基于学习中心教学论 构建情境化教学模型

作者: 郭美华

中图分类号:G633.7 文献标识码:A

随着新课程标准的实施,教学理念逐渐从“以教为中心"转向“以学为中心”,强调学生在学习过程中的主体地位。学习中心教学论主张“知识工具论”和“知识资源论”,认为教师应通过创设有意义的学习情境,促进学生独立、能动地完成学习过程。情境化教学作为学习中心教学论的重要实践手段,能够有效帮助学生从具体情境中抽象出物理概念,并在实际问题中迁移应用。本文以“功率”概念建构为例,探讨如何通过生活情境、实验情境和问题情境的有机结合,构建情境化教学模型,促进学生深度理解物理概念,提升学科素养。

1 学习中心教学论的内涵

学习中心教学论是相对于传统教学论而言的一种教学思想与教育理念。传统教学论从总体上说是“知识为本教学论"和“教师中心教学论”(主要以教师的讲授为中心)],而学习中心教学论秉持“知识工具论"和“知识资源论"的观念,反对“知识自的论”及“知识唯一论"的观念。在教学过程中,教师发挥着积极的教导作用与功能,创设有意义的学习情境,设计多样化的学生学习活动,帮助并促进学生独立、能动地完成学习过程。余文森教授主张,为了实现由“以教为主"向“以文章编号:1003-6148(2025)4-0014-4学为主"的转变,应建立起“学习中心课堂”的新型教学。所谓“学习中心课堂”是指以学生学习活动作为整个课堂教学过程的中心或本体的课堂。学习中心课堂要把学习的权利和责任还给学生,激发学生的学习兴趣,培养学生的学习能力,引导学生学会自主学习和自我教育;还要致力于建立让学生的潜能得以充分发挥出来的教学文化和教学方式;更要致力于构建以学为主线、以学为本的课堂教学体系和结构[2]。

2 学习中心教学论与情境化教学

学习中心教学论认为,教师的教导作用是有界限的,其主要目的或功能是引起学生能动参与学习活动,并促进学生有效完成学习过程。而情境化教学是教师教导作用的一种有效手段和途径。2022版新课标指出,知识内容是培养学生形成素养的重要载体[3]。物理概念是物理观念形成的基础,也是一个较抽象的学习内容。学生的学习是一个从已知到未知,从具体到抽象,从现象到本质的发展过程,教师要充分结合学生的生活经验,有目的地创设生动具体的学习情境,实现情感共鸣,引导学生主动从经验中概括、提炼事物的共同属性,抽象事物的本质特征,完成对物理概念的建构过程。在物理概念的学习过程中,情境化教学从生活中的实际问题入手,以解决问题为主要载体,让学生经历了观察思考、实验探究、迁移应用、分享交流等学习过程,逐步建构物理概念并迁移应用,促进学科素养的发展。

3情境化教学在"功率"概念建构中的实施策略

变革教与学的关系,构建新型的学习中心课堂,需要实现少教多学、依学定教、以学论教,让学生在学习情境中经历初识概念、修正概念、迁移概念的学习过程,进而深度理解和灵活运用概念,解决生活中实际且真实的物理问题。

3.1 创设生活情境,初识概念,实现少教多学

2022版义务教育物理课程理念指出:物理教学应“从生活走向物理,从物理走向社会”[3]。“功率”一课从一个具体鲜活的情境“学校改扩建工程”展开,通过展示施工半年来学校改扩建工程的变化照片,让学生感受科技与人类的力量,培养学生善于观察生活中物理现象的习惯。随后,教师提出一个与施工快慢有关的学科问题。

师:随着科技的发展,施工时为何用机械代替人工呢?(展示《天工开物》中古人修茸房屋的图片)它有何优势?

生:完成的进度更快。

师:从物理学角度说,完成一项工程需要做的功相同吗?

生:相同。

师:那施工进度快,指的是物理学中做功的-

生:做功更快。

【设计意图】“功率”的学习是在学生有了运动快慢、功有大小及做功的过程伴随着能量转化等知识储备的基础上,进一步理解做功也有快慢之分,即功率的物理意义。教师选择一个贴近学生生活且符合学生认知特点,又颇有一些挑战的工程素材作为切人口,再通过与古人建筑行为的对比,让学生感受科学技术带给社会发展的积极影响。以此激发学生的求知欲,使学生深切感受物理与工程实践、社会发展密不可分,融入了思政教育中发展的世界观等哲学元素。

【教学评析】学习中心课堂教学特征之少教多学,它强调让学生多自主思考、主动提出有价值的物理问题。教师摒弃了直接讲授机械功率的定义这种灌输式的教法,采用创设学生身边的生活情境导出有学习价值的物理问题,

学生在实际情境中对比学习、独立思考,初步感知功率的概念及意义。初识概念的情境化教学流程如图1所示。

3.2 经历实验情境,修正概念,实现依学定教

不少教师不太理解概念课为何也要引入实验探究,认为这是否有画蛇添足的嫌疑。但对于初中生来说,物理概念的理解是个十分抽象、难理解、易混淆的过程,如后面的学习中学生不易区分功率和效率。通过实验情境和探究学习可以将抽象的概念具体化、情境化,帮助学生深度建构;另外,学生在实验探究过程中可以更深入地修正概念;在实验探究过程中,实践出真知,学生主动合作,动手实践,提升科学探究素养。修正物理概念的情境化教学流程如图2所示。

在“功率”概念的修正过程中,学生出现了一个生成性的物理问题,常见的科学方法一控制变量法的理解和应用。教师将工程中的“起重机”物理模型带人课堂—自制了“起重机演示仪”(图3)。

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图3自制“起重机演示仪”



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【教学片段】

师:做功快慢是衡量机械性能的一个有效指标。现在请同学们用这个起重机模型来探究两个电动机的做功快慢。用钩码代表重物,用计时器来计量电动机的工作时间。第一步,请小组同学商量实验方案。

生1:可以在相同时间内提升同样的物体,物体提升得越高说明做功越快。

生2:还可以把相同的物体提升同样的高度,比较做功的时间,时间越短,做功越快。

师:还有别的比较方法吗?大家可以想想之前的学习中我们比较运动快慢的方法。

生:…

师:同学们可以在实验中继续思考尝试。设计好实验表格(表1),把需要记录的物理量记录下来。

生3:填写需记录的物理量:钩码的重量 基于学习中心教学论 构建情境化教学模型1 基于学习中心教学论 构建情境化教学模型2 ;提升的高度 基于学习中心教学论 构建情境化教学模型3 ;做功的时间 基于学习中心教学论 构建情境化教学模型4

学生开始分组实验…

分享实验数据时,教师质疑:做功不同,时间也不同,如何比较做功快慢呢?

基于学习中心教学论 构建情境化教学模型5
表1实验记录表

生(质疑):没有控制变量, G 或者 h 应相同。

师(启发):我们要比较做功的快慢,一定要控制 G 或 h 相同吗?

生:不用。比较做功的快慢可以在 W 相同的情况下,比较 基于学习中心教学论 构建情境化教学模型6 ;或者在 基于学习中心教学论 构建情境化教学模型6 相同的情况下,比较 W 。

师:如果 W 和 基于学习中心教学论 构建情境化教学模型8 都不同,如第一次实验中的甲电机和第二次实验中的乙电机,怎么比较做功快慢呢?

生:我们可以比较1s内做功的多少,也就是用W/t来比较单位时间内做功的多少。

【设计意图】在完整的实验情境探究中,学生深度理解了做功快慢的比较方法,纠正了控制变量法的应用。学生的困惑在于功率的定义包含了三个物理量的组合,在运动快慢理解的基础上提出了更高的要求。此环节起到了修正物理概念,加深学生对功和功率的深度认知和区分的作用;另外,用自制的实验器材模拟起重机,让学生模拟工程实践,初步建立起重机的结构模型。

【教学评析】知识在情境中才具有意义,实验情境是学习的有效载体。学生在实验情境中发现问题、解决问题,达成学习知识的目的,促进学科素养的形成。结合学生学习过程中生成性的真实困惑,教师及时对教学活动进行调整,促进和引导学生共学共研,实施学习中心课堂教学的特征之二——依学定教。

3.3 创设问题情境,迁移概念,落地以学论教

布鲁纳提出的“发现学习"强调,学生应该通过亲身参与、积极探索和解决问题的过程来获取知识,这样的学习方式能够帮助学生建立更加深入和全面的知识理解,同时也能够培养学生的创新思维和解决问题的能力。皮亚杰也强调问题解决在知识学习中的重要性,知识的建构是通过个体与环境的相互作用来实现的,问题解决是个体与环境相互作用的重要方式之一。

为帮助学生迁移、应用概念,评价学生对“功率”概念的掌握和理解,教师选取了学生熟悉的生活情境“爬楼梯”的原始物理问题,通过设计方案、实践操作比较耗能的快慢问题。在此环节,学生通过小组合作设计实验方案(包含测量的物理量符号及测量工具等),动手实测解决问题。让学生养成善于从物理学视角去观察生活,并且从能的角度加深对克服重力做功的理解,起到了拓展及应用知识的作用,发展了学生学科思维和实践能力。教师根据学生的反馈、学生间的相互质疑、不同方案的设计,评价学生学习目标的达成。这也是学习中心课堂教学的特征之三一以学论教。

学习中心课堂教学更关注学生学习的效度、手段及途径,教师巧妙地设计符合学生认知水平、有学习价值、有一定趣味性、有一定进阶性的学习情境,引导学生进行有意义的学习活动,让学生的思维得到充分发展,营造有探究味、思维味的物理课堂。迁移应用物理概念的情境化教学流程如图4所示。

创设问题情境 合作交流评价 迁移物理概念

3.4 情境化教学与概念建构

学习中心教学论下“功率”概念课教学以学习活动为本体进行教与学的设计,在生活情境、实验情境及问题情境中初识概念、修正概念、迁

移概念,让学生在真实情境中将感性的物理概念升华为对物理观念的理性建构。情境化教学在

“功率"概念建构与理解迁移过程中呈现四大特征,如表2所示。

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表2情境化教学在概念建构教学中的特征

4结论

4.1 构建学习中心教学论下的情境化教学模型

情境既是学习的主线,也是学业评价的载体。基于课例实践研究,笔者构建了学习中心教学论下的情境化教学SSPE范式(图5)。

4.2 探索学习中心教学范式的实施路径

新课标下的新型物理教学正发生着有意义的变革,学习中心教学论下的初中物理教学更关注学生学的方式、学的价值和学的途径。初中物理学习中心教学范式的实施路径(图6,是以“学为中心”的理念贯穿始终的系统性变革。首先,以核心素养为立意,设定明确、可测的学习目标,确保教学方向与育人价值相统一;其次,基于目标构建多维动态的评价体系,通过“以始为终”的评价先行策略,将诊断性、过程性与终结性评价有机结合,形成教学改进的闭环反馈;再次,围绕评价指标设计层次化、情境化的学习任务,通过实验探究、问题解决等驱动性活动,促进学生深度参与和概念建构;最后,依托“具身学习"理念,关注学生在实践中的行为表现与思维外化,通过实证数据评估目标达成度,实现“教学评”的一致性。这一路径通过目标、评价、任务、反馈四环节的螺旋上升,最终推动物理教学从知识传递转向素养培育,为学科育人提供可操作的实践范式。

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图5学习中心教学论下情境化教学SSPE范式

参考文献:

[1]陈佑清.学习中心教学论[M].北京:教育科学出版社,2019.

[2]余文森.核心素养导向的课堂教学[M].上海:上海教育出版社,2019.

[3]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022

[4]郑映凤,麦建华,杨昌彪.情境理论下培养学生物理观念的教学途径探讨—以“液体的表面张力”概念课为例[J].物理教师,2023,44(7):12-16.

(栏目编辑 赵保钢)



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