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物理课堂顺学而导的途径和目标
孟拥军
(江苏省高淳高级中学,211300)
摘 要：教学最基本的原则和理念应该是“顺学而导”：紧密结合学情,牢固抓住生成,顺应学生学习的基础和需要,灵活创设教学情境,调整教学思路.结合《探究感应电流产生的条件》《电动势》《楞次定律》《绳连物体的速度分解》的教学案例,给出“顺学而导”的基本途径和目标：结合学情,创设情境,导出认知冲突、探究；抓住生成,调整思路,导出追思探源、比较辨析.
关键词：顺学而导学情生成疑问思考
《学记》有云：“道而弗牵,强而弗抑,开而弗达.”苏霍姆林斯基也说过：“教育的技巧不在于能预见到课堂的所有细节,而在于根据当时的具体情况,巧妙地在学生不知不觉之中做出相应的变动.”因此,教学最基本的原则和理念应该是“顺学而导”：紧密结合学情,牢固抓住生成,顺应学生学习的基础和需要,灵活创设教学情境,调整教学思路.
巧妙的“顺学而导”常能“长善救失”,让不同层次的学生都能全身心投入思考和活动中,获得心流(flow)体验,并“有所知,有所悟,有所发现,有所创造”,实现高效、深度学习.然而,相对于教学内容而言,学情往往是更为复杂、多变的,生成往往是很难完全预设的.因此,“顺学而导”主要是相对于“牵学而教”而提出的原则和理念,很难归纳、提炼出比较一般化而又有具有操作性的策略.下面,笔者尝试结合具体的教学案例,给出“顺学而导”的基本途径和目标.
一、结合学情,创设情境,导出认知冲突、探究
孔子曾说：“知之者不如好之者,好之者不如乐之者.”北宋大儒张载曾经说过：“于不疑处有疑,方是进矣.”利用学生“意料之外、情理之中”的情境,可以有效引起学生的认知冲突（疑惑）,激发学生积极反省、深入探究、灵活创造,以完善认知结构、实现认知平衡的兴趣和动力,从而达到“嫁与春风不用媒”的效果.古人说过：“文似看山不喜平.”其实,上课也一样,通过“峰回路转多曲折,远近高低各不同”的设计,才能有效地启迪学生的思维,强化学生的记忆,加深学生的理解.当然,要创设学生“意料之外、情理之中”的情境,就要从学生的学情（已有认知）——主要是生活经验和学习基础——出发,寻找矛盾和对立以及“最近发展区”.
【案例1】《探究感应电流产生的条件》教学片段
在日常生活经验中,学生对磁铁的性质、物体自由下落和电磁炉烧饭,具有丰富的常识性认识,但是缺乏全面的科学性理解.在《探究感应电流产生的条件》的教学中,教师便创设了两个有关的实验情境：(1)教师出示一根铝管和一个没有磁性的小球,说道：“我将小球从铝管顶端释放,请后排同学跑过来将小球接住.你认为做得到吗？”学生大多认为“做不到”,而接下来的尝试也证明了这一点.这时,教师偷偷换了一个差不多的磁性小球,说道：“哪位同学来释放,老师从后排跑过来接球,可以吗？”这次,教师慢悠悠地跑了过来并接住了小球,学生感到异常诧异.(2)教师出示一个家用电磁炉,说道：“同学们相信电磁炉能点灯吗？”学生全部摇头否认.这时,教师将导线和小灯泡相连组成的一个闭合线圈放在电磁炉的台板上,并接通电源,使得小灯泡放出光芒.学生惊讶地齐喊“哇塞”.
对此,教师没有发表任何见解,而是在黑板上写下“§4.2探究感应电流产生的条件”这一标题,然后问道：“同学们有什么想说的吗？”学生情不白禁地讨论,并提出“xx同学放的球下落时间那么长,其中有何奥秘呢”“导线没有切割磁感线,为什么有感应电流呢”等问题.
这里,教师的情境设计充分考虑了学生的生活经验,有效地将学生引导到了“心求通而未得”的愤悱之境.而后,教师只出示标题,不解释缘由,也起到了“从旁指点桃源路,引得渔郎来问津”的效果,让节课的学习都非常积极、主动.
【案例2】《电动势》教学片段
在初中物理学习中,很多学生形成了“电源电压不变”的观念.因而,在《电动势》的学习中,不少学生很难形成“电源有内电阻”的观念.于是,在教学中,教师安排了“2节新干电池和3节旧干电池分别对2.5 V小灯泡供电”的实验（如图1）,并要求学生先猜想后观察小灯泡的亮度情况.学生没有察觉到电池的新旧差异,因而,担心换上3节干电池后小灯泡会被烧掉.当学生发现换上3节干电池后小灯泡非但没有被烧掉,其亮度反而变暗了时,他们感到不解,提出了“为什么电压大了,灯泡反而暗了呢”的问题.借此,教师追问：“用3节干电池连接时小灯泡两端电压大了吗？”于是,教师便用电压表测量.学生发现用3节干电池连接时小灯泡两端电压反而较小,再次感到不解.借此,教师继续追问：“这是什么原因造成的呢？”学生认为是干电池有问题.于是,教师便断开小灯泡,继续用电压表测量干电池的电压.当学生发现2节干电池的电压约为2.8V,3节干电池的电压约为4.0V时,他们更加感到不解了,提出了“既然不是干电池出了问题,那么到底为什么用3节干电池连接时小灯泡两端电压反而较小呢”的问题.
学生陷入了深入的思考,但是他们仍然很难生成“电源有内阻”这一观念.于是,教师又安排了“旧干电池对多个并联的2.5 V小灯泡供电”的实验（如图2）,要求学生在开关逐一闭合的过程中观察现象并思考原因.学生观察并思考后又产生疑问：“电源电压一定,通过每一个灯泡的电流不变,每个灯泡的亮度应当不变,那么为什么并联的灯泡越多,每个灯泡的亮度越暗呢？”“灯泡变暗了,可能是因为电源电压变小了,可是电源电压为什么会变小呢？”……此时,教师便出示图3所示的电路并提问：“假设电源的电压不变,如果在电路中串联一个电阻,能解释灯泡变暗的现象吗？”学生想到：“并联的灯泡越多等效电阻越小,于是干路上的电流变大了,导致串联电阻上的电压变大了,从而灯泡两端的电压也就变小了,所以灯泡变暗了.”借此,教师追问：“如果上述实验中,导线的电阻是可以忽略的,那么分压电阻只能来自于哪里呢？”学生交流后得出：“电源内部确实存在电阻.”
这里,教师的情境设计充分考虑了学生的学习基础,同样有效地将学生引导到了“心求通而未得”的愤悱之境.而后,教师不断通过自然的追问和补充的情境,把学生的困惑不断加深、排除和转化,一步一步让学生产生了“金风玉露一相逢,便胜却人间无数”的强烈感受,实现了学生的深度学习和有意义建构.
二、抓住生成,调整思路,导出追思探源、比较辨析
相比于课前的学情,课上的生成（本质上是更加具体、更微观的学情）更加随机、动态,难以把握.课上的生成常常使得教师陷入“山重水复疑无路”的尴尬境地,亟需“柳暗花明又一村”的教学机智.课上特别值得教师关注的生成,主要有不到位的理解和错误的认识——同样地,由于理解和认识的肤浅与片面,学生常常“在有疑处无疑”.这时,教师就要通过追问、联系等方式,引导学生在产生疑问的基础上,追思探源、比较辨析,以深化理解、丰富认识或纠正错误.同时,还要尽量把“话语权”还给学生,让学生自己“释疑” 即使学生独立解决有困难,也要多采用“兵教兵”的讨论法——以更好地渗透“过程与方法”目标.
【案例3】《楞次定律》教学片段
在《楞次定律》的教学中,笔者选取例题：“如图4,在水平桌面上有—个闭合导线环,将条形磁铁N极朝下,向上提起.(1)环对桌面的压力与重力的关系如何？(2)环有扩张的趋势,还是有收缩的趋势？(3)若S极朝下,向上提起,情况又会怎样呢？”设计的目标是,通过楞次定律的基本表述让学生按步骤进行分析.不料,有学生当时就提出“来拒去留、增缩减扩”的简洁结论,做出快速的判断.笔者随机应变,顺势问道：“很好.你是怎么知道的？”这位学生自豪地说到：“从书上看到的.”笔者接着问道：“只是老师不明白,书的作者是通过什么依据得到这一结论的？果然,这位学生答不上来.这时,笔者便说道：“先请同学们从上述问题出发来探讨这位同学的观点,最后老师再请代表发言.”通过讨论,学生从力的角度得到了结论；一位学生还从能量的角度给出了全面的解释：“电磁感应的过程是能量转化的过程,磁铁要克服安培力做功,所以必然是‘来拒去留’.因为感应电流的效果要阻碍原磁通量的变化,而原磁通量减小,所以环有扩张的趋势.”
考虑到学生对“增缩减扩”这一结论的理解可能还不够到位,笔者又随手在黑板上面出了图5,并问道：“通电螺线管在闭合金属环A的轴线上,环A在螺线管的正中间.当螺线管中电流减小时,环A有扩张的趋势,还是有缩小的趋势呢？”果然,学生“生搬硬套”地回答“扩张的趋势”.笔者便继续追问：“是真的吗？为什么呢？”大多数学生好奇地相互讨论,甚至争论起来.在讨论中,有学生从力的角度分析,发现“在这里线圈居然有收缩的趋势”,进而摇着头说道：“原来资料上的结论也有错误.”这时,笔者不予评价,而是又提出一个看似相同的问题：“无限长的通电螺线管置于闭合金属环A的轴线上,环A套在螺线管的中部.当螺线管中电流减小时,环A有扩张的趋势,还是有缩小的趋势呢？”学生立刻说道：“那还不是一样的吗！”笔者再次追问：“你确信吗？”学生再次觉得“在无疑处有疑”,白言白语起来：“好像一样,又好像不一样.”这时,一位学生提出：“老师,对这里的‘无限长’我有疑问.”笔者便适时点拨：“能发现这一点很好.其他同学也应该有这个疑问吧？大家针对这个‘无限长’一起交流一下自己的想法.”经过讨论,学生提出：“无限长的通电螺线管内部磁场的磁感线永远到不了头,这意味着环所在的位置没有磁场.”笔者又追问：“线圈中有感应电流吗？线圈受安培力吗？”学生应答：“有电流但不受安培力.”这时,笔者便总结：“同学们,‘增缩减扩’这个结论是有条件的,不能乱用.那么,在什么情况可以用,什么情况下不能用呢？现在知道了吧！”
本节课,笔者没有完成预设的目标,但是,充分关注学生的生成,抓住学生的思维和认识的盲区,通过自然的问答、深入的讨论,帮助学生追思探源、比较辨析,让学生产生了思维的碰撞、认知的升华.教师的追问和联系,起到了引导研究方向的作用,同时隐藏了自己的“权威”,留给学生充分探究的空间.
【案例4】《绳连物体的速度分解》教学片段
在《绳连物体的速度分解》的教学中,笔者设置问题：“如图6,在光滑水平面上放一个物体,人通过细绳跨过高处的定滑轮拉物体,使物体在水平面上运动,人以大小不变的速度v运动.当绳子与水平方向成θ角时,求物体的瞬时速度.”可能是第一次处理这样的问题,学生在独立探究的过程中给出的分解方法几乎都如图7或图8所示,得到的结果几乎都是v1等于vcos0.于是,笔者请两位学生分别谈谈思考的过程.给出图7的学生认为题目所给的速度v就是合速度,并想当然地将其正交分解,给出图8的学生知道V1就是合速度,但是把“力的分解”的方法迁移过来,并感觉只有那样才能构成平行四边形.这时,笔者没有急着评价,而是顺着学生的思路引导：“按照这两位同学的分解方法,物体越靠近墙壁,θ越大,则速度越小.而物体受到绳子的拉力有一个水平分量Fx,根据牛顿第二定律,物体具有水平向左的加速度,则速度应越来越大.这两种结果截然相反,那么,是我们的分解出了问题,还是牛顿第二定律出了问题呢？”学生感到困惑,便讨论起来.有学生说道：“牛顿第二定律肯定没有错误,那么一定是分解错误,错在哪儿呢？”
看到学生还是不得要领,笔者引导道：“同学们是不是觉得不妥呀？老师给同学们提供一个情境.请同学们再来体会一下.”于是,笔者出示图9,并问道：“一只猴子抓住一根树藤摆下后,想抓到长凳上整齐排列的所有苹果.它应该使自己怎样运动？”学生兴致勃勃地发表看法：“一边向下摆动一边沿树藤向上爬.”很快,有学生类比地想到：“物体离定滑轮越来越近,所以物体有沿绳子的运动；绳子与水平面的夹角越来越大,所以物体有绕定滑轮的转动.这样,应该把物体的合速度（水平方向）沿绳子和垂直绳子的方向分解.因为绳子伸长不计,所以物体沿绳子的分速度等于人的速度.这样,可以得到物体
并肯定了学生的想法.之后,笔者还引导学生从能量的角度、微元法的角度进行分析,进一步论证这种解法的正确性.
本环节,笔者同样还学生以“话语权”,引出了学生的不同意见及错误认知；然后,通过正误对比的新异刺激,引起学生的注意,通过是非辨析的讨论引导,把学生的思考引向深入.教师的追问、联系,激发了学生的认知冲突,也拓宽了学生的认知视野,让学生的认识不断获得提升.后来的练习表明学生很好地掌握了这种分解方法.
此外,学生理解和认识的肤浅与片面有时也表现为“在无疑处有疑”.这时,教师通常只要进行答疑即可.但是,值得一提的是,由于教学内容和学习能力的限制,学生提出的问题也很有可能是一节课无法回答、一个阶段无法回答,甚至是教师无法回答的.对此,教师要审慎判断、当机立断,回答可以回答的,不过分纠缠于难以回答的问题——可以通过引导学生课外自主探究的方式解决.
例如,在《匀加速直线运动》的教学中,笔者说道：“凡是提到车辆启动时,通常认为初速度为O,加速度大于O.”有学生就提出：“火车启动时,是先倒车的.”这出乎笔者预料.但是,笔者稍一思考,想到：如果对该学生轻易否定或不予理睬,仍然以预设的流程进行教学,势必会挫伤学生的积极性；而如果从力的角度阐述“若直接加速前进,牵引力要克服整列火车和铁轨的最大静摩擦力,而先后退可以使车厢间的挂钩松弛,再前进时车厢逐个启动,就只要克服该车厢的最大静摩擦力和前面车厢的滚动摩擦力,启动白然要容易得多”,那么学生会因为对最大静摩擦力和牛顿第二定律等知识还一无所知,而产生更多困惑.于是,笔者先肯定该同学的观察力,然后指导学生课后阅读后续教材或接受单独指导.
“学成于思,思源于疑.”“顺学而导”的核心是,立足于学生已有的知识经验和认识水平．坚持用“疑”的观点指导学生学习,并逐渐培养学生“疑”的习惯和方法,把课堂变成学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的场所,并敢于暴露、善于应用生成性的资源,使课堂呈现师生真实而自然的交往过程,以促成学生深入的思考、有效的学习.
本文系江苏省中小学教学研究室“十二五”规划立项课题“基于新课程标准的高中物理深度备课行动研究”(编号：2013JK10 -L002)的阶段性研究成果之一.
参考文献：
[1]罗祖兵,生成性教学的基本理念[J]．课程·教材·教法,2006 (10)
[2][瑞典]胡森等,教育大百科全书[Z]．张斌贤等译,海口：海南出版社,2006
[3]孟拥军,生成性教学视角下的物理课堂“理答”策略研究[J]．物理教学,2014 (11)
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