建構主義視野下高中物理概念和規律教學淺析

陳萬鋒

(吉林省通榆縣實驗中學校 吉林 白城 137200)

1.知識的建構：同化—順應

在建構主義理論中，圖式、同化、順應和平衡是四個基本概念。

作為認知結構的起點和核心，圖式是個體對外界的知覺、理解和思考方式。圖式的形成、變化和發展主要依賴于同化、順應這兩個基本過程，同化是個體將外界的信息納入到自己原有認知結構的過程，使得原有圖式得到擴充和豐富，相當于擴大了外延；順應則是新信息與原有認知圖式產生“沖突”，并且引起原有認知圖式發生質的改變，實現了認識上的飛躍與嬗變。個體不斷地通過同化、順應這兩種形式形成與周圍環境信息的“不平衡→新的平衡”的過程，表現為個體在不斷地認知與學習。

另一方面，我們學習的每門學科都有它的知識結構。知識結構具有整體性，各部分之間相互協調、融合貫通；知識結構具有有序性，從基礎到提高，從核心到外圍，從主干到枝葉。物理概念與規律是對事物的本質特征和事物間內在聯系的概括表述，簡潔而基本，它們可以擴充知識學習，并被用來解決實際問題，在物理知識結構中占據核心的地位。概念和規律教學包含“引入、建立、討論和應用”的基本過程，學生對物理概念和規律的學習體現著對物理知識結構的掌握，以及自身認知結構的變革，經歷“同化-順應”，實現認知從“平衡”到“不平衡”再到“新的平衡”的發展。在概念與規律學習中，有對新知識的同化：比如在認識了速度這個概念的基礎上，進一步地去認識平均速度、瞬時速度、初末速度、速度變化量等概念；對質點概念有了深切的理解就能幫助掌握理想氣體、彈簧振子、單擺、點電荷、點光源、光線等理想模型；在學習過位移、加速度等矢量之后，能更好地認識力、動量等概念的矢量性。有時，經過不斷地同化(量的積累)會使認識水平的提升變得順理成章，通過歸納機械能、動量、能量等方面的守恒定律讓學生認識到“守恒”是物理世界的重要而根本的法則，對“守恒量”的探尋成為創立新物理量的契機。

也需要學習者對新知識進行順應，順應過程往往需要進行深刻的理性分析才能實現認知結構的質變，而這也往往體現價值的所在——成為認識新概念、新規律的突破點。比如物體下落快慢與輕重的關系、用手推小車小車就動不推就停下來等現象，由于受前科學概念的影響，學生往往處于一個直覺錯誤的認知結構上，這時就需要在學生頭腦中激發認知沖突：將輕重物體捆在一起下落，把小車置于一個沒有阻力的理想平面上來進一步考慮，從而實現原有認知結構的瓦解來建立起新的圖式。有時還要克服相似概念的影響，以位移的學習為例要受到之前已熟知的路程概念的影響，只有從本質上區分二者的物理意義并深切理解位移具有方向含義、強調的是位置變化，才能使自己的認知結構得到擴充和發展。

2.對物理概念和規律的建構

建構主義理論認為，知識不是純粹客觀存在的，而是來自個體對外部世界的主觀認識，個體憑借自身原有認知結構與外界環境的交互活動建構新知，教師的直接灌輸若不能激發學生的內在動機將難以取得預期的效果。在教學中，學生不是現成知識的被動接受者，而是主動對知識進行理解和建構。教師就是要對學生的知識建構活動提供點撥引導、組織推動。從而建立起情境創設、協作學習、會話交流和意義建構的開放性學習過程。

在進一步研究單擺回復力的教學環節中即使有彈簧振子知識做鋪墊，學生在意義建構過程中還可能會遇到困難或者錯誤地得出拉力和重力的合力充當回復力，這時就需要教師輔以“支架”做出點撥：

點撥：

(1)在最低點(平衡位置)重力與拉力的合力是否為零(如果合力是回復力則合力應該等于零)。

(2)能否保證重力與拉力的合力方向始終沿軌跡的切線方向上。

如果得到否定的回答，學生將改弦易張朝著逼近正確的方向邁進一步，在教師不斷的啟發、指導和修正下逐步達成最終意義建構的完成，使“自主”貫穿建構性學習的始終。這種對概念和規律的掌握是由學生在教師的指導下基于自己的經驗背景在特定情境下有意義地建構起來的，不是簡單被動的復制式學習。

建構主義理論為我們的教學提供了新的參考和指導，而我們的最終目的是讓學生獲得真正的知識并且是在一個生動活潑的過程中主動獲取和建構起來的。