在物理教学中运用建构主义理论指导教学设计

罗明华

建构主义学习理论认为，学生的学习是对知识的主动建构过程，同时学生要主动地构建对外部信息的解释系统，深化教学改革就要打破以讲授、灌输为主线的教学套路，构建以学生主动参与、师生互动、探究创新为主线的教学模式。

建构主义学习理论基本要点

建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，在获取知识的过程中，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资源，通过意义建构的方式而获得。建构主义学习理论认为“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习环境中的4大要素。

协作协作发生在学习过程的始终，它对学习资料的搜集与分析、假设的提出与验证、学习成果的评价直至意义的最终建构均有重要作用。

会话会话是协作过程中的不可缺少环节。学习小组成员之间必须通过会话商计如何完成规定的学习任务的计划，此外，协作学习过程也是会话过程，在此过程中，每个学习者的思维成果为整个学习群体所共享，因此会话是达到意义建构的重要手段之一。

意义建构这是整个学习过程的最终目标。所要建构的意义是指事物的性质、规律以及事物之间的内在联系，在学习过程中帮助学生建构意义就是要帮助学生对当前学习内容所反映的事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解。这种理解在大脑中的长期存储形式称为“图式”，也即关于当前所学内容的认知结构。

由此可得，获得知识的多少取决于学习者根据自身经验去建构有关知识的意义的能力，而不取决于学习者记忆和背诵教师讲授内容的能力。建构主义的学习理论对教学设计有思想上的指导意义和具体实践的指导意义。

实例分析

下面以高中物理“匀变速直线运动的规律”这一节为例，将建构主义学习理论运用于其中的教学设计。

明确学习目标，确定学习主题，为学生的意义建构明确方向在建构主义学习理论指导下，教学设计围绕着有利于学生完成和深化对当前所学知识的“意义建构”这一中心展开。对教学目标的深刻把握有助于从所学内容中选取一些最基本的概念、原理、方法和过程作为当前学生所学知识的主题，进而为学生的“意义建构”指明方向。

匀变速直线运动的规律是研究直线运动的一种基本规律，它为今后研究复杂的运动奠定基础，它是研究自由落体——平抛运动的预备知识。本节的学习目标有：1）陈述v-t图象所提供的相关信息；2）根据v-t图象，建立匀变速直线运动的速度公式；3）根据v-t图象，建立匀变速直线运动的位移公式；4）在新情景中简单应用匀变速直线运动的速度公式；5）表现应用“数形结合”来处理物理问题的能力；6）表现应用“一题多解和逆向思维”的方法来处理物理问题的能力。

在学习目标分析过程中，除了注重学习认知能力的发展，也还应当关注学生情感目标的达成。

基于真实任务，创设学习情境学习活动的真实性一直被认为是建构主义学习环境的重要特征，持建构主义教学观的学者们认为：真实性的任务可以整合多种知识和技能，它有助于学习者用“真实”的方式应用知识，在知识的应用中建构知识的意义；真实性的任务也有助于学生意识到他们所学习的知识和技能是与他们相关的和有意义的，这是维持学习动机的非常重要的因素。

比如在“匀变速直线运动的规律有”一节中，以火车、汽车刹车这种实际情境问题为例，让学生感觉到规律源于现实，并为解决现实问题而服务。在解决这类问题时若直接套用公式，而不考虑真实情境的话，就会出现与实际不符合的结果。

指导学生探究，实现问题解决，把学生意义建构活动引向深入学习是建构性的。学习过程不仅仅是简单的信息输入、存储和提取，在这一过程中，学习者必须对新信息（内容）所反映事物的性质、规律以及该事物与其他事物之间的内在联系达到较深刻的理解，亦即通过认知结构的发展变化形成新的更为合理的知识结构。心理学的研究表明，学习者认知结构的发展变化有“同化”和“顺应”两种基本的途径或方式。同化，是指学习者把外在的信息纳入到已有的认知结构中，以丰富和加强已有的思维倾向和行为模式；顺应，则是指学习若已有的认知结构与新的外在信息产生冲突，引发原有认知结构的调整或变化，从而建立新的认知结构。同化是认知结构的量变，而顺应则是认知结构的质变，同化与顺应相互交替、循环往复，学习者正是在这一过程中发展了认知水平，完成了个体的自主性建构，实现了“意义建构”这一教学过程的最终目标。

在“匀变速直线运动的规律”教学中，学生可以按照顺序依次学习以下内容，用探索法和发现法去构建物理知识的意义；而教师则在必要时就学生当前的学习主题，根据“最近发展区”理论给予适时和适量的复习、补充和提示，把学生的探究学习活动一步一步地引向深处。

例如，在学习“匀变速直线运动的规律”之前，教师可引导学生从数学图象中提取信息，从中复习加速度、位移、匀变速直线运动的概念，为学生开展新知识的意义建构准备适当的“概念框架”，这是同化途径来实现。在运用公式解决实际问题时，通过顺应的途径，使学生建立新的认知结构，发展学生的思维空间。

组织学生讨论、进行师生互动，在协作中使意义建构更加完善建构主义特别强调学习者之间的充分沟通与合作，强调学习者之间的有效交流和互动，注重在物理教学中采用师生互动等方式，通过协作使学生的意义建构更加完善。

建构主义强调在努力为学生营造一种宽松、民主的学习环境和为学生创设一些具体的问题情境外，教师还是教学过程的组织者、指导者、学生意义建构的帮助者、促进者。特别是在学生自我探究之后，教师可以就学生学习中所提出的问题或教师自己安排的其他适当问题组织学生讨论、开展协作学习。在组织学生“协作”“会话”的过程中，教师要对学生提供具体的指导，并对学生的回答给予明确、积极的评价或帮助学生弄清回答的根据和理由，组织、引导并虚心平等地介入学生间的讨论和交流；教师要把握所讨论的“问题”的价值——问题要能够引起学生的认知冲突，并具有一定的思考性、探索性、思想性、趣味性、开放性；教师要注意问题的阶梯性，即站在学生现有水平的稍高处，有效地促进学生通过连续的问题解决活动将对规律的理解从一个水平提高到一个新的水平。

在“匀变速直线运动的规律”教学中，首先给出v-t图象，在学生已有知识的基础上，组织学生根据图象展开讨论，通过学生之间的交流，提取出相应的知识。其次，让学生从图象中所蕴涵的物理含义得出速度公式和位移公式。最后，给出一些有针对性的材料以丰富学习情境，拓展学习主题，通过知识的应用纠正学生原有的错误和片面理解，在新问题的解决过程中优化学生的认知结构，发展学生的学习策略。

总之，建构性学习不是特意地占有别人的知识，而是建构自己的知识经验，形成自己的见解，建构性学习要求学习者承担更多的管理自己学习的任务，要求学习者通过论断与反思以判断自己的学习进展及与目标之间的差距，采取各种增进理解和帮助思考的策略，完成对知识的深层次建构。为此，教师在教学中，要注意提高学生元认知意识的水平和自觉的反思监控能力，落实学生的主体地位，注重学生的参与意识，让学生在参与中主动学习，主动研究，在参与中学会学习，学会创新，并通过师生交流的互动作用和情境探索的学习，达到自主构建知识的目的，实现学生主动发展的目标。

（作者单位：浙江省台州市书生中学）