試論基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的物理教學(xué)研究

1、試論基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的物理教學(xué)研究關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義物理教學(xué)教學(xué)策略論文摘要：Piaget等人建并發(fā)展的建構(gòu)主義學(xué)習(xí)論提供了一種有別于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)理論的全新學(xué)習(xí)理論傳統(tǒng)學(xué)習(xí)觀念認(rèn)為學(xué)習(xí)過程建立在單純的教師傳一學(xué)生受的基礎(chǔ)上，忽略了學(xué)習(xí)主體的主動性和創(chuàng)造性建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)過程不是學(xué)習(xí)者被動地接受知識，而是學(xué)習(xí)者積極地參與建構(gòu)知識的過程本文在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理淪基礎(chǔ)上二，對中學(xué)物理教學(xué)中如何滲透建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論進(jìn)行了理論研究，結(jié)合我們的教學(xué)經(jīng)驗提出可操作的教學(xué)策略長期以來受傳統(tǒng)教育思想的影響，教師為主體的教學(xué)模式被許多教師認(rèn)可和接受傳統(tǒng)學(xué)習(xí)觀念認(rèn)為，教學(xué)過程就是單純的教師傳、學(xué)生受的過程，學(xué)習(xí)就

2、是學(xué)生在老師的指導(dǎo)下復(fù)制前人的知識，模仿他人的技能的過程建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)過程不是學(xué)習(xí)者被動地接受知識，而是學(xué)習(xí)者積極地參與建構(gòu)知識的過程作為一種新的學(xué)習(xí)理論，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論有許多派別，盡管這些派別的理論見解存在分歧，但有一點得到了認(rèn)同，即學(xué)習(xí)知識不是直接的、確認(rèn)式的接受，而是在模仿基礎(chǔ)上重建的過程本文擬在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的基礎(chǔ)上，結(jié)合我們的教學(xué)經(jīng)驗，對滲透建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的中學(xué)物理教學(xué)進(jìn)行初步的理論分析，并提出一些切實有效的教學(xué)策略1建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論瑞士心理學(xué)家PiagetJ是建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的最早提出者基于兒童的心理發(fā)展的特點，Piaget提出了發(fā)生認(rèn)識論，堅持從內(nèi)因和外因相互作用

3、的觀點來研究兒童的認(rèn)知發(fā)展Piaget認(rèn)為，兒童是在與周圍環(huán)境相互作用的過程中，逐步建構(gòu)起關(guān)于外部世界的知識，從而使自身認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到發(fā)展建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)的實質(zhì)就是主客體雙向建構(gòu)的過程，知識既非來自主體，也非來自客體，而是在主體與客體之間的相互作用過程中建構(gòu)起來的一方面，新經(jīng)驗要獲得意義需要以原來的經(jīng)驗為基礎(chǔ)；另一方面，新經(jīng)驗的進(jìn)入又會使原有的經(jīng)驗發(fā)生一定的改變，使它得到豐富、整或改造，這就是雙向的建構(gòu)過程基于Piaget的建構(gòu)主義理論，Kemberg O，SteinbergRJ和Katz D以Vygotsky L S分別對構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論進(jìn)行了進(jìn)一步的發(fā)展和完善Kemberg在認(rèn)知結(jié)構(gòu)

4、的性質(zhì)與認(rèn)知結(jié)構(gòu)的發(fā)展條件等方面作了進(jìn)一步的研究；Steinberg和Katz等人則強(qiáng)調(diào)了個體的主動性在建構(gòu)認(rèn)知結(jié)構(gòu)過程中的關(guān)鍵作用，并對認(rèn)知過程中如何發(fā)揮個體的主動性做了認(rèn)真的探索Vygotsky則提出了文化融合與內(nèi)化的觀點，強(qiáng)調(diào)認(rèn)知過程中學(xué)習(xí)者所處的社會文化歷史背景的作用，強(qiáng)調(diào)個體的學(xué)習(xí)是在一定的歷史、社會文化背景下進(jìn)行的，社會可以為個體的學(xué)習(xí)發(fā)展起到重要的支持和促進(jìn)作用Vygotsky并提出了“最近發(fā)展區(qū)”的理論該理論將個體發(fā)展分為現(xiàn)實的發(fā)展水平和潛在的發(fā)展水平現(xiàn)實的發(fā)展水平即個體獨立活動所能達(dá)到的水平，而潛在的發(fā)展水平則是指個體在成人或比他成熟的個體的幫助下所能達(dá)到的活動水平，這兩種水

5、平之間的區(qū)域即ZPDZPD理論揭示了學(xué)習(xí)的本質(zhì)特征不在于通過訓(xùn)練、強(qiáng)化而形成的心理機(jī)能，而在于激發(fā)、形成尚未成熟的心理機(jī)能以上所有研究都使建構(gòu)主義理淪得到進(jìn)一步的發(fā)展和完善，為實際應(yīng)用于教學(xué)過程奠定了理論基礎(chǔ)   建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論主要有以下基本觀點   第一，建構(gòu)主義的辯證唯物主義知識觀知識不是對現(xiàn)實絕對準(zhǔn)確的表征，只不過是人們對目前客觀世界的一種解釋、假設(shè)或假說知識不是問題的最終答案，它必將隨著人類的進(jìn)步而不斷地變革、升華和被改寫，出現(xiàn)新的解釋和假設(shè)知識也并不能提供解決任何活動或問題的實用方法  第二，建構(gòu)主義的構(gòu)造學(xué)習(xí)觀人的認(rèn)識本質(zhì)是主體的

6、構(gòu)造過程，所有的知識都是主體自己的認(rèn)識活動的結(jié)果主體將自己的經(jīng)驗與感知相比較，而后內(nèi)化為自己的理解建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為學(xué)習(xí)環(huán)境包括四大要素：情境學(xué)習(xí)環(huán)境中的情境必須有利于學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu)，必須有利于學(xué)生理解問題的來龍去脈協(xié)作協(xié)作對學(xué)習(xí)資料的搜集與分析、假設(shè)的提出與驗證、學(xué)習(xí)成果的評價直至意義的最終建構(gòu)均有重要作用會話會話是達(dá)到意義建構(gòu)的重要手段之一學(xué)小成貝之間必須通過會話確定如何完成規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)的計劃意義建構(gòu)這是整個學(xué)習(xí)過程的最終目標(biāo)在學(xué)習(xí)過程中構(gòu)建意義是對當(dāng)前學(xué)習(xí)內(nèi)容所反映的事物的性質(zhì)、規(guī)律以及該事物與其他事物之間的內(nèi)在聯(lián)系達(dá)到較深刻的理解  第三，建構(gòu)主義的組織教學(xué)觀建

7、構(gòu)主義認(rèn)為教師不是單純的知識的呈現(xiàn)者和傳遞者，教師應(yīng)該重視學(xué)生對各種表象的反饋信息，了解學(xué)生的看法，洞察學(xué)生這些想法的由來教師應(yīng)以學(xué)生的反饋信息為依據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生豐富或調(diào)整自己的理解教師應(yīng)是學(xué)生主動建構(gòu)意義的合作者、促進(jìn)者、和幫助者，是整個教學(xué)過程的組織者、指導(dǎo)者和協(xié)調(diào)者教學(xué)不是知識的傳遞，而是知識的處和轉(zhuǎn)換建構(gòu)主義把教學(xué)看成是一種培養(yǎng)學(xué)生主體性的創(chuàng)造活動學(xué)生是教學(xué)活動的積極參與者和知識的積極建構(gòu)，建構(gòu)主義要求在教學(xué)活動中尊重學(xué)生的主體地位，發(fā)揮學(xué)生的自覺性、主動性和創(chuàng)造性，不斷提高學(xué)生的主體意識和創(chuàng)造力，最終使學(xué)生成為能自我教育的社會主體   2 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與中學(xué)物理

8、教學(xué)    基于以上對建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的分析，我們可以初步得到以下兩點結(jié)論:知識不是單純地通過教師傳授得到的，而是學(xué)習(xí)者在一定的情景下與其他人(包括教師和學(xué)習(xí)伙伴)協(xié)作，利用必要的學(xué)習(xí)資源通過意義建構(gòu)的方式獲得的.“情景”、“協(xié)作”、“會話”和“意義建構(gòu)”是理想的學(xué)習(xí)環(huán)境中必須具備的四大要素.建構(gòu)主義的教學(xué)模式應(yīng)該以學(xué)生為中心，在整個教學(xué)過程中由教師起組織者、指導(dǎo)者、幫助者和促進(jìn)者的作用.教師應(yīng)利用情景、協(xié)作、會話等教學(xué)環(huán)境要素，充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和首創(chuàng)精神，最終達(dá)到使學(xué)生有效地實現(xiàn)對知識的意義建構(gòu)的目的.在中學(xué)物理教學(xué)過程中可從以下四個方面來滲透建構(gòu)主

9、義學(xué)習(xí)理論.第一，根據(jù)Vygotsky的ZPD理論，合理而且恰當(dāng)?shù)刂贫ń虒W(xué)目標(biāo).教學(xué)目標(biāo)應(yīng)著重使學(xué)生形成對知識系統(tǒng)深刻理解.這就要求，學(xué)習(xí)過程不能僅僅局限于教科書，不能只記住一些概念、原理或只能應(yīng)付教科書上的一些習(xí)題.通過學(xué)習(xí)過程學(xué)生獲得的知識應(yīng)該是結(jié)構(gòu)化的、整合的，而不是零碎的、片面的.中學(xué)物理教學(xué)之初，要使學(xué)生對簡單物理知識，物理現(xiàn)象形成多角度的、豐富的理解，從而使他們在面對新問題時，能靈活利用這些基本知識點去形成解決各種問題的程序，解釋新現(xiàn)象，想出好辦法.例如:初中參照物的教學(xué)，就不應(yīng)讓學(xué)生背概念，而應(yīng)該使學(xué)生能分析諸如同步地球衛(wèi)星繞地球一周用多少時間的問題.還有一此是學(xué)生自己提的問題.

10、教師要注意的是，使學(xué)生深刻地理解知識并不是要讓他們學(xué)習(xí)更多更難、更深的內(nèi)容，例如在簡單的運動這一章中，給學(xué)生過多過難的計一算題是不適宜的，這不僅會打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，過早地產(chǎn)生畏難心理，而且會模糊物理學(xué)習(xí)的最終目的.教學(xué)要的是提高學(xué)習(xí)的質(zhì)量，使學(xué)生建構(gòu)真正的、有效的知識.第二，教學(xué)過程是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高級思維活動來解決問題的過程閉教師要引導(dǎo)學(xué)生不斷思考，不斷地對各種信息和觀念進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)換，通過新、舊知識經(jīng)驗的相互融合完成對知識的建構(gòu).在教學(xué)過程中，必須確立學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，這一過程可以通過將面向結(jié)論的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)槊嫦蜻^程的學(xué)習(xí)來實現(xiàn).在面向過程的學(xué)習(xí)中，教師要系統(tǒng)地展示知識的發(fā)生和發(fā)展過程，

11、留給學(xué)生充分的時問和空間進(jìn)行最大限度的自主學(xué)習(xí).我們在中學(xué)物理教學(xué)實踐中的方法主要有如下幾種:1)創(chuàng)設(shè)生活情境，喚起學(xué)生的生活體驗，加速學(xué)生感性認(rèn)知與理性認(rèn)知的融合，加速知識的內(nèi)化過程.中學(xué)物理教學(xué)中的許多內(nèi)容是從實際生活中歸納出來的，很多都有生活原型.在諸如此類知識點的教學(xué)過程中，可以利用逆向思維，反過來虛擬一個發(fā)生這類現(xiàn)象時的情境.引導(dǎo)學(xué)生回憶日常生活的所見所聞創(chuàng)設(shè)情境，利用生活中的親身體驗，尋找理解概念的捷徑.如在講授物體的慣性時，通過喚醒學(xué)生乘坐巴士時，巴士突然啟動和緊急剎車時的感受，可體驗”物體保持原來運動狀態(tài)”的含義，使學(xué)生對慣性的理解更為深刻，更為確切.2)對教科書中的實驗進(jìn)行篩

12、選，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平和操作技能將部分演示實驗改為學(xué)生實驗，或者改為師生互動式實驗，讓學(xué)生在實驗過程中去體驗和感悟.觀察和實驗是物理學(xué)的兩個基本研究方法，也是物理教學(xué)的兩個重要的基本方法然血實驗教學(xué)在具體操作過程中卻存在很大難度，其中有諸多主客觀原因，其中實驗教學(xué)策略的缺乏是實驗教學(xué)操作難度大的主要原因我們在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)師生互動式實驗可以有效提高學(xué)生認(rèn)知水平和操作技能.師生互動式實驗結(jié)合演示實驗和學(xué)生實驗的特點，教師通過演示實驗創(chuàng)設(shè)實驗認(rèn)知環(huán)境并貫穿整個師生互動實驗的始終.教師通過選擇實驗節(jié)點適當(dāng)折停實驗，并在此設(shè)置疑問，由學(xué)生進(jìn)行小組討論解決該節(jié)點的問題并進(jìn)行實際的實驗驗證在學(xué)生分組討論并

13、通過實驗驗證的過程中教師必須注意以下幾點:教師必須向?qū)W生交代清楚該節(jié)點要解決的問題，避免學(xué)生盲目地，甚至混亂地進(jìn)行活動.在學(xué)生分組討論并進(jìn)行實驗過程中，教師不得參與任何小組的討論，真正把課堂還給學(xué)生對于學(xué)生的疑問，教師要迅速地進(jìn)行識別、歸納、分類然后進(jìn)行統(tǒng)一的講解，不可對小組單獨輔導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)公平公正的課堂秩序.教師必須對學(xué)生的實驗結(jié)果進(jìn)行評價，分析誤差原因，提出改進(jìn)策略.教師可以根據(jù)實驗結(jié)果評選最優(yōu)小組，選擇該小組的代表進(jìn)行實驗方法的說明，并及時進(jìn)行糾正與鼓勵.通過我們的課堂實踐證明，師生互動式實驗教學(xué)模式能夠有效地激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，對建構(gòu)學(xué)生的知識體系具有較強(qiáng)的促進(jìn)作用.3)充分利用電腦軟件

14、來創(chuàng)設(shè)情境、進(jìn)行協(xié)作和會話交流隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機(jī)與教學(xué)的關(guān)系越來越密切.在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，計一算機(jī)軟件作為一種輔助教學(xué)工具成為教師傳播知識的方法和手段.在建構(gòu)主義的教學(xué)模式中，計算機(jī)軟件不再是單純的教師教學(xué)工具，而演化為學(xué)生主動學(xué)習(xí)、協(xié)作式探索的認(rèn)知1具.傳統(tǒng)教學(xué)模式中，使用頻率較高計算機(jī)軟件主要有演示軟件Microsoft Powerpoint，交互式軟件Macromedia Authorware，二維動畫設(shè)計軟件Adobe Flash等.在構(gòu)建主義學(xué)習(xí)理論的影響下，更加注重培養(yǎng)學(xué)生互動性探索能力的交互式仿真軟件得到了越來越多的重視.可以實現(xiàn)以上功能的軟件主要有Delphi ,

15、 Matlab GUI，Visual C等.我們在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，Mathworks公司開發(fā)的Matlab軟件中的GUI ( Graphic UserInterface)日可以整合多參數(shù)的仿真，并能有效嵌人多種腳本程序和多媒體信息，具有相當(dāng)友好的人機(jī)交互界面.我們利用該軟件設(shè)計開發(fā)對萬有引力定律的探究性人機(jī)交互界面，可以利用控制變量法對各參數(shù)的影響進(jìn)行高精度仿真，同時實時顯示天體運行狀況極其軌道形狀.經(jīng)實踐證明，該方法能夠生動直觀地向?qū)W生展示物理原理的數(shù)量關(guān)系，加快學(xué)生的認(rèn)知過程.第三，緊緊圍繞學(xué)生知識建構(gòu)過程，創(chuàng)建廣義的互動協(xié)作環(huán)境我們所主張的廣義互動協(xié)作有兩個方面的含義.一方面，廣義的互動

16、應(yīng)該以師生互動為基礎(chǔ).所謂師生互動，指的是師生之間相互作用和相互影響，師生相互交流與相互影響.師生交流的內(nèi)容不僅包括認(rèn)知信息方面交流，還包括情感信息的交流與互動我們在教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，針對中學(xué)物理教學(xué)，師生之間的感情因素起著相當(dāng)重要的作用.教師的親和力在很大程度上決定了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.另一方面，廣義的互動應(yīng)該以學(xué)生之間的互動為主.所謂學(xué)生之間的互動，指的是學(xué)生之間的相互作用和影響，包括分組討論、相互評論、相互鼓勵、互助互學(xué)等合作互助，以建立合作與競爭的關(guān)系.我們在課堂教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，教師要根據(jù)中學(xué)生心理發(fā)展的特點對學(xué)生互動進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，以保證其正確有效的發(fā)展方向.第四，重視學(xué)生知識建構(gòu)過程中，物理環(huán)境

17、對不同個體影響的差異，因勢利導(dǎo)，促進(jìn)學(xué)生正確物理認(rèn)知的建構(gòu)過程.在建構(gòu)主義教學(xué)中，學(xué)生可以利用的信息資源相當(dāng)豐富，這對學(xué)生的思考和探究活動起到強(qiáng)有力的支持作用.對中學(xué)生來說他們的物理知識其實并不為零，而是在學(xué)習(xí)物理課之前他們就已經(jīng)有一定的感性認(rèn)識，這些認(rèn)識有些是正確的，起積極作用，而有些是不正確的、模糊的起負(fù)面消極作用，例如:對于簡單運動學(xué)生是有認(rèn)識的，即物體移動就是運動，所以他們對機(jī)械運動的概念比較容易接受，這是環(huán)境的正面影響.然而，由生活常識，學(xué)生卻習(xí)慣地認(rèn)為樹木、房屋是不動的，所以對運動的相對性以及參照物選擇就比較難接受，這是環(huán)境的負(fù)面影響我們要做的就是因勢利導(dǎo)在學(xué)生與環(huán)境的相互作用中，強(qiáng)化環(huán)境的正面影響，克服和消除負(fù)面影響.實踐證明，正面影響的強(qiáng)化