建构主义逻辑下大学物理教学学生素质的科学培养

马保科等

摘 要 为进一步实施好大学物理研究性课堂教学，培养具有良好科学素质的创新性人才，文章对大学物理建构主义教学理论体系中的知识观、教学观、学生观和教师观等环节进行了综合分析研究，并对建构主义教学理念的思想体系进行了讨论。研究内容对目前建构主义逻辑下的大学物理课堂教学改革以及学生科学素质的培养都具有一定的指导意义。

关键词 研究性教学 大学物理 建构主义教学

中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.01.027

Abstract In order to further implement university physics classroom， develop a good scientific quality and innovative talents， the article theoretical physics constructivist teaching university system in view of knowledge， teaching concept， students view and the view of other aspects of teachers conducted a comprehensive analysis， constructivist teaching philosophy and ideology are discussed. Research content has some significance on college physics classroom teaching reform and training of college students' scientific quality under logic constructivism currently.

Key words research teaching； college physics； constructivist teaching

0 引言

在大学物理教学中，研究性教学是一种较为科学合理的物理教学方法，它是对大学物理方法论与教学论的一种创新，并且，现代的建构主义教学理论则对大学物理研究性教学起到了一定的启发和指导作用。从教育学的角度来讲，建构主义教学逻辑，即就是对教学理论中的教学行为主义（发展到认知主义阶段后）的进一步深化与发展， 也被认为是“后认知主义”的学习理念，同时，它被誉为是当代教育心理学中一场革命。通常，建构主义教学体系的基本思想可表现为：知识是通过个体行为建构的，其内化于人的心灵。①本文的研究中，我们以建构主义思想理论体系为指导，结合大学物理教学和学科发展的特点，从建构主义教学的“知识观、教学观、学生观和教师观”四个方面，对如何在大学物理教学中培养学生的科学素质进行了较为深入的探讨。

1 建构主义逻辑下大学物理教学的知识观

通常，建构主义教学观认为，来源于课本的知识虽然具有一定的合理性和准确性，但它绝不可能是一成不变的真理，它可能只是我们对物质世界认识的一种可能正确的方向，这其中的某些想法和观点是随着人们对物质世界的认识的不断发展而得到完善的。一般情况下，学生在课堂教学中对知识的接受只能靠自己的建构来完成，我们不应该只满足于对知识教条形式的理解和掌握，而是要进一步正确把握它在具体环境和场景下的变化，使得对知识的学习逐渐走向“思维具体”化。

古典力学的相对性原理告诉我们，描述物体运动的力学规律，其在一切的惯性系中都是平权或是等价的，且该理论在很长的一段时间里，被世界范围内的学者认为是普遍的真理。然而，直至十九世纪末，人们发现能合理解释所有电磁现象的麦克斯韦方程组，却不满足古典力学变换的不变性。这主要是因为麦克斯韦方程组告诉人们，真空中的光速在任何惯性系下都相等，且它始终等于一个常数。但按照古典力学的相对性原理，光速在不同的参考系下，应满足速度合成原理。那么，这究竟是古典力学的伽利略变换错了？还是描述宏观物体运动的麦克斯韦方程组错了？这一问题使得物理学的发展在当时陷入了困境。另，在爱因斯坦的狭义相对论诞生以前，物理学家普遍公认——在我们的宇宙中，可能存在一个绝对静止的参考系（即惯性系），且认为在我们的空间，充满了一种静止不动的叫做“以太”的物质，地球相对于静止的“以太”有速度，同时，人们也相信其速度合成符合伽利略力学的相对性原理。然而，随后的麦克尔逊—莫雷实验“零的结果”从根本上否定了这一想法，他认为绝对静止的物质“以太”是不存在的。于是，爱因斯坦、庞加莱等一系列的科学家，对时、空的概念进行了更加深入的思考与探索，在两个基本假设的基础上，建立了狭义相对论，即通过用洛伦兹变换取代伽利略变换，这进一步揭示了时间和空间之间的关系，同时也动摇了牛顿力学对经典物理的统治地位，使物理规律再一次在人们的认识中得以发展。

2 建构主义逻辑下大学物理教学的教学观

在传统思维和教育教学理念下，大学物理课堂教学中存在着明显的不足，即课堂教学经常忽视了学生对新知识的发现、萌芽、发展和形成过程，忽略了对学生物理思维、物理思想和物理方法的培养。由此可见，传统的大学物理课堂教学并非有助于对大学生创新性人才的培养。而建构主义思想认为，大学物理教学是知识的生长和灌输，是对学生物理知识的发掘，创新的过程。②通常，我们认为：

第一，一般的课堂教学，不应该仅仅被认为是对教材知识的简单复制、灌输工程，而应当是学生对课本知识的把握、理解和再创造过程。在课堂教学中，学生的学习以及教师的教学过程应当是相伴而生、并行发展的，我们认为，教学过程不但应当是一个教师讲授、认识知识的过程，而且更应当是学生主动学习、不断创造新的知识的过程。第二，在课堂教学中，教师绝不能忽视和抹杀学生的知识经验，不能简单地从外部对学生实施知识的“灌输”，而应当以学生已有的知识、经验的总结为新知识的生长点，引领学生从原有的知识和经验总结中拓展、派生出新的知识。除此之外，教师在课堂上应当重视学生对物理现象及物理规律的正确理解，启发学生思考这些想法、方法的由来，并以此为基础，引导学生丰富想象空间、创造建构出新的知识。第三，课堂教学过程是一个对物质世界进行认识和探索的过程，它使得每位学生的学习潜能可以得到最大程度的开发和利用，进而使得学生的科学思维能力和动手意识得到极大程度的提升。在大学物理课堂教学中，我们用物理学家探究物质世界的科学思维、方法和过程来指导、引领学生对知识的学习，从而使得学生的每一次学习过程，都是一个合理、完整的科学探索、发现、探讨和思考的过程。在这样的教学中，使学生能够真正看到物理问题是怎样被提出、发现和发展的；又使得学生能够看到，只有从某一角度来分析、思考问题，才能有利于最终解决问题；并由此真正体会到在探索与发现并存的学习方法和环境下，学习物理知识的能动性及其乐趣。

一个成功的课堂教学，它不仅包括对学生知识的传授与解惑，而且还应当包括学生对科学的思维方式、研究方法和逻辑能力的综合培养。就大学物理课堂教学而言，教师应当通过科学、合理的课堂教学来挖掘教学过程中的科学性、思想性和逻辑性，从而变物理学的课堂教学过程为学生主动学习、理性思维和快乐成长的过程。

3 建构主义逻辑下大学物理教学的学生观

教学要以学生为本是建构主义教学理论体系的核心所在，即学生在认识和理解世界的过程中，建构自我的知识体系和思想体系。在课堂教学中，要求学生不能只是一味地空着脑袋进入学习状态。在日常学习和生活中，其实他们已经形成了相关的知识和经验。即使对那些从未接触过、也没有现成的经验可以借鉴的问题，当这些问题呈现在学生们的面前时，他们其实也还会基于以往的经验总结，依托认知能力和判断能力来形成对该问题的科学合理解释的。

另外，学生的学习是在与同伴、老师的交流与合作过程中进行的，老师与学生以及学生与学生之间可能共同需要针对某些问题展开探索研究性的学习，并能在学习过程中做到相互的质疑与交流，彼此了解真实的想法，这些协作与交流也是应该贯彻于整个学习之中的。通常，课堂交流主要有学生之间的相互交流以及学生自我的独立思考等。学生的自我思考是指学生对事物的判断进行反复推敲，推陈出新的过程；而学生之间的相互交流则主要是指学生在学习小组内部成员之间进行不断讨论、商榷和辨别的过程，我们认为交流性的课堂教学是物理学教学中最基本的方式和教学环节之一。③

4 建构主义逻辑下大学物理教学的教师观

建构主义逻辑下的大学物理教学中，由于我们注重强调学生课堂学习中的自我构建，教师便从传统的知识传播者，转变为学生思维逻辑建构的组织者、帮助者和促进者。通过建构较为符合课堂教学内容要求的教学环节，来促进和加强新、旧知识之间的融合与联系，从而帮助和引导学生构建新的知识点和逻辑结构，开展讨论，并对学生的学习过程进行引导构建，使其向着有利于逻辑思维构造的方向发展；进而在讨论与交流之中，把物理知识和问题一步步引向纵深，由此加深学生对该知识的掌握和应用，这样，通过教师的不断引导和启发，让学生自己在自由探索中不断地去发现规律、认识规律、理解规律、驾驭规律和完善规律。④

作为教师，我们要想成为在学生学习上真正意义上的好帮手、组织者和促进者，就必须努力做到以下四个方面：第一，必须注重并善于学习现代的课堂教学理念，转变并更新教学观念，逐渐将素质教育渗透并扩展到大学物理的课堂教学中；第二，必须具备较高的专业素养和知识水平；第三，必须掌握和具备现代教学理念、教学技能和手段；第四，必须具备事业心、进取心和一定的敬业精神。教育是植根于爱的，每个教师只有以宽广的胸怀去关注每一位学生，并培养、引导他们的个性化发展，善于接纳他们的失败和挫折，引导、激励他们不断认识自我、超越自我和大胆地探索未知世界，才有可能走向未来的成功。

随着教育理念的培养和改变，大学物理教师必然会面临各种巨大的挑战，但无论如何，目的只有一个，即通过建构主义的逻辑教学，教会学生学习，提高学生不断进取的科学精神，培养出符合时代要求的创新型人才。⑤

5 结束语

大学物理教学中的建构主义逻辑教学，它以及其丰富的理论内涵来引导学生的成长，以完全开放的、动态的知识视觉来解读课本知识，它是一种不断进取、不断发展和不断完善的新的教学理念，它打破了传统教学理念的禁锢，为当代教育理论、教学方法和教学手段的不断创新注入了新的血液。大学物理教学在这种建构主义逻辑体系的指导下，在潜移默化中将学生学习物理的主动权交给了学生，它完全符合我国现阶段高等教育教学改革和发展的总体要求。

基金项目：西安工程大学教改项目（No：2012JG42）；大学生创新创业项目（No：201310709007）

注释

① 夏峥嵘，李荣青，童悦.建构主义教学理论在大学物理教学中的应用[J].淮南师范学院学报，2011.5（13）：104-105.

② 白静，张忠厚.利用建构主义理论谈大学物理教学与中学物理教学的衔接[J].中国科技论文在线，2007（4）：284-286.

③ 谢应宽.建构主义教学理论与教学原则体系构建[J].贵州师范大学学报（社会科学版），2004（3）.

④ 王胜芹.建构主义理论在大学物理教学中的应用[J].大众科技，2009.4：163，171.

⑤ 杨雪玲，苏凯.建构主义在大学物理教学中的应用探讨[J].教育教学论坛，2012.2：157-158.