高中物理課堂微生態(tài)的構(gòu)建*

“生態(tài)”原本是一個生物學名詞，指自然界的一定空間內(nèi)生物與環(huán)境構(gòu)成的統(tǒng)一整體。課堂中教師、學生、課堂環(huán)境構(gòu)成了“課堂生態(tài)”。它由教學內(nèi)容、師生互動、教學過程、評價方法等生態(tài)因子構(gòu)成，各生態(tài)因子相互影響、相互作用、和諧共存。而每一生態(tài)因子又有自己的構(gòu)成，相對“課堂生態(tài)”來說，這是一個亞結(jié)構(gòu)層次的構(gòu)成，謂之“課堂微生態(tài)”，每個微生態(tài)又包含各自的微生態(tài)因子。例如教學內(nèi)容微生態(tài)包含具體的探究內(nèi)容、探究的問題及呈現(xiàn)方式等微生態(tài)因子。細化到對課堂微生態(tài)層次調(diào)查、分析的課堂評價更加具體、準確、科學。而課堂微生態(tài)層次的構(gòu)建又能使教師對課堂精準把握，可操作性更強。

課堂微生態(tài)是諸微生態(tài)因子相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)平衡的整體，它的構(gòu)建也體現(xiàn)了教育者的教育理念及時代的特征。然而現(xiàn)階段物理課堂微生態(tài)還存在諸多失衡現(xiàn)象。隨著“核心素養(yǎng)”對三維目標的進一步發(fā)展和超越，高中物理課堂微生態(tài)圍繞物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任進行構(gòu)建，使學生通過物理學習形成內(nèi)化的、帶有物理學科特性的品質(zhì)；更加強調(diào)真實情景下和非常規(guī)問題背景下的復雜思維、高階智商的認知和開發(fā)、學科整合及跨學科學習的能力。“真實”“和諧”“開放”是核心素養(yǎng)背景下課堂微生態(tài)的重要特征。

筆者近幾年進行了高中物理課堂微生態(tài)方面的調(diào)查分析的課題研究，對一些高中物理課堂微生態(tài)設(shè)計做了實踐嘗試，將一點體會與大家分享。

一、創(chuàng)設(shè)真實情境，構(gòu)建“研究式”的課堂氛圍

課堂微生態(tài)是一個系統(tǒng)，“真實”是這一系統(tǒng)的一個基礎(chǔ)。在真實情境中呈現(xiàn)知識，把學與用結(jié)合起來，讓學習者像“專家”“師傅”一樣進行思考和實踐正是“科學思維和科學探究”的要求。真實情境下的原生素材是不含任何物理量的自然現(xiàn)象和事實，這種情境下發(fā)現(xiàn)問題、提煉問題的全程體驗更具“研究式”課堂氛圍。真實的情境能高效地引起學生的回憶，激活前知識、前概念，并實現(xiàn)在此基礎(chǔ)之上的糾錯、突破和遷移。建立在真實情境下的原生問題的綜合性與系列化能滿足不同層次學生個性化的需求，更加有利于學生研究能力和創(chuàng)新能力等素養(yǎng)的培養(yǎng)。

例如，關(guān)于“牛頓第二定律的動力學問題”的教學，就可以讓學生從觀察公共汽車車廂內(nèi)乘客拉手在啟動、勻速行駛、剎車的運動，分析所包含的物理原理素材開始。學生能通過觀察發(fā)現(xiàn)在汽車啟動、剎車時拉手偏離豎直線一定的角度，汽車在作勻速行駛時拉手不偏離豎直線的現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，教師引導學生分析拉手偏離豎直線的所包含的物理原理，用所學的物理規(guī)律進行定性、定量的分析計算。

二、以“問題”為主線，打造平衡教學系統(tǒng)

課堂微生態(tài)是一個多因子的平衡系統(tǒng)，它們彼此之間是一個相互作用、相互聯(lián)系的整體。

課堂微生態(tài)的構(gòu)建要把讓學生形成物理觀念作為課堂教學的重要目標，它是在學生掌握了物理概念、物理規(guī)律等內(nèi)容的基礎(chǔ)上，通過系統(tǒng)反思和遷移應(yīng)用形成的，并在解決實際問題的過程中得到發(fā)展。教師應(yīng)精心選擇適合學生的探究課題，引導學生相互協(xié)作、主動探究、抽象出問題，并以“問題”為主線，編排解決的方案。鼓勵學生敢于質(zhì)疑、敢于挑戰(zhàn)權(quán)威。對學生的評價強調(diào)其參與與努力的程度，對學生的錯誤進行歸類、糾正的同時及時通過評價激勵學生成長，從而實現(xiàn)師生互動、教學的個性化與人文化、課堂評價等微生態(tài)的和諧相長。

例如，筆者曾教學“‘暗物質(zhì)’你在哪里？”這一內(nèi)容，整節(jié)課的教學流程如圖1。

圖1 教學流程圖

在這一過程中，我們看到探究的過程不僅是一個解題的過程，更是一個研究的過程。整堂課是在教師引導下小組討論、合作交流、師生配合共同從真實情境中發(fā)現(xiàn)問題解決的線索，并通過“建模估算”而成的。它讓學生從觀念上“真情實感”地感受到“暗物質(zhì)”的存在，解決問題的同時掌握構(gòu)建模型這一科學思維方法，開闊了學生的視野，由此將學生的理性思維引向深入。

三、強化知識整合，構(gòu)建開放的課堂微生態(tài)

開放的課堂微生態(tài)是培養(yǎng)適應(yīng)學生終身發(fā)展關(guān)鍵能力的必然要求。開放是為了融合，在融合中求得最佳效果。知識的整合和跨學科學習的過程就是訓練學生科學推理和科學論證，體驗模型構(gòu)建、等效、類比、理想實驗等科學思想方法的過程，它是融合的重要的手段。通過學科及跨學科整合性的學習，循序漸進地進行拓展，促進學生全面發(fā)展。引導學生用分析、綜合、評價等思維高級形式進行思考。實現(xiàn)從“淺層次學習”到“深度學習”的飛躍，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)。

例如，圖2為特殊物質(zhì)“場”的探究層級框架圖，全程由“場”主線貫穿，實現(xiàn)從抽象物質(zhì)的整合到探究原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、物質(zhì)波等內(nèi)容拓展。

圖2 探究層級框架圖

總之，筆者在教學過程中深刻體會到“真實”“和諧”“開放”的教學微生態(tài)是促進學生高效學習的保障。我們應(yīng)當以培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)為目標，運用現(xiàn)代教育理論，更好地優(yōu)化、研究課堂微生態(tài)，為學生的終身發(fā)展助力。