教学情境创设的原则
(一)教学情境创设的普遍性原则
1.简洁性原则
在上述的李吉林的情境教育理论中就有提及,情境创设应该考虑到情感活动和认知活动的结合,而简单易懂的原则就是要降低学生产生这种结合的难度,用最简单易懂的内容来唤起学生的情感和认知活动。因此,在创设情境时要注意情境的内容要简单,不宜使用过多复杂、难以理解的词语,不要掺杂过多的内容。
例如,在让学生获得摩擦力的概念时,就不应该使用轮滑鞋之类的物体来创设情境,而应该选取如人在冰面上滑动这样较为简单的情境。这是由于学生此时对于物理观念和规律是懵懂的,他们此时只是刚刚接触要学习的内容。所以,创设基于物理观念的教学情境的首要原则是简单、易理解。从心理学依据上来分析,教学情境是要激发起学生的学习欲望,让新学习的内容与学生主观认知产生联系。为了激发这种联系,在情境创设时必须首先让情境内容和形式简单易懂,以帮助学生快速接纳新的物理概念和规律。
这种简单性表现在两个方面。第一,形式和内容上的简单。在创设情境时尽量使用最简单的形式来呈现。例如,在语言表达上言简意赅,不宜用过多的词汇来修饰情境,否则会造成内容过多而所要传递的重要内容容易被学生忽略。第二,情境创设的材料选取要与学生经验相贴近,这样才能更易被学生理解。曾有教师在课堂上为帮助学生理解“场”这个概念,为学生引入人物的“气场”这样的情境,并列举毛主席的气场和普通人的气场。这种情境在创设时就没有考虑学生的认知经验。中学生不是在社会上经历许久的中年人,对于人的气场这种概念本身就没有太多感触,更没有见过毛主席。如果用学生最害怕的德育处主任与和蔼可亲的老教师相比,学生就更容易接受一些。不管怎么来创设这样的情境,都要考虑到学生的认知经验,要创设易于理解、形式简单的情境。
2.科学性原则
物理学科是一门自然科学,它具有客观和严谨的特征。为了完成物理观念的培养,教师必须注意教学情境创设的目的是帮助学生内化和理解正确的物理概念和规律,所以教学情境的创设必须要强调科学性。一方面是弥补学生通过日常生活或经验所获得的已有概念的不足之处,另一方面是为了让学生理解正确、科学的物理概念和规律,从而为形成正确的物理观念打下基础。例如,在前面提到的相关问题中发现,一些教学情境创设明显违背生活常理,甚至是法律法规,经不起推敲,所以教学情境必须要符合科学性原则。只有在科学的教学情境中让学生感知物理观念,才能让学生的物理观念更为科学化。建构主义学习观中也一直强调真实情境的意义,而这种真实既包含了情境的真实,也应当包含物理的真实,即科学。
科学性原则应当体现在两个方面:第一,内容科学严谨。创设的情境内容要经得起物理学的推敲,更要符合生活常理。第二,创设的情境要顺应学生的认知规律,体现科学。从创设的形式上来看,选择何种形式来进行教学情境的创设也要具有一定的科学性,比如能够用直观方式重现的情境就没有必要通过大量文字来描述。
3.体验性原则
体验性原则是指教学情境创设的内容必须让学生有体验性。教师围绕物理观念而创设的教学情境不应当脱离学生感受太远,应当是与学生日常经历息息相关的。例如,在讲解圆周运动时,就应该选取学生认知中经历过或体验过的材料作为情境的内容,如旋转木马、过山车等。反之,如果选取一些过于抽象而缺乏体验性的内容,如“在一个旋转圆盘上,有一个做圆周运动的乒乓球”,就不适宜作为教学情境的内容,因为其缺乏体验性。学生应当对情境中的材料有过相关经验。情境学习理论中强调了认知活动和情感活动,缺乏体验性的情境是不能够有效促进和激发学生情感活动的,这样不利于创设出有效的教学情境。这种体验性可以给学生一种参与感和获得感。学生在体验过的情境中会不断获得个体实践的真实感,这帮助学生满足了自己的需要,从而获得了成就感,感受到自己学有所获,体验到了自己的生活与物理之间的关联,体验到了自己的物理观念在与现实世界相碰撞。这种体验性不限制于对内容的要求,也是对创设形式上的建议;如果选取更容易让学生获得体验的形式,那么无疑会让教学情境的效果更好。所以,在教学情境创设中,体验性原则值得教师重视。
(二)新知识课中教学情境创设的原则
1.相似性原则
建构主义的理论关于情境部分尤其关注学习迁移,而迁移对于素养的形成和发展有着至关重要的作用,所以情境创设符合相似性原则是为了更好地帮助学生发生学习迁移,借此来帮助学生形成和发展物理观念素养。建构主义学习观强调两个情境间的相似性或关联性会影响迁移,教师可以借助学生认知中已有的相似性的内容帮助学生迁移来学习新的物理概念,以此能够更有效率地帮助学生获得新内容,从而使得学生快速进入下一阶段的学习中。例如,在学习万有引力时,可以利用好学生已经掌握的重力的概念,利用重力和万有引力的关联性,比如教师提出“我们之前已经研究过重力,还记得重力的方向吗?谁是施力物体?那大家有没有思考过重力是如何产生的呢”?此时学生便会将万有引力这个新概念与已经掌握的重力的概念联系起来,以此快速帮助学生了解和内化万有引力的概念。
2.概括性原则
在新课程标准中指出,学生要想建立概念,必须要在诸多客观情境中概括事物的共同属性,抽象事物的本质特征。创设教学情境必须包含所要学习的物理概念和规律的全部特征并概括性地容纳在一个情境中,这样可以使学生想起此情境便回忆起物理概念和规律,同时有助于学生提炼物理观念和规律的内容。同时,在针对物理观念素养的理解中,理论分析里也提到,物理观念是物理概念和规律的概括化提升和升华,在感知阶段的情境创设所帮助学生习得的只是浅显的物理概念或规律。为了帮助学生能够达成物理观念的形成,则应该在其中加入概括性,借此达到物理概念或规律的升华训练,推动学生脑海中物理概念或规律的发展,从而达到对物理观念素养的培养。例如,在学习滑动摩擦力的时候,教师在创设情境时就必须包含两个要素:有动摩擦因素,发生相对滑动。
有教师在创设此概念的教学情境时忽略了描述动摩擦因素,使得学生后来对此概念的特征不够敏感,物理观念的发展就不是非常顺利。反之,如果在创设情境时注意概括和容纳所学概念或规律的全部特征,这样创设滑动摩擦力的教学情境,比如“小明同学在一个非常粗糙的水泥地面上向前滑动滑板车,那受到的摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力呢?方向是怎样的”?在此教学情境的创设中涵盖了滑动摩擦力的两大因素——有动摩擦因素(非常粗糙)、有相对滑动(向前)。由此创设出的情境,学生就可以感受到完整的概念,再经过师生互动,引导学生独自概括总结所学概念,由此达到物理概念的提炼,达到对物理观念的培养目的。
3.可探究性原则
教学情境创设要符合可探究性原则。为了帮助学生充分理解和内化物理概念和规律,便于升华为物理观念,应当充分发挥知识的情境性,放在物理教学中即为可探究性。依据建构主义理论中对于学生学习的自我建构过程,这种可探究性有助于调动学生的主动性,充分让学生在情境中主动探索,去寻找、获得知识,又有助于师生之间的互动,让教师发现学生在理解过程中的障碍,从而提高教学效率。例如,在学习“重力加速度”时,教师在第一阶段为学生创设了诸如苹果从树上落到地上,跳高运动员奋力一跃但还是要落在海绵上,等等。在之后的教学情境中就应该帮助学生探究不同物体的重力加速度是否一样,比如创设实验教学情境——牛顿管中的羽毛和小球。但是在这种探究情境创设之前,应当给予学生充分的思考,引导学生进入情境,发挥学生已有的物理观念的作用,然后再进行情境的演示。并在最后让学生仔细观察是否真的是同时下落,引发学生探究为什么小羽毛还是会稍稍滞后一些。这样建立的概念才足够严谨和印象深刻,教学情境的创设才足够有效,才是为学生的物理观念培养而创设。最后,根据情境学习理论中对于学生的社会性实践的强调,情境创设的可探究性是为了增加学生间的社会性实践,如小组讨论或者他人的评论等,这符合情境教学理论的要求,从而有助于学生的物理观念发展。
4.阶段性原则
素养的形成绝对不是一蹴而就,而是一个长期工程,需要教师日积月累的努力。教学情境不是单一地呈现过一次就能达到最终效果,其应当是符合建构主义对学习阶段性的研究的。首先,正确的物理观念要想形成,需要长时间的物理概念和规律的升华。这中间需要学生不断对自己所掌握的概念或规律进行一遍一遍的自我审视,在情境中去碰撞、去修正以达到一个正确的理解,这就要求情境要不断地重复提供,以达到让学生的物理概念和规律可以在多样化情境下保持一个正确不变并可以被提取来解决问题的状态。其次,从建构主义的学习观来看,如从奥苏伯尔(D·P·AuSubel)的观点来看,物理观念首先是由前概念发展的,而前概念转变为正确的物理概念是一个阶段,正确的物理概念提炼和升华为物理观念又是一个阶段,所以物理观念的形成需要不断地构建,它是一个个连续的阶段,需要学生的物理概念和规律不断地相互联结和发展。再者,从概念的获得角度来看,建构主义对概念教学强调三个过程,分别为引入、理解和应用。引入是由已知的感性经验认识入手,将学生已有的感性认识和情感获得结合起来,让学生产生主动学习的兴趣和需要;理解是学生对物理概念进行分析和总结,并掌握概念的内涵和外延;应用是学生提取物理概念并进行使用的过程,学生在应用过程中还会对物理概念进行不断的加工和修正。所以,从建构主义对于概念学习的理论来看,物理观念如果依托于物理概念的教学来实现,也是需要多个阶段来实现的。
(三)习题课中的教学情境创设的原则
1.联结性原则
建构主义理论特别强调新、旧概念之间的联系,这一方面是新概念需要搭建在旧概念之上,另一方面也强调原有认知中各相关概念之间的构建和联系。
联结性原则指的是该教学情境要包含多个概念和规律,并加入学生的易错点、遗漏点,或者是理解误区,将其联结在同一个情境中,使学生在已经觉得自己获得正确物理概念或规律后产生认知冲突,以此促使学生反思自己已经获得的物理观念,进而达到物理概念和规律的升华。情境学习理论中指出,教师应当通过创设情境来帮助学生小组进行社会性实践活动,即让小组成员共同参与到问题情境中。在课堂实际教学中,使用较为有联结性的情境会使学生群体中出现热烈讨论、各抒己见的氛围,从而达到学生群体间的参与性互动,达到不同物理观念水平间的交流。同时,在这种交流中,水平较低的学生可以向更高一层次的学生模仿和学习。
2.连续性和联系性原则
所谓连续性原则,是指在习题课中呈现的教学情境要具有连续性。相互之间具有联系,可以是形式或内容上的联系,也可以是形式和内容上的相似,以此来帮助学生的物理观念可以有一个连续不断的培养过程,又可以有助于学生理清各个概念之间的联结,达到整体上对物理观念水平的提升。建构主义认为学习是一个不断自我构建的过程,而这些构建之间是需要联系的,学生在学习物理概念和规律时也是。同时,依据建构主义关于迁移的理论,创设的情境如果符合连续性原则,则更有助于学生迁移学习的发生。过去,教师往往将一个个知识点割裂,或是只在某一个习题情境中对一两个概念或规律产生联系。如果教师充分创设几个连续、联系的情境,那么学生获得的物理概念和规律就可以相互影响,提升和升华为物理观念,并不断提高水平。
3.创新性原则
建构主义强调情境教学之后,特别强调新的教学情境的重要意义。在课堂教学中,教师创设的教学情境普遍为学生较为熟悉的教学情境,而在习题课的教学情境中必须要注重创新性。李吉林在对于情境创设的要求中就强调了趣味性,要让学生产生兴趣,产生主动学习的积极性。创新性原则一方面是为了让学生对教学情境充满兴趣,另一方面也是因为一成不变的情境会让学生厌烦,同时不利于素养的形成和发展。这种创新性表现在两个方面:第一,情境具有创新性,要让学生有陌生感,这是因为素养是在面对未知情境下的一种属性。如果学生总是在熟悉的情境下解决问题,教师就不能够做到针对学生素养的锻炼。所以,一定要让习题课中的教学情境具有创新性。第二,这种创新性还应当体现在考查内容上。新课程标准下针对物理观念的考查将更为重视灵活运用。为了满足课程标准要求,创设情境的同时要注重考查内容上的创新。例如,在打点计时器的考查内容上,可以在创设情境时使用弹簧等材料来丰富情境,达到对多个物理概念和规律的考查,以此做到创设最少的情境,让学生巩固和锻炼更多的物理概念或规律,这样的教学才有助于物理观念的培养。