习者积极参与教学过程，他们能够主动地控制教育过程，完成学习任务。所以，物理现象课堂化很好地利用了学生原有的“自然语言”，同时，通过与同伴合作、观察、探究、学习，真正改变了原有认知结构与图式（自然语言），并不断发生同化与顺化，不断从一个平衡状态向另一种较高平衡状态过度，最终形成“物理语言”。

二、初中物理动态分组策略的研究与实践（此策略与上海市平乐中学裴根宝等老师合作研究）

二十多年的物理教育生涯，和近几年在理解教育方面的反思研究，我发现，在物理课堂教学过程中，无论是使用上海一期课程改革教材还是如今的新教材，课堂中反应最快、学习最活跃的总是那部分物理学习优秀的学生，那些物理学习较差的学生犹如“陪太子读书”。

2005年5月，我应邀在新疆哈密地区指导物理教学。有一天，我在该地区某中学听了一堂新教材的初二物理课。我对这堂课的部分课堂教学数据做了记录：该教师共提问了153个问题，其中具有思维品质的问题约有27个，而这27个问题的解答被其中9位学生包办了；另外，在教学过程中，学生向教师提出了3个问题，这3个问题也是由前面9位学生中的2位学生包办。课后，我特地请这9位学生留了下来，调查结果显示，9位学生中6位是班干部，2位是物理成绩优秀的学生，只有一位男学生的物理成绩一般，但其思维很活跃。

其实这是一个相当严重而又普遍的物理教学现象！在这样的课内，物理学力优（学力是学习能力的简称，是指学生在某门学科上的认知、领会、运用、创新能力等方面的总称）的学生的个性（主体性）的过分张扬，抑制了物理学力低的学生的主体性的发挥，从而导致优则愈优、弱者更弱，直接导致了物理学力较低的学生的物理学习能力进一步降低。从表面来看，这部分学生的物理成绩日趋恶化；从其内在来看，这样的物理学习氛围损害了这部分学生（物理学力较低的学生）的学习物理的内趋力与兴趣，从而导致他们学习物理的信心日趋降低，严重的会崩溃。久而久之，他们会抗拒这样的教育与进行这样教学的教师，学生自己便成为学习困难生。

其实，在心理学上，对于一般的学生群体，学生的学力基本上是按正态分布的。如在我刚接任的三⑴班42位学生，物理学力优的学生8位，占19%；一般的学生有22位，占54%；还有39%的学生物理学力较低。故在传统教学中出现这种现象：课堂中发言、提出问题的同学大部分是只占少数的学力优的学生，偶尔也有中间的学生，学力低的同学基本上被剥夺了发言权，甚至连思维的时间和空间都没有了。即使在物理新课程的探究性学习中，学力优的学生一统学习天下的局面并没有多少改观。

物理新课程标准明确提出：物理课程就是要“让学生获得必要的物理基础和基本技能，初步了解物理学的发展历程；经历物理知识的形成过程，感受、认知和运用物理学的基本思想和基本方法；受到科学精神的熏陶，养成良好的学习习惯和科学态度，逐步形成正确的世界观、人生观和价值观，初步具有现代社会成员所必要的基本能力和科学素养”。而传统的学力优的学生占领物理课堂教育时空的局面不改变，新课程的教育目标是无法实现的，也无法真正体现“以学生发展为本”（让每一个学生有个性地全面发展是“以学生发展为本”的基础）。

针对这种情况，我们在有关专家的指导下，开始与兄弟学校的部分教师一起实践与研究“初中物理动态分组教学策略”，试图改变一般物理教育过程中学力优的学生占领物理课堂教育时空的局面，让每一名学生都在物理教育过程中得到发展，实现新课程的物理教育目标。

1.初中物理动态分组策略的内涵

（1）组织形式

我们将全班学生按两种形式分成学习组与专家组。

首先，班内学生按就近、异质（不同学力）的原则，四人左右为一组分成若干个自然学习小组，这就是学习小组；其次，将班内同学按同质（学习能力相近）、兴趣相近为原则组成专家组，其中，学力较低的学生分成若干个A组，学力中等的分成若干个B组，学力优的学生分成若干个C组。另外，在课外，我们将物理学习兴趣与性格相近的四到六位学生自愿组成另一类型的专家组，有利于学生课外的物理学习。

（2）运行方式

在物理教学过程中，可以有如下三种运行方式：

第一种运行方式：首先是让学生在学习小组内共同学习共性的基础性的知识与技能，然后分成专家小组讨论内容相近但不同、难易程度有差异的有针对性的三类问题。讨论完毕，各位同学再以专家的形式回学习组，各自以专家的姿态出现在学习组内，交流各组的学习情况，互为专家，相互学习。如下图所示：

第二种运行方式：首先让学生在专家组内听课讨论，并形成各自的专家言论，再回学习组当专家，用专家组内研讨的心得去指导其他学生的学习，因为不同专家组都只研究一部分学习内容，所以，回到自己组的每一位学生都只是某一部分内容的专家。如下图所示：

第三种运行方式是在课外，我们将物理学习兴趣与性格相近的四到六位学生自愿组成另一类型的专家组，让他们在社会生活中去解决或研讨自己感兴趣的物理问题，然后将研讨的问题成果或未解决问题带进学习组，共同分享专家的成果。如下图所示：

（3）动态分组策略的案例

在学习“密度”一节时，我先让学生按学习组一起与教师完成“密度”概念引入部分的内容，包括小实验、讨论、归纳等，然后把学生分成A、B、C三类十二个专家组，分别讨论如下三个问题：

A类小组讨论：一种物质有几种密度？为什么？

B类小组讨论：将密度为7.8克/厘米的铁等分成2块，每一块密度为多大？说明什么？

C类小组讨论：有人说，ρ＝M/V，故物质密度与M成正比，与V成反比。准确吗？为什么？

三个组的专家按此展开讨论，待大部分专家讨论完毕后，让专家们回到原来的学习组，再按学习组让专家们交流对这三个问题的看法，并重新进行有关讨论，若干分钟后，组织全班学生解答这三个问题。

在这样的学习氛围中，学力优秀学生统治小组或全班的讨论以及独霸抢答赛的历史不复存在，学习困难生（学力低的学生）作为一个问题的专家也有了在学习组指导别人学习的权力，而成绩优秀的学生（学力优的学生）也必须听其他同学的指导。从深层次角度看，那些长期没有发言权，受人误解、没有成功机会的学生，由于在动态分组教学法中尝试到成功，受到别人的赞誉，克服了自卑的心理，激发起学习的欲望，从而逐渐成为学习的成功者。

2.“初中物理动态分组教学策略”的反思

在两年多的实践与研究过程中，我发现，“初中物理动态分组教学策略”至少在如下几个方面改变了传统的物理教学状态。

（1）改变了弱势群体——学力低的学生的学习状况

心理学研究表明，人们在素质、记忆类型、感知世界的方式、思维的主要特征等方面各不相同。一方面，学力较低的学生在传统的课堂教学模式下，由于物理学习能力低于一般学生，故他们对基本的物理知识与技能并没有真正理解，而物理知识的逻辑关系相当强，只要在某个学习环节上有脱漏就会导致一系列问题产生。另一方面，如上所述，传统的物理课堂教学中，物理学力优的学生统治了物理学习的时空、思维的时空，一旦有课堂学习问题产生，学力低的学生刚步入思维大门，学力优的学生已将答案给出，久而久之，学力低的学生就会彻底放弃本来属于他们的物理学习。

在“初中物理动态分组教学策略”的物理教学氛围中，学力低的学生也能享受到属于他们的物理学习时空。一方面，学习困难学生学习讨论符合他们学习基础的物理内容，不仅让这些学生有学习的可能，而且他们的物理学习兴趣与欲望得以调动；另一方面，学习困难生（学力低的学生）作为一个问题的专家不仅在专家组内有思考、发言、反思的机会，而且在学习组内，由于他已具有了对某一问题的独特见解，他就拥有了指导别人学习的可能，成绩优秀的学生（学力优的学生）也必须听其他同学的指导。

在这样的物理教育过程中，这些长期没有发言权，受人误解、没有成功机会的学力低的学生，由于在动态分组教学中有了思维与成功的机会，又受到别人的赞誉，克服了自卑的心理，激发起学习的欲望，从而逐渐成为学习的成功者。从教育的主体性理论来看，在这样的教学情景中，学力低的学生的主体性得到了合理张扬，主体间性更得到合理发挥，故师生、生生间极易达成理解、通融、共识，让学力低的学生和谐、有个性地发展。

（2）形成了全新的物理学习模式

从上面的讨论中我们不难看到，动态分组物理教学策略其实是一个分层次、多角度、有坡度的在教师指导下的以学生自主学习为主的过程。在这样的学习过程中，学生在各自的最近发展区域内，在教师的指导下，同伴的合作中，自己在原有的认知水平上建构新的认知结构，从而使自己有个性地得到发展，而且特别强调了心理期望和情感在其中的作用。故这种物理教学策略的成功实践，不仅仅可实现“以学生发展为本”，让学生主动体验学习过程等先进的新课改思想，而且可以极大地改善学生的学习心智模式、提升他们的学习兴趣与信心，帮助学生正确处理好人与人之间的关系，形成学生健康的心理状态，养成终身学习的好习惯。

（3）有利于提高学生的科学素养

物理原词出于古希腊文physics，意即“自然”。在古代欧洲，物理学一词是自然科学的总称。随着自然科学的发展，它的各个部分正先后形成独立的学科，现代物理学也就从原意中脱离开来，成为一门现代意义上的物理学。故物理学的知识及其研究方法已成为其他自然科学和技术科学的基础，所以一个人的物理素质的高低直接决定了其科技素质的高低。

动态分组物理教学策略，由于是一个分层次、多角度、有坡度的在教师指导下的以学生自主学习为主的学习物理过程，改变了传统的单一传授式教学方式和单一的接受式学习方式，所以物理的知识与能力结构是通过学生分层、多侧面、主动体验、学习而得的，故学生不仅掌握了物理知识与技能，更重要的是提高了在物理知识与技能背后的科学方法、科学态度、科学精神等科学素养。其次，在这样的物理学习过程中，由于改变了传统的“三中心”物理教育方式（以教师、教材、课堂为中心），师生、学力优的学生与学力低的学生间的关系得以根本改变，学生的科学道德、科学精神等科学情感迅速提升，同时提高了学生合作、主动学习、质疑、对社会的责任感等现代人的素养。

（4）“初中物理动态分组教学策略”的两条原则

第一是提高和均衡发展相结合。在这样的物理教学设计和教学过程中，不仅要关注学力优秀学生的提高，更要注重学力较低同学的发展（认知和情意）。为此，教师一方面要设计好有坡度的各类问题，另一方面要积极热心指导学力较低的同学对问题展开讨论和归纳，让这部分同学成为真正的专家。当然，在关注学生均衡发展的同时，也要让各类学生的个性特长得到充分发展，真正做到因材施教。

第二是动与静相得益彰。“动”就是各种类型的学生要对各类问题进行积极的思考和讨论，并得出相应结论；“静”就是要求学生学会倾听别人的意见，丰富自己的见解，从而逐步形成理解他人、理解自己的品行。动与静另一方面的要求是：针对不同的教学内容，动态分组（动）和班级教学（静）要合理安排，如概念课、问题解析课、探究课、社会活动课等课型，我们要精心设计成动态分组课型，而那些适宜班级授课型的课则不要硬凑成动态分组课型，这也是对动静相宜的一种理解。

三、理解研究学习策略

在社会变型时代，人的学习方式也发生了根本的改变，以传统的单一传授式向多元的学习方式发展；特别是研究性学习，它彻底改变了以往的教师讲、学生听的单一信息传输方式，让学习成为以学生为主的多通道的信息交流过程。从理解教育角度来说，这种学习方式让学生在研究、交流活动过程中主体性和主体间性得到更合理、更充分的发挥，从而发展学生的生命意义。下面结合一节“理解研究学习”课作为案例加以说明。

上海科学出版社版（S）初中物理教材按物理学科的知识结构，将串、并联电路编排成两节内容。在传统的教学中，串、并联电路特点的教学需2～3教时；若在教学过程中采用边演示边分析归纳，则只需2教时；若在教学过程中采用教师指导下学生实验、归纳则各需1.5教时，共3教时。前者虽教学的效率较高，但学生没有实验，对实验结果将信将疑；后者虽然让学生亲自获得实验结果，且熟练了实验的技能，但由于没有完全摆脱教师思维的方向，故其学习还是单向的，没有创新的时间和空间。从知识结构角度来说，串、并联电路的特点具有对应性，若能在同一时段将各自的特点同时反映出来，从学习的建构主义理论来看，学生较易形成新的“图式”。这对学生理解掌握这部分知识和技能是有很大益处的。我在认真分析教材和学生的情况下，将教材中的串联和并联二节内容合并，并将其设计成为研究性学习主题“串、并联电路特点的研究”。

1.“串、并联电路特点研究”的研究学习过程

（1）搜集资料，设计研究方案(www.xing528.com)

在学习这一节内容之前，学生在技能练习方面已做过“串、并联电路的连接”、“电压表、电流表的使用”、“伏安法测电阻”等实验；在规律探索方面做过的实验有“决定电阻的因素”、“滑动变阻器的作用”等，他们已经具备了一定的电学实验的探索能力。在这次研究性学习前，学生以小组为单位（每组5～6人），已经开展过“凸透镜成像规律的研究”、“小城镇噪声污染的调查研究”等主题研究学习，他们在研究方法等方面也有一定的基础。因此在布置本研究性学习时，仍按原学习小组将全班47人分成8个学习小组，每组由学生推选一名组长。然后让学生明确，本次研究主题是“串、并联电路的特点研究”，研究方法是实验和演绎法，参考资料除了课本外由学生自己搜集（为了学生搜集资料的方便，本节课我安排学生在阅览室里上）。要求明确后，各组分头根据自已的情况设计研究方案，教师仅作为指导者指导学生设计研究方案。第二天，让学生将各组的研究方案作为作业交给教师。教师将不合实际和错误之处告之相关小组，并指导他们进行修改。

（2）实验研究，撰写实验报告

第二节课，教师带学生到实验室，由学生自已根据研究方案选择所需器材进行实验研究，教师同样只是一位指导者。由于实验研究涉及的方面很多，同学们的研究方法又是多向的，故一节课内，很多小组没完成实验研究，我们又将实验室在中午对他们开放，让学生自如地完成他们的研究。为了促使每位学生对研究的问题都有一个清晰的理解和独特的见解，首先要求学生各自写出实验研究报告。在此基础上，再要求学生利用课外时间进行小组研讨，撰写出小组实验研究报告。

（3）实验研究报告的答辩

第三节课我聘请了十几位校内外的物理教师组成专家组，和学生一起参加本次研究报告的答辩。课前，我要求每组推派一位答辩员，代表小组答辩，其他成员在答辩员有困难时提供帮助。为了便于学生答辩，还提供给每组2张投影片，并希望他们将答辩的主要内容制成投影片。

答辩会整整延续了一个半小时。一个半小时内，8位答辩员和全班同学一直处于高度的兴奋中。各组同学回答了同学和专家提出的问题，并指出了自己在研究过程中出现的他们无法解决的问题。

为了提高学生的研究学习兴趣，同样也是为了尊重他们的研究成果，一个小组完成答辩后，其他7个小组和2个专家组经过酝酿各自给完成答辩的小组打分，并作出评价说明。答辩完成后，才由教师将各小组的实验研究结论进行归纳，完成这一单元的研究性学习。

2.研究学习完成后的反思

传统教学中，教育者总对学生不放心，学生在整个学习过程中只是知识的接受者，聆听着教师一再重复的事实和理论。实践证明，新时代的学生具有传统教育不能想象的创造性和巨大的自我学习潜力。这次研究性学习过程中，学生不仅根据课本、教师的要求，结合课外一些资料设计出了各具特色的实验研究方案，各自主动地用实验研究串、并联电路特点，完整地整理出串、并联电路电压、电流间的基本关系，有七个小组还运用伏安法分别测出各电阻值，得出了串并联电路总电阻与各导体电阻之间的关系。更为可贵的是，学生在撰写实验报告时，以科学的态度处理实验过程中出现的问题，并在实验报告答辩的过程中，将问题的处理和疑惑不解的地方展现在大家面前，并当场得到了听课专家和别组同学的解答。如研究串联电路电压的实验中，第二组得到了如表6-1的数据：

表6-1　串联电路电压特性

图6-1　研究串联电路

表中的数据得出的结论是U＞U1＋U2，问题何在？答辩者在黑板上画出了他们的实验电路图（如图6-1），认为问题出在电键上，他们在实验反思后将电压表接在AC两端，结果得到U＝2.7，V＝U1＋U2。问题的症结找到了，但这组学生却无法对其解释，故他们将问题提交给大家，希望有个满意的解答。问题一提出，其他各组学生纷纷提出自己的观点。有人认为是因为该组实验时没把电键闭合；有人认为是电键也有电阻；有人认为实验中该组同学是否把电流表卸下；有人认为该组同学读数不正确等等。最后，专家组的教师帮助学生们解答了该问题，并充分肯定了同学们严谨的科学态度。

在整整一个半小时内，作为教师的我只起了穿针引线的作用，整堂课上听到的、看到的都是学生的答辩、质疑、争论以及参与活动的专家组成员的解释，学生在前两节课内所发现的和所疑惑的问题在这一个半小时内得到充分交流，学生的聪明才智在课堂上也得到了充分展示。同时，我们的听课教师也不再是旁观者，而成了课堂教学的一分子，真正达到了师生是课堂教学中复合主体的境界。课后，每位听课的教师谈起这些学生就眉开眼笑，感到一种从未有过的轻松；每位学生说起这样的物理课就有一种求知和争辩的欲望。

除了相信我们的初中学生已能通过合作完成课内学习外，我们也要相信我们的学生已经具备了很多我们所不知的知识和学习能力。

在信息和知识经济时代，学校已不再是学生知识来源的唯一场所，我们教师也不再享有“知识源泉”的荣耀，学生的知识来源已是多样的，而且他们都是在自觉不自觉的过程中接受了新的知识、技能、信息等。在这次研究性学习过程中，学生的实验报告内容不仅有课本上和实验得出的结果，而且还有大量的学生从课外得到的信息、问题和答案。在实验报告的处理方法上，我原本认为各组的报告形式会是雷同的，投影片的制作也会是一种模式——手工制作，结果令我得到了意外惊喜，八个小组的答辩报告形式完全不同，表述的形式更少雷同，投影片的制作有五个小组是用电脑制作的，而且是彩色的，有一个小组用“PowerPoint”制作了多媒体幻灯片。

在近一年的物理教学中，我在二（3）班中通过课后小论文、社会调查、实验研究学习等形式，让学生开展自主研究性学习，成果显著。首先，极大提高了学生学习物理的兴趣，全班学习成绩一直列全年级九个班第一；其次，已经基本转变了学生的学习方式，很多学生已能自觉地针对问题收集信息，分析判断直至解决问题（本学期，该班学生又在教师指导下确定了8个“环保研究课题”，现正在研究中）；第三，研究性学习的进行开发了学生的潜能，尽管只是初二学生，但该班有多名学生已在科技、环保等市、区级比赛中得奖，学生的个性特长同时得到发展；第四，研究性学习的开展，有利于学生的合作精神的培养，该班荣获2000学年度上海市金山区雏鹰中队。

四、交往与合作策略

1972年，国际教育发展委员会主席埃德加·富尔在向联合国教科文组织总干事勤内·驼函呈递的报告中指出：“人类发展的目的在于使人日臻完善；使他的人格丰富多彩，表达方式复杂多样；使他作为一个人，作为一个家庭和社会成员，作为一个公民和生产者、技术发明者和有创造性的思想家，来承担各种不同的责任。”而传统的如图6-2所示的教育方式完全不可能胜任富尔主席所提出的教育责任。故我们提出了在物理课堂教学过程中加强人的交往和活动，并构建起如图6-3的师生关系。

图6-2

图6-3

人和社会存在的方式主要体现在交往和活动上。从哲学角度讲，交往是指“处于一定社会中的个人间的关系”。在学习活动中，交往可以在人与人之间发生信息、情感等的交流，可以组织协调、调节、激励人的行为。活动反映的是人类的实践活动。在教学中，交往是人在具体的、现实的世界中有目的的活动，揭示的是人和事物的辩证关系。故交往和活动是使人消除误解、增进理解，并使人的知、情、意得到和谐发展的重要条件。

1.培养学生交往和活动能力的实践

（1）创造有利交往和活动的环境

首先是要创设有利于交往和活动的氛围。主观上教师要彻底改变传统的“教师中心”观和由此带来的教师主体性过分张扬、学生主体性受到压抑的结果，相信学生在一定的情境下，通过交往和活动能进行意义建构，从而建立起学生的知识体系。在客观上，教师要主动根据不同的物理内容创设各种有利于学生交往和活动的情境，而且在交往和活动过程中要激励学生去交往、去活动，从而让学生产生智慧的火花。

其次是拓宽学生交往和活动的时空。教师要根据不同的物理内容，结合实际情况，改变传统交往和活动的时空。如上“热机与环境”之类综合课时，我们师生围坐成一个大圆，没有讲台（或说人人都有讲台），大家各抒己见，彼此互相争论，最后达成共识。又如上操作性实验课，让学生二人一组，充分让学生实验和交流，达成共识。当进行“几何光学复习”等课型时，我带学生来到树林小河边，让他们在尽情体会自然美的同时，交流观察平面镜成像、小孔成像、反射、折射等光的现象，相互交流原来未知的事物。置身这样的环境中，交往和活动的功效在传统的教室内是无法体会的，真正做到了把“课堂还给学生，把创造还给学生”。

（2）几种有利于学生交往和活动的教学方法

一是加强实验教学。物理是一门实验科学，以实验为入手推进学生的交往和活动有其得天独厚的优势。用罗杰斯的话来说，大多数有意义的学习都是从做中学的。我把初中物理实验分成三类，分别是探索性实验、验证性实验和操作性实验，对像“决定压强的因素”、“欧姆定律”、“电阻因素”等难度较大但又能很好培养学生科学精神的实验，师生共同设计实验方案，四人一组组织探究实验，再以学生为主讨论总结实验结果，从而得出实验规律。对像“电阻测定”、“天平使用”等操作性实验，则完全放手让学生二人一组去操作，实验之后组织讨论。更多的实验则是由学生带着问题去进行，如“为什么在凸透镜成像规律实验中首先要调节凸透镜和光屏的高度并使他们的中心与烛焰的中心在同一高度？”物理实验在这样的交往和活动中不仅是目的和手段，更成了师生、生生间交往和活动的媒介。

二是努力实现问题教学。“道而弗牵！”教学过程要引导学生由“不知”到“知”，到再提出新问题。“知”是局限的、暂时的平衡，“不知”是无限的、长期的不平衡，学生只有处在“问题”中才能发展。故我认为教学的目标应是追求从不知到知的过程，让学生理解认知过程，“理解就是创造”（皮亚杰语）。

从以上的分析我们可以看到，认知过程中“问题”处于中心位置。故在物理教学中要努力创出“问题”情景，实现“问题教学”。在我的教学实践中，问题有两类：其一是教师为引导学生学习而精心设计的问题，这类问题可粗分为（按课的一般顺序）引导式问题、阶梯式问题、激励式问题、研究式问题、发散式问题和归纳式问题；其二是学生在学习活动中形成的问题。“学，然后知不足，然后能自反也；教，然后知困，然后能自强也。”而这正是学生学习的成果。我发现，在教学实践中，交往和活动开展得越多，越“乱”（有序的乱），学生的问题就越多。教师要组织好这类问题的讨论和归纳。

三是在物理教学中开展学习竞赛。由于认知水平的限制，初中学生的学习行为经常是靠认知事物和环境的新异度决定的。同时，他们在认识各种事物的过程中更注重追求成功，并希望表现自己，也就是说初中生具有极强的表现欲。根据这种情况，我从理解学生的角度出发，在物理教学过程中开展有效的学习竞赛。如在“研究串、并电路”探究课中，让学生比谁设计的方案合理；比谁提出的问题更多、更有价值；比谁的实验更精确；比谁的总结归纳写得最好。又如在密度复习课中，设计了这样一道学习竞赛题：根据学过的物理知识，提出一种以上密度测量方法。问题一提出，立即有很多同学提出自己方案，并分别陈述了各自的理由，然后由大家给答辩者打分。优胜的同学感到兴奋和骄傲，兴趣盎然；有点失误的不服气；没有机会的同学跃跃欲试。学生的学习行为在这种带有很大刺激性的环境中得到强化。

2.初中物理教学中开展交往和活动的基本原则

初中物理教学中加强了交往和活动，一方面能加强师生、生生间的沟通，从而有利于消除师生、生生间的误解和不理解，从而加深师生和生生间的感情；另一方面，交往和活动能很好地提高学生的思维的迁移能力和物理素质。但教学中师生、生生间的交往和活动毕竟是由无序走向有序的过程，故也有一定的原则要遵守。

（1）交往和活动的多向性原则，即交往和活动可以是师生，也可以是生师，更可以是学生间，还可以是人和物之间。

（2）交往和活动的有向性原则，即交往和活动必须有目的、有方向，有时可围绕某个主题开展，要散而不乱，发散后要注意聚敛。

（3）交往和活动的发展性原则，即交往和活动要有利于学生个性特长和其他方面的协调发展，充分挖掘教师的生命潜能和发展学生的生命意义。

（4）交往和活动的科学性原则，交往和活动的内容、形式方法等要适合学生的心理、生理、认知的发展水平。

（5）交往和活动的平等性原则，即在交往和活动中，师生是平等的，各组学生也是平等的，他们的主体性和主体间性要得到合理发挥。

五、感受成功策略

20世纪90年代，在上海市闸北八中实验并取得成功的“成功教育”，为学习困难学生教育树立起了一座教育丰碑，因为它是“旨在使学习困难学生获得诸方面成功的一种教育”，并通过“低、小、多、快”等教学方法使之成为转化学习困难生的有效教育模式。尽管主研者声称，成功教育不只适应于“差生教育”，也适合于优秀生教育，但成功教育最主要的成就还是在“差生教育”方面。

“成功教育”主要是从改革教学的方法和学生的认知策略入手来实施的，如著名的四字精髓“低、小、多、快”，即“低要求、小步子、快反馈、多练习”，完全是从认知出发的，让学生从取得认知成功出发，走向知、情、意全面和谐发展。

在我们的理解型物理教育中，感受成功策略主要帮助各类学生维持成功感或产生对成功的期待，包括强化“第一体验（first experience）”，在第一体验的基础上形成连续的成功体验。在这种策略中，我们不仅考虑学生在认知上的成功，更注重学生在情感（对人和对物理）上的成功；我们不但让学生享受当场成功的快乐，更注重学生对成功的期待和维持学生连续的成功；我们不仅注重学习困难生的成功，也注重了优秀生的成功（动态分组法）……

1.感受成功策略的主要内容

根据感受成功策略这一思想，我们充分理解不同学生物理学习的目标不同这一基本特点，故在物理教育过程中，我们主要采用了如下一些教学策略。

（1）目标策略

目标策略就是在较长期的物理教学目标的基础上，根据不同的学生由师生双方共同确定相对短期的教学目标，并使这个目标“跳一跳能摘到桃子”。如A学生物理基础较差，他的学期目标是合格，密度这一节对他来说知道密度概念，能用公式进行简单计算等等，让A学生充满着对成功的期待。一旦一个学习阶段结束，当他发现自己的学习已达到或超越原目标时，A生心中就会充满成功的喜悦，感受到自己也是一名优秀的学生。而一个目标的实现，同时又让他对未来目标充满期待，也维持着学生的成功感。

（2）多次评价策略

如果A学生在阶段学业测试中不及格，教师在与A学生交流达成理解后，允许学生重新参加阶段学业测试，并以其第二次测试成绩作为其本阶段学业成绩。这样的评价一方面可激励A生，让其重新看到成功的希望；另一方面，也让A生感受到，凡事成功需努力才行。

（3）动态分组法（具体请参阅本文的相关内容）

让每个学生感受到自己都是学习的专家。

（4）班间留学策略

如果某学生感到自己在某班或某教师教授下对他发展不利，他可以到其他班级去学习物理，可以是“留学”几个星期，也可以是长期的。如A学生，他感到B班学习受压抑，教师对他有看法，故他想换一个班和教师；而在新的班级、新的教师面前，他期待着成功，期待着以一个全新的面貌出现在同学和教师面前。我们要充分利用好学生的这种期待成功的心理，并创造各种条件让这样的学生感受到在新集体中成功的体验，并维持这种成功。

2.感受成功策略的原则

（1）“第一体验”和维持成功相统一原则

对长期遭受误解的学生来说，成功的“第一体验”是很重要的，故教师要精心引导，并加以强化；同时，让这样的学生恢复自信，达到理解，不可能通过一次成功体验就能达到，需要教师因势利导，让学生连续成功。

（2）“跳一跳可摘到桃子”原则

根据最近发展区理论，教师设计教学时，让学生要解决的问题既不能太易，否则激发不起学生的学习欲望；也不能太难，否则让学生有一种可望而不可及的感觉，而多次失败又会让学生重回到失望的老地方。

（3）因材施“成功”原则

不同的学生，在学习过程中心理状态不同，学习基础不同，故教师要根据不同类型的学生设计不同的学习方法和过程，让不同的学生都能在物理教学过程取得不同的成功。

（4）相信每个人都可成功原则

我们在教学过程中，要坚信每个学生都是我们教育的丰富资源，等待着我们去开发。同样，每个学生都能取得学习的成功，我们必须要倍加呵护。

六、理解激励策略

对中学生来说，物理既在他们身边，又离他们很遥远。因为很多物理现象就发生在他们的生活中，但物理又是一门全新的科学学科，对他们来说，他们既遭受过在其他学科学习时的误解和不理解，又对新的学科充满期待。我们要紧紧抓住学生的这种心态，从理解学生的要求出发，不断满足学生的求新求异的兴趣，又要不断开发出学生新的需求，激励他们不断追求新的目标，发展他们学习物理的情感，提高他们的科学素养。为了实现这个目标，我们在初中物理教学过程中开发了理解激励策略。

1.捕捉学生对教学内容的兴趣

在教学过程中，教师要细致识别学生的兴趣，捕捉唤起学生怀疑、发现、好奇心、探究精神、想象力的内容，然后针对这些内容，尽力通过诸如开展活动、开展社会调查、开展自我探究、开展合作学习等方式来学习教学内容，用与教学内容紧密相关的问题或者活动来继续捕捉、强化学生的学习兴趣。如在热学中有这样一个问题：房间内风扇口的温度计和风扇口旁的温度计，谁的示数低？学生充满疑惑，然后让学生通过探究解决这个问题。在这个问题的解决过程中，学生涉及到很多热学知识，且强化了学习兴趣。

2.强调教育内容的相关意义

教师在教学过程中，随时强调学习内容的相关意义，使教育内容和学生的日常生活和科学技术发展结合起来，让教学活动和学习目标变得更有意义（对学生来说），从而激励学生更努力地学习。

举一例来说明。学习“浮力”一节时，让学生不仅知道阿基米德利用浮力原理辨别真假皇冠的故事；还让学生知道掌握了浮力知识，可解决生活中诸如潜艇沉浮、游泳、热气球上浮等很多问题，从而激励学生学好浮力，提高其内驱力。心理学告诉我们，初中学生的学习成功，很大一部分已由其学习内驱力决定。

3.设计维护学生兴趣和促使学生学习成功的教学方案

在教育过程中，我们设计了大量的这种类型的方案。因为初中学生的心理正逐步走向成熟，但其学习成功很大程度上仍由学习内容的趣味性等外部因素决定。例如，根据不同教学内容设计不同的教学方法（包括学习方法）：自学指导法、指导探究法、学习竞赛法、社会活动法等等；选择有挑战性的但又是适宜的任务；通过令人感兴趣的新奇的方式展现教学内容；把合乎需要的预期和学生现实的情况联系起来，最小化对学习成绩的焦虑，建立一个和谐、宽松的学习环境；对个别活动、合作活动和竞争活动进行改编，以使其与学生的动机需要相匹配等。

4.在内容中表现兴趣并充满激情

教师在整个教学过程中对教学内容和学生要充满兴趣，并始终以饱满的热情对待问题和学生。这对保证有效教学也是极其重要的。因为，初中学生的学习能否成功受外部的影响是极为显著的，特别是为人师表的教师，故教师要做促使学生拥有学习兴趣和学习动机的模范。首先要始终以自己饱满的教学激情激发学生高昂的学习热情，要以自己一丝不苟的教学态度激励学生孜孜以求的学习精神；其次，教师应当在理智闪光的同时给予情感投入，采取与学生情感接近或相容的态度和方法，形成与学生和谐共融的情感基调，运用教学过程中教师的感情、精神、毅力、想象、语言、能力、技巧的感染，与学生产生情感协调效应。

5.为学生的表现提供反馈和奖励

这里包括教师在教学过程及时反馈学生的学习情况，建立为学生经常提供奖励的制度，向学生提供教师奖励，帮助学生将成绩归因于自己的努力，帮助学生认识到知识和技能的发展是逐渐地增长；同时为失去勇气的学生提供机会，让他们参加到班级活动中来，并创设条件让这些学生成功，这是对他们的最大奖励。