例谈高中物理生态课堂构建

刘明

教育生态学的视域下的课堂教学具备了课堂生态主体（教师和学生）、课堂生态环境（物质和精神环境）两大生态因子，通过课堂生态活动（教学活动）实现主体与环境进行物质、能量和信息的交流，形成了一个人工的课堂生态系统.建构高中物理生态课堂就是从教育生态学角度出发，结合高中物理学科特点，分析现有课堂生态存在的问题，优化课堂生态环境，实现生态主体之间、生态主体与生态环境之间的多维互动，建立一种自主的、开放的、和谐的[HJ1.31mm]、高效的物理课堂生态.笔者以鲁科版高中物理必修一第六章第三节“牛顿第三定律”为例，就高中物理生态课堂建构进行探讨，以期待有助于教学实践.

1 高中物理课堂非生态现象

随着新课程改革的深入，高中物理课堂生态越来越受到重视，在高中物理课堂中开始更多地关注情境创设、学生体验、合作探究，注重师生之间的平等对话，关注物理与生活相联系等.这些转变给高中物理课堂教学注入了新的生机，但在现实的高中物理课堂教学中，仍有一些非生态现象值得我们关注：

1.1 忽视物理概念、规律的建立过程

将学生对概念、规律的理解建立在习题的训练上，将课堂教学的重心放在应用知识解题的训练上.关注点仍然是学生知识的掌握而不是知识形成过程，造成课堂教学容量过大，增加了学生的负担.

1.2 教学过程重形式、轻本质，新课程的理念未能真正地融入到课堂教学中

比如，课堂上让学生进行合作探究，却没有搞清楚问题是否值得探究，也不明确合作的分工与协作的内容，甚至不明白该问题探究的重点环节是什么都按部就班地按照探究基本步骤进行，合作探究的形式重于本质.

1.3 学生主体地位依然缺失

在课堂上，教师依然是知识的高度权威，对话停留在教师设计的问题链中，基本是你问我答状态，所有学生无论是否理解了前面的问题，都得跟着老师亦步亦趋，被动地接受课堂教学结论.缺乏学生相互之间的交流与对话，缺少学生主体间的思维互动，削弱了学生的问题意识，知识的自主构建难以体现.

1.4 物理实验不是被强化、而是被弱化

物理学是以观察和实验为基础的学科，物理实验在物理教学中的地位毋庸置疑，新课程强调物理实验要以全面培养学生科学素养为目标，更加凸显了物理实验在物理教学中的重要地位.而现实的高中物理课堂中，“演示实验常常不做，分组实验一略而过”的现象非常普遍，很多老师缺乏实验素养，经常在黑板上“讲实验”，或者借助“视频实验”或“课件实验”取代本应实际操作的实验，严重弱化了实验的教育功能.

2 构建高中物理生态课堂的策略

2.1 丰富教学资源，改善课堂生态环境

课堂生态环境包含物质环境和精神环境，它们是构建物理生态课堂的基础.

物质环境是指进行课堂教学活动所必须具备的一切物质准备，包含教室及其附属设备、相关教学资源等.首先，教室桌椅要根据教学需要摆放.依据讲授式、讨论式、合作探究式等不同的教学组织形式，教室桌椅摆放可以是秧田式、环形或小组块状组合等不同的方式.基于案例中“自主学习、合作学习”的组织方式，教室桌椅采用了小组块状的方式，如图1所示.小组合作式的桌椅摆放，给学生一个合作学习的心理暗示，有利于建立学生合作学习的心理预期.其次，要充分利用实物、幻灯片、视频及多媒体课件等教学资源，优化教学内容的表现手法，以助于消除学生学习过程中的疲惫感，保持学习的新鲜感.如案例中教学资源准备相当丰富，有：①学生实验用：弹簧测力计（每组3个，分度值不同的一个，分度值相同的两个）②教师演示用：DIS数字系统一套、力传感器两个、小磁针两个、气垫导轨、微型风扇、遥控电动玩具车③视频：水上飞人、气垫船、火器发射、汽车陷泥地等④反映相互作用的图片若干、无后座力炮图片及介绍网址⑤学生用课前导学案一份、课本文本⑥基于多媒体平台的教室等.

精神环境是激发师生内在动力，积极主动参与教学活动的重要生态因子.健康的精神环境具体表现为自由、民主、平等的课堂氛围，在这样的课堂中师生、生生之间能相互尊重、平等交流，感受学习的愉悦感和安全感，从而产生主动学习的欲望.巧妙的利用资源，搭建适合师生多维互动、平等交流的平台，是建设健康的精神环境的前提.简而言之，课堂生态环境优化有赖于丰富的教学资源准备.

2.2 创设贴近生活的教学情境，增强亲身体验

生态课堂强调学生主体通过亲历学习活动，形成新知识的自主建构.从日常生活经验入手，创设贴近生活的教学情境，将生活资源转化为教学资源，强化学生的生活体验，引导学生在体验中学习，在体验中探究.既尊重学生心理认知规律，又有利于激发学生的学习兴趣，提高学生学习的主动性.

案例1 引入课题的视频（水上飞人）如图2，该视频不仅贴近学生生活经验，又符合学生的已有的认知水平，视觉震撼力强，容易激发学生的学习兴趣.

案例2 两个同学穿轮滑鞋表演面对面双手互推和面对背一个同学推另一个同学.通过情境体验，认识到一对相互作用力无论是主动或被动，都是同时存在的.

2.3 挖掘教材内涵，突出学科教育功能

新课程改革后的教材似乎变得相对“简单”，这就意味着需要老师读懂、读透教材，教师应该是用教材来教，而不是教教材.教材中的有些章节，知识内容比较简单，教师在处理这样的教材时，不能只停留在教材表面所呈现的内容上，而是要深挖教材背后所蕴涵的学科思想，把握好学科的教育功能.“牛顿第三定律”知识内容非常简单，其学科教育功能容易被忽视，笔者认为，本节课可以挖掘并突出学科教育特色的内容有以下两点：

（1）突出本节内容与生活、社会的联系，体现“物理来源生活、物理走向社会”的新课程理念.

笔者在“牛顿第三定律”的教学设计中充分挖掘一对相互作用力在生产和科技上的应用事例，并利用生活物品设计小实验，关注生态课堂的开放性.

案例3 汽车在路面行驶，前进的动力是什么力？学生普遍认为这个力是发动机施加的.此时利用遥控电动玩具车在讲台上演示：

·开启遥控开关，在桌面上的遥控车正常行驶

·用一根木棒将遥控车驱动轮架起离地，开启遥控开关，发动机运转，汽车不前进

·将遥控车放在如图3的木板上，开启遥控开关，汽车前进，木板后退

案例4 播放气垫船视频（如图4），气垫船前进的动力来源是什么？结合图4中微型风扇在气垫导轨上的运动演示实验，明确动力来源风扇.进一步拓展性提出问题，气垫船的阻力小的原理是什么？与作用力和反作用力的内容有何联系，请上网查询相关资料.

案例5 播放火箭筒发射炮弹视频，感受反作用力的危害，指出在大炮发射时后坐力危害极大，提出拓展性问题：无后坐力炮是不是没有反作用力呢？那它的原理是什么呢？请上网查阅相关资料.

（2）强化课堂实验教学，关注动态生成，凸显物理实验教育功能.

课堂中设计了多个演示实验，除了图3、图4两个演示实验外，还有气垫导轨上磁铁间的相互作用、磁铁与铁芯间的相互作用实验，还有利用两个小磁针（实物投影）演示作用力和反作用力在同一直线上的实验，这些演示实验在激发兴趣、展示现象、启发思维、揭示规律等方面起到了重要的作用.除此之外，将探究一对相互作用力的大小关系的演示实验拓展为学生分组实验.

探究一对相互作用力大小关系的实验看似简单，实际上学生在实验方案的设计和实验过程中会出现很多难以预料的问题，如仪器没有选择相同的两把弹簧测力计、测力计没有调零、实验中测力计斜对拉和竖直方向对拉、力的读数没有估读等.这些动态生成资源是学生差异性的反映，在课堂中关注并利用这些资源进行合理引导，通过师生、生生间的多维互动，实现师生共同发展.这一过程对学习良好实验习惯的养成、实验能力的提高和实验素养的提升有相当重要的作用.通过实验中发现的问题，分析分组实验方案的局限性，进一步提出解决问题的新方法——引入力传感器实验和DIS数字化信息系统.利用计算机进行数据采集、数据分析，得出结论（如图6），使学生认识到现代科技在物理研究中的重要作用，体现课堂生态的开放性和关联性.

2.4 运用多样化教学，突出学生主体地位

课堂生态主体是教师和学生，教师主体在课堂教学中仅是教学活动的组织者，学习活动的引导者和参与者，学生应该成为学习的主人.生态课堂要以学生发展为本，要关注全体学生、注重学生的全面发展和个性发展.这就要求教师依据教学内容设计多样化教学活动，采用多样化的教学组织形式和教学方法，以满足不同层次学生的学习需要，使每个学生的潜能都能得到开发，使每个学生都有最大的收获.

案例教学过程主要运用了两种教学组织形式.首先，在学习一对相互作用力的特点时，采用了“学案导学→小组合作→交流展示→归纳结论”的教学组织形式.学案中的问题设置有：①身边存在相互作用力的例子有哪些，请画出它们的示意图？②是否存在单独的作用力而没有反作用力？③是先有作用力，后有反作用力吗？④作用力与反作用力的作用点是否相同？⑤相互接触的物体才有相互作用吗？通过问题引领学生自主学习、小组交流讨论解决疑惑、最后小组交流汇报归纳出结论.其次，在学生探究实验中，采用“自主设计→方案交流→合作探究”的教学组织形式.这两种教学组织形式的实质是“自主-合作”，它体现学生自主学习和小组合作学习的有机统一，在此基础上再灵活地采用谈话法、讨论法、演示法等多种教学方法结合，全方位调动课堂生态主体之间的多维互动，突出了学生的主体地位.

总之，构建高中物理生态课堂，就是结合物理学科特点，设计鲜活的教学活动，激活课堂生命，使学生成为课堂教学的主体，实现师生在教学中自然、和谐的发展.