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“做中学”与新课程物理教学  

2012-08-29 12:05:06|  分类: 物理教学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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“做中学”与新课程物理教学




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“做中学”与新课程物理教学




      近年来,中国和法国合作的"做中学"科学教育实验项目已在我国近20个城市开展实验并取得了很好的实验效果。"做中学"(Learning by doing)既是一种教育思想,也是一种教学方式和学习方式。开展"做中学"的目的,就是通过动手做科学,让学生手脑并用,经历和感受人类科学探究的过程,通过动手又动脑理解科学。在实施"做中学"的过程中,强调培养学生的科学方法、科学思维、科学态度、科学价值观、创新精神和实践能力,提高其科学素养。
  
  作为一种新的学习方法,"做中学"对我国目前中小学科学教育的教学具有极其深刻的启迪作用并产生积极影响。以物理新课程为例,新课程将科学探究明确列入课程内容,其重要的理念之一是从"生活走向物理,从物理走向社会"。物理教学要求联系学生的生活实际和生产实际,改变单一的教学方式,使学生采用多样化的方式学习物理,突出他们在学习中主体地位,使学生真正成为学习的主人。实现这些目标需要广大教育工作者创造性的综合运用多样化的教学方式。笔者认为将"做中学"引入物理新课程教学是操作性极强的有效教学方式之一。那么,怎样理解"做中学"、"做中学"和物理新课程教学是否具有适切性呢?本文就这些问题作以探讨。
  
  一、"做中学"及其内涵
  
  "做中学"诞生在美国,逐步传入世界不同的家和地区,在实施的过程中不断发展、成长和完。20世纪80年代末,诺贝尔物理学奖获得者、国芝加哥的雷德曼(Lederman)教授提出一项名"Handon"的科学教育改革计划,该计划在美国验并取得好的效果。法国物理学家、诺贝尔物理奖获得者乔治·夏帕克教授十分赞同雷德曼的学教育改革计划,他于1995年将其引入法国(取为"LamainaLapate",即"动手做"的意思)。过实验探索后,在全法国推广,并开发出了法国施该项目的一批典型案例。作为中法合作项目,2001年,中国教育部和中国科学技术协会在中国同倡导并推动"做中学"科学教育实验项目。经几年实践,不仅在全国城乡建立了一批实验学,而且开发了一批中国自己实施"做中学"科学育实验的典型案例,使实验取得了良好的效果。
  
  "做中学"是由美国物理学家雷德曼总结并提出的一种学习方法,这种学习方法和教育思想对20世纪末叶的科学教育产生了深刻的影响。20世纪90年代以来,世界许多国家和地区陆续开展"做中学"科学教育实验,开发了许多教学案例,总结了一些有效实施"做中学"的教学方式。"做中学"只所以能引起人们的高度重视,其原因就是它的教育理念顺应了时代与社会发展的需要,与20世纪末叶以来教育发展的要求合拍。
  
  "做中学"是让学生在动手做的过程中探究和学习科学知识,一般并不存在固定不变的教学模式,但其中却包含以下几个共同的要素。
  
  1.提出问题:"做中学"的教学设计以问题为起点和主线,教学过程围绕问题展开,最后以问题解决或提出新的问题结束一个单元的教学。可见,提出问题是"做中学"的一个十分重要和关键的要素。问题的提出可以由学生独立完成,也可以在教师启发、指导和引导下由学生提出,还可以由教师提出问题。但是,不管怎样提出问题,所提问题都要基于学生的生活经验或者使学生面对一个真实的问题情境。因此,开展"做中学",教师首先为学生创设一个情境真实、接近学生实际生活经验、适合学生的认识规律和心理发展水平、便于学生进行探究和产生问题的情境就格外重要,做到了这一点,也正是教师实施"做中学"的智慧所在。例如,如果想让学生通过"做中学"探究物体在水中的沉浮,就可以给学生提供一个盛水的容器,准备各种不同材料的物品(如木块、塑料块、铁片、铝片、大头针、橡皮泥等),让学生动手做,引导他们探究上述物品在水中的沉浮情况,学生在动手的过程中,看到有些物品,在水中上浮,有些下沉,此时他们也许自己或在老师启发引导下提出问题:物品在水中的沉浮与其结构和材料有关吗?和物品的本身形状有关吗?能不能使在水中下沉的物体也浮起来…等?提出的各种问题既是科学探究的起点,也是进行"做中学"活动的主题。
  
  2.猜想或假设:面对问题,学生思想上产生困惑或冲突,同时也能够形成解决问题的心向。为了消除困惑,学生就会根据自己的已有知识和生活经验,提出猜想或假设,设想解决问题的各种途径,或者对出现的问题做出自己的解释,对问题解决的最终结果做出自己的判断,这就是猜想与假设要素。对学生的猜想与假设,教师要善于抓住教育的机会,一方面,要鼓励学生,保护学生提出猜想与假设的积极性。另一方面,要引导学生基于自己的生活经验和知识基础有根据的提出猜想与假设,是他们明确自己所提出猜想与假设的依据,这样就会逐步引导学生形成良好的思维习惯。
  
  3.制定计划与设计实验:猜想与假设只是对研究的问题根据已知材料、自己的生活经验及科学知识作出的一种猜测性陈述,或者对问题的因果性、规律性作出的假定性解释。这种猜想与假设是否成立,还必须拿出客观事实进行检验,如何得到事实依据呢?这就必须进行实证研究,要求研究者制订获得事实依据的计划和设计出能够获得事实依据的实验。这一步实质上就是把假设与猜想从操作的角度具体化、程序化,使研究者"做"有明确目的,行动具有可操作性。
  
  4.动手操作,获取事实资料:动手操作是"做中学"最核心的因素,也是学习科学的一个非常主要的环节。最初提出"做中学"就是要让儿童少年通过动手操作学习科学,其目的在于使学生以科学的方法来学习科学知识。"做中学"特别强调学生动脑又动手,亲自体验科学探究的过程,强调在学生探究的过程中培养学生的学习方法、思维方法、学习态度和科学精神。
  
  动手操作是学生将自己的计划和实验设计付诸实践的过程。这一阶段,学生要根据自己的实验设计选取适当的实验器具和材料,亲自做实验,记录实验数据、事实和现象,搜集证据和有关信息,并最终完成实验。要做好这些工作,既要安排好实验操作步骤,又要设计好记录表格,并在动手操作过程中对设计的步骤及表格不断进行调整。在此特别指出,"做中学"一定要让学生做好并保管好实验的原始记录,培养学生尊重客观事实的科学态度。
  
  5.解释讨论,表达交流:根据实验获取的事实资料和已有知识,学生对所研究的问题进行讨论,经过比较、分析、综合、推理、判断……等思维活动,自己提出符合逻辑的、能够自圆其说的合理解释。同时,把自己的研究结果和同伴交流,共同分享。
  
  "做中学"之所以在世界范围内引起强烈反响,许多国家和地区对其进行系统研究和实践探索,主要是它的理念顺应了当今时代和社会发展的需要。这一点表现在以下五个方面:
  
  第一,"做中学"提倡面向全体学生的教育理念,顺应了21世纪各国提高全民科学素养的需要;
  
  第二,"做中学"科学探究的教育理念,强调让学生通过亲身经历科学探究过程以获取知识、体验科学探究过程、领悟科学思想观念、学习科学方法。这些不仅顺应了世界教育教学发展潮流,而且也是提高学生科学素养之必须;
  
  第三,"做中学"提倡以人为本的教育理念,强调促进学生的发展,是当今世界教育改革的发展趋势;
  
  第四,"做中学"提倡并体现了发现学习的教育理念,既符合当今提倡和推行的建构主义的学习理论,也顺应了世界教育改革潮流中倡导的"改变学生学习方式"之要求;
  
  第五,"做中学"提倡的创设真实情景、让学生动手操作、手脑并用的学习理念,强调让学生经历科学探究过程,在过程中感受和体验,形成科学的价值观。这些不但是建构主义学习理论的体现,而且为建构主义主义理论提供了可具体操作的教学与学习方法。
  
  二、"做中学"与物理新课程教学的适切性
  
  "做中学"科学教育思想顺应了当代世界范围内教育改革发展的趋势,对我国当前基础教育课程改革中新课程的实施具有积极的借鉴作用。以九年义务教育的物理新课程(以下简称物理新课程)为例,"做中学"的教学思想与物理新课程标准的实施要求是基本一致的,并且二者具有非常好的适切性,具体表现在两个方面。
  
  1.    物理新课程的教育理念与"做中学"的教育理念在一定程度上吻合的物教育理念
  
  物理新课程的教育目标是提高全体学生的科学素养,其课程设置主要以促进学生的发展为目的,面向全体学生,满足所有学生发展的需要,提升全体学生乃至我国公民的科学素质,物理课程设置淡化学课本位,不过分追求学科体系自身的完备,这一点与"做中学"的理念完全一致。
  
  物理新课程秉持"从生活走向物理,从物理走向社会"的理念,强调物理课程的设置要贴近学生的生活经验,让学生从熟悉的生活和自然现象中去探究物理规律,体会物理学在生产和生活中的实际应用,在探究的过程中培养学生良好的思维习惯和科学探究能力。这些思想和"做中学"的教育理念,除了物理学习内容具体在物理学领域之外,二者并无本质区别。
  
  物理新课程强调"注重科学探究,提倡学习方式多样化"的教育理念,认为探究式学习方法是学习科学的一个强有力的工具,在探究学习过程中,学生不仅仅是学习物理知识,更重要的是在探究学习过程中学会学习,学会科学探究,获得多种体验,情感和态度得到积极的发展,形成科学正确的价值观。用"科学探究"的方式学习科学也是"做中学"的基本教育理念和要求。"做中学"强调学生通过亲自动手做试验或从事实践活动学习科学,要求学生在学习科学的过程中手脑并用,亲身经历科学探究过程,用"科学家探究科学的方式"学习科学,并在其中获得体验。由此不难看出,物理新课程与"做中学"的理念在这一方面是完全吻合的。因此,我们完全有理由把"做中学"看作是实施科学探究的具体方式之一。
  
  物理新课程强调课程设计注重学科渗透,不过分强调物理学科逻辑体系,不过分追求物理学科体系自身的完备。这一理念既强调了自然界的整体性,也包括"应以学生生活和自然界中的实际问题展开学习"的含义。"做中学"的教学设计要求以问题为中心展开教学过程,以任务驱动学生动手操作,开展实践活动,在做的过程中获得各种体验,学习科学。可见,二者在这一点上并无两样。
  
  综上所述可见,"做中学"与物理新课程相比,二者的理念具有非常好的适切性,这不仅是因为二者均属于科学教育的范畴,而更深层次的原因在于它们都体现了新的教育理念,反映了当代社会对培养人才的要求,体现了现代教育的发展趋势。
  
  2.开展"做中学"在一定的程度上体现了物理新课程的教学和学习要求
  
  物理新课程提倡教学方式和学生学习方式多样化,在物理教学过程中特别注重物理知识的形成过程和学生的学习过程。强调培养学生的自主性和科学探究能力。要求教师必须特别关注开展自主学习、合作学习和探究学习等多种学习方式。
  
  所谓自主学习(self-regulated learning),理论上是指学生自己确定学习目标、选择学习方法,监控学习过程、评价学习结果的学习方式。我国在新一轮基础教育课程改革中,将自主学习放在了重要的位置。《基础教育课程改革纲要(试行)》就明确指出:"注重培养学生的独立性和自主性,促进学生在教师的指导下主动地、富有个性地学习"。物理新课程标准也特别强调使学生自主性得到发展。例如,课程目标要求学生自主地经历科学探究过程,独立思考。课程实施强调帮助学生尽快步入自主性学习的轨道。课程评价特别强调学生的自我评价和评价在促进学生自主性发展方面的作用。可见,自主学习是实施物理新课程教学所要求的重要学习方式。'做中学"的教学,要求学生面对真实情景,提出所要研究的问题,获得证据,解释讨论,学生亲身经历科学探究的过程。不难看出,这一过程也是自主学习的具体表现方式之一。
  
  合作学习(cooperative learning)是本次基础教育课程改革中倡导的主要学习方式之一。新课程强调鼓励合作学习,促进学生之间的交流与合作,都是合作学习的具体要求。早在20世纪70年代,合作学习就在美国兴起,由于它顺应了现代教育发展的要求,很快就引起世界各国的关注并被公认是一种比较有效的教学模式和教学策略。一般而言,所谓合作学习,是指在教学过程中,以学生小组为教学基本组织形式,教师与学生之间,学生与学生之间,根据一定的合作性程序和方法,彼此通过协调的活动,促使学生共同学习,共同完成学习任务的一种教学策略。物理新课程特别强调学生在物理学习中的交流与合作,实质就是对合作学习的具体要求。从"做中学"的教学过程看,它完全体现了合作学习的理念和策略。就教学组织形式而言,一般情况下,以小组为单位实施教学是"做中学"的基本教学组织形式。就"做中学"活动的教学目标而言,开展"做中学"活动的每个小组都有明确的任务和目标;就"做中学"活动过程而言,小组成员在组内有明确的角色和分工,每个成员为实现共同目标承担明确的具体责任。但是,要完成共同任务,组内成员之间还必须相互协助,及时进行交流与合作,相互分享研究成果,形成合力,最终才能实现共同目标。由此不难看出,"做中学"活动的教学过程时刻都体现了合作学习的教学理念与策略。因此,笔者有理由认为,"做中学"实质上也是合作学习的具体教学方式之一。
  
  探究学习是物理新课程强调的最重要的学习方式。义务教育《物理新课程标准(实验稿)》既将科学探究列入物理课程目标,又将其作为物理课程的重要内容。物理新课程特别强调要让学生亲身经历科学探究过程,以科学探究的方式学习物理。"做中学"不仅将科学探究作为最重要的教育理念,而且整个实施"做中学"教学过程的本身就是科学探究过程,这一点从前面的论述中已经清楚可见,不再赘述。
  
  通过以上讨论,我们不难发现,"做中学"的教育理念、实施策略与物理新课程教学之间具有非常好的适切性。因此,我们有理由认为,将"做中学"与物理新课程教学结合不仅是可行的,而且是实现物理学习方式多样化的有效途径。



 

 

 

 

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