教育新生态环境下物理课堂教学冲突分析与协调

刘 敏 邵建新 田德旭

(石河子大学师范学院,新疆 石河子 832000)

物理课堂作为一个有机的生态整体,其生态主体(教师和学生)与生态环境之间、生态主体与生态主体之间通过彼此之间的物质循环、能量流动与信息流通,使各生态要素有机联系、相互作用,共同维护课堂生态的平衡,从而形成一定的课堂生态结构.[1]在当前的教育信息化改革过程中,各种新的教学模式层出不穷,翻转课堂作为其中之一正逐步引入到中学物理课堂之中.翻转课堂模式的引入导致中学物理课堂原有教学生态系统严重失衡,出现了中学物理课堂新生态.新的课堂生态尚不稳定,各种冲突不断凸显,为此必须剖析新的环境下各种影响因子的特点及其相互作用规律,确保课堂的生态平衡,切实提高中学物理教学质量.

1 从教育生态学角度分析中学物理课堂中存在的冲突

1.1 地位冲突:教师与学生的课堂地位冲突

生态位原理指出,每个物种在环境中都有它独特的时间、空间位置,以及与相关种群之间的功能地位.[2]在中学物理课堂生态系统中,教师和学生作为两大生态主体,是最活跃的生态因子,[3]两者生态位的准确定位是构建和谐师生关系的前提,也是实现课堂生态系统动态平衡的关键.在传统物理课堂中师生地位十分明确,教师作为绝对主动的一方,主导整个课堂,而学生在课堂教学中大多数处于被动状态.翻转课堂模式主张教师“将课堂还给学生”,强调“以学生为中心”,“先学后教”、“以学定教”,教学应尊重学生的个体差异性,教学设计要具有针对性,满足不同学生的学习需求.这导致教师对课堂的预设程度降低,课堂生成问题增加,也对教师课堂掌控能力、学情分析能力、解决问题的能力和课堂组织能力提出了更高要求.在物理课堂中,教师和学生作为两大生态主体,在教学过程中的主动和被动状态呈现此消彼长的趋势.翻转课堂模式打破了原有的师生共生系统,教师和学生均脱离了自身原有的生态位,师生的自由度均增加,形成了新的课堂生态系统.由于生态位的变化,教在课堂中的比重大幅降低,教师成了学生疑难问题的解答者,课堂的调控者,很多教师开始迷茫,找不到自己的位置;有些学生由于缺少监督,消极对待学业,还有些学生无视教师的管理和引导,导致教学秩序紊乱.

1.2 认知冲突:教学理念与教学模式之间的冲突

近年来教育改革正逐步转变着教师传统的灌输式教学理念,主张教学应以人为本,注重学生个性的、全面的发展.但在传统应试教育的束缚下,教师的教学理念虽然在逐步改变但并未完全扭转.学校课堂所创设的场域有较强的凝聚力,学习干扰因素少,学生注意力集中,同时教学不仅传授“显性知识”,还传授“隐性知识”.[4]但学校课堂教学时间有限,教学资源有限,知识的来源主要依赖教师.在网络课堂中,网络的利用实现了优质教育资源共享,开放式的学习环境也为学生提供了更大、更自主的学习空间.但网络课堂中教学媒介单一,学生以被动观看为主,在学习过程中缺乏体验和情感沟通.翻转课堂将网络课堂与学校课堂相结合,试图实现两者的优势互补,提高中学教学质量.但是,由于长期的教学实践和滞后的教学理念,教师往往对新的教育模式接受力差,片面地对待网络课堂和学校课堂,在教学实施过程中也存在盲目性.在翻转课堂教学模式之下,教师或过多的依赖网络平台,忽视学校课堂的教学优势;或轻视课下网络平台的作用,依旧将教学设计和实施的重心放在学校课堂中.教师滞后的教学理念导致翻转课堂的教学设计和实施存在很大的片面性,使翻转课堂模式徒有其表.

1.3 条件冲突:教学模式与教学内容之间的冲突

中学物理作为科学教育的基础性学科,其教学内容主要分为物理概念、物理规律和物理实验3部分.这3种教学内容对于三维目标的实现各有侧重,因此三者的教学设计、教学形式均存在很大区别.物理概念教学侧重学生对于概念的理解和物理知识体系的掌握,物理规律教学侧重学生科学逻辑思维的训练,物理实验教学则侧重学生物理实验的设计和操作能力的训练以及科学探究能力的培养.物理作为系统性很强的学科,学生知识学习的系统性很重要.翻转课堂把知识的系统传授放在课下,学生在课前完成对课程内容的自主学习,知识内化被放在课上,课堂的大部分时间用于学生的作业答疑、小组的协作探究以及师生之间的深入交流.[5]如此,使得物理概念的系统学习过程缺乏师生面对面及时互动交流,学生的思维困境得不到及时解决,自我效能感降低,同时在学习过程中也存在诸多不定因素,不利于学生物理概念的系统学习.物理规律教学分为导出、探究、讨论和运用四项内容,需要通过师生互动交流,生生互助讨论来完成.课下观看物理规律教学视频,在学习过程中学生被隔离于物理世界之外,缺少亲身经历,对规律的学习易疏于表面.在物理实验教学中,学生的实际操作和探究过程需要学生间的相互协作和教师的及时引导.物理实验课堂教学之前观看教学演示视频,并不利于培养学生的探究性思维,相反目前采用的合作探究式教学则较为适用.

1.4 主客体冲突:学生与教学模式之间的冲突

翻转课堂将现代信息技术与课堂教学相结合,给学生创造全新的教学环境机制,目的是将学生从传统消极被动的角色中解放出来,实现学生由知识的消费者向知识的共建者转化,实现课堂教学生态系统的良性发展.翻转课堂教学模式是对传统教学模式的颠覆,也是对学生学习方式的颠覆.在技术支持下的协作环境中,学生要快速转变学习方式,在学习过程中减少对教师的依赖,自主独立地、自定步调地在课下完成对知识的学习,并以探索发现的眼光,记录和总结课下自学所遇到的问题.在课上,学生应积极表达,善于表达,与同学交流合作,相互启发和鼓励.然而，长期的束缚使学生已经安于课上跟着教师的步调进行知识学习,课下进行知识巩固的教学模式.全新的教学模式主张学生由原来的被动接受者转变为主动探索者.这种角色的转变也带来了许多问题.首先,课下学习过程主要是被动型“观看”,不管是电脑固定观看还是手机移动观看,学生和屏幕之间的学习场较弱,干扰因素较多,[6]容易让学生产生疲劳和注意涣散.其次,知识的讲授由视频承担,教师教学不再是知识获取的唯一路径,教师的地位下降,翻转课堂在完全解除了对学生的束缚的同时也滋生了学生学习的随意性.最后,翻转课堂将‘预习时间’最大化以实现对教与学时间的延长,加重了原本就很沉重的学习任务,增加了学生的学习压力.传统教育模式下培养的学生缺乏良好的自学能力和自我管控能力,导致学生无法正确、轻松地应对新的教学模式.

2 从教育生态学视角协调中学物理课堂生态

物理课堂作为一种复杂的自适应系统,从传统课堂转变为翻转课堂,即由一种状态转变为另一种性质明显不同的状态,这类似于物理学中的相变现象.[4]根据经典物理学中的相变理论,系统在外界条件发生变化的过程中,在某一特定的条件下,就从母相向另一相转变.从传统课堂模式直接切换成翻转课堂模式,教学方式发生了质的变化,产生了相应的临界现象.临界点存在诸多干扰因素,系统处于亚稳态.在该阶段,必须确定相变驱动力,合理调节系统内各因素,协调各因素之间的关系,平衡各种潜在的冲突,使课堂生态系统实现平稳过渡到新稳态.

2.1 牢记教育宗旨,在教学中动态协调师生生态位

课堂是学生进行学习生活的平台,课堂生态环境的优劣直接影响着学生的学习和生活质量.构建和谐的物理生态课堂,首要任务就是找准师生各自的生态位,构建和谐共生的师生关系.生态位法则强调,在一个群落里,每个物种都拥有不同于其他物种的时间、空间位置.在物理课堂生态系统中,建立师生和谐共生关系的前提就是师生生态位的分化.教师作为教学的主导者,在生态位的分化中也应起主导作用.实现师生、生生之间的生态位的分化,首要任务即在动态开放的课堂生态系统中明确教育宗旨.物理翻转课堂教学模式的宗旨即教学要以学生发展为核心,尊重学生个体差异性,注重学生在学习过程中的情感体验、动机激发和兴趣培养,提升学生学习物理的能力,让课堂成为学生自我构建和发展的舞台.教师在教学过程中应牢记教育宗旨,科学把握物理教学理念.教师应在教学动态中坚持以学生为主体,动态调节自身在教学中的主导地位;在运用信息化教学手段组织课堂教学中,做好教育协调和引导作用;在整个教学过程中构建教师权威地位,同时又要鼓励学生具有勇于挑战权威的精神.教师不仅要从师生之间分化出自身的课堂生态位,同时也要在了解学生能力和性格的基础上,因材施教,实现生生之间生态位的分化.生生之间拥有各自特有的智能和思想,建立生生之间合适的生态位,能使班级内竞争具有可控性,有利于生生之间关系的良性发展.在动态的课堂教学系统中,把握住教育宗旨这一主线,协调师生、生生之间的时间、空间资源,优化课堂环境,明确师生在课堂生态系统中的功能地位,以有效发挥师生的生命活力,构建动态和谐发展的翻转课堂.

2.2 更新教学理念,科学维护课堂生态和谐

将翻转课堂引入到物理课堂,引起原有物理课堂生态系统内各生态因子之间的结构关系发生变化,造成物理课堂生态环境产生剧烈的变化.要调节和维护教育新生态下物理课堂生态系统的平衡,新教学模式的实施需要新的教育理念为指导.优质的翻转课堂要求教师转变教育理念,树立适应信息化时代要求的教育理念,确立新型的师生教育生活方式.

首先是人才观的更新:教育要坚持以人为本,关注学生的生命成长.智慧教育强调教育要“培养具有良好的价值取向、较强的行动能力、较好的思维品质、较深的创造潜能的人才.”[7]物理教学应讲求理论与实践相结合,从学生已有的知识背景出发,培养学生科学的世界观,培养学生自我管控和独立学习的能力、独立自主的逻辑思维能力、敢于质疑和探究问题的能力、实验设计和操作的能力、掌握和运用知识的能力等.

其次是教学方法的创新:在翻转课堂模式下,教师利用信息化技术和开放化网络平台为学生创设和搜集优质的视频教学资源,弥补学校教学资源有限的劣势.课下,教师应充分发挥电脑、pad、手机等科技产品在学生课前学习准备中的作用,同时引导学生在观看视频的过程中与教师或其他学生通过弹幕、评论区等在线平台进行反馈和互动交流.课上,分析学生视频学习情况的反馈,通过小组讨论、系统讲解、重点训练,突破重、难点知识,实现知识的内化.翻转课堂下,教师应根据教学内容,合理进行人机分工,将自主学习与班级授课相结合,发挥群体智慧,实现个性化教学与班级授课的完美融合.

最后是教学环境的革新:在翻转课堂模式下,师生、生生之间的功能地位被重组和分化,整个课堂生态系统的物质流、能量流和信息流在师生之间、生生之间出现不同程度的富集和衰降.这要求教学内容设计要根据学生特点,并结合时代和地域特色,不断更新.传统的黑板加粉笔的课堂讲授和书本加纸笔的课堂学习已不能满足信息化的翻转课堂的需求,将多媒体技术、课堂讨论、小组合作教学引入课堂教学,将信息技术融入课下自主学习,使课堂环境因子获得更新和重组,课堂教学生态环境呈现开放性、多元化的特点.

2.3 明确课程性质,实现内容与模式的良性结合

不是所有的教学内容都适合翻转课堂教学模式,适合翻转模式的教学内容设计方式也并不是千篇一律.教学内容和教学模式结合的成败,取决于是否尊重了基本的教学规律,是否顺应了教学“目的性、适切性、发展性”的原则.在翻转课堂模式下,物理教师要明辨物理概念教学、规律教学和实验教学这3大类教学内容的特点,合理安排课堂生态系统中各个生态因子,营造学生熟悉的、易于接受的学习环境,选择适度、恰当的教学方式,实现教学内容与翻转课堂模式相契合,达到良好的教学效果.

物理概念教学作为物理每一单元学习的起点,其教学目标是要传授物理概念知识,同时要提高学生对物理学科体系的认识,培养学生学习兴趣和探究物理世界的欲望.在翻转课堂模式下,教师应充分利用信息化网络教学平台,为学生课下学习提供高质量的物理概念教学视频素材,视频内容应包含从生活和大自然现象出发的概念引入,物理概念的系统讲解以及物理概念与学生生活实践、现代社会、科技发展的联系.课上教师针对学生反馈的问题,结合教学内容的重难点和教学目标,通过细致的讲解、课堂演示实验,师生之间、生生之间的讨论,丰富和深化学生对物理概念的理解.

物理规律教学目的在于通过创设良好的物理情境,激发学生学习兴趣,以培养学生尊重自然、尊重事实的态度,训练学生逻辑思维能力和分析问题的能力.信息化网络平台的利用有助于教师开发和利用潜在资源和创生资源创设优质的物理情境,进行教学活动,实现学生个体经验与教学情境的最佳融合.在翻转课堂模式下,教师为学生提供课下视频教学资源,让学生学习物理规律的推导过程或观察物理现象总结物理规律,分辨物理规律使用的限定条件，同时鼓励学生课下自制简易实验工具,设计验证物理规律的小实验.课上,教师首先对学生课前规律的学习进行总结,剖析物理规律探究过程中建立物理理想化模型的过程,向学生渗透如何建立物理理想模型解决物理实际问题和进行科学探究的思想.其次,创设具有代表性的实际问题和模型化问题,师生共同利用物理规律解决物理问题,实现物理规律知识的内化.

按教学形式划分,中学物理实验教学可分为演示实验、学生分组实验、边学边实验以及课外实验.[8]实验教学讲究实验设计的目的性、过程的操作性和学生思维的创造性.其中,演示实验以教师操作为主,通过示范物理实验现象,训练学生的观察和思考能力.翻转课堂教学模式应用于演示实验教学,让学生课下清晰地、可重复地观看演示视频,不仅更有利于训练学生的观察能力,培养物理学习兴趣,而且更有利于训练学生实验规范化操作技能.学生分组实验和边学边实验属于探究性实验,均由教师向学生提供充分的感性材料,向学生传递实验相关信息,由学生自主设计和经历实验过程,目的在于培养学生实验设计和探究能力、数据收集和分析能力,培养学生科学探究性思维. 针对这两种实验教学,完全使用翻转课堂教学模式而抛弃现行的合作探究式教学,此法并不可取.教师应将实验目的、实验类别介绍、实验仪器使用的说明以及实验规则等教学内容转化为学生课下视频学习资源,而不应让学生课下提前观看实验演示和操作过程,以防限制学生思维的创造拓展.在课上,教师应仍采用原有的合作探究式教学,让学生以小组合作的形式进行实验操作,在课堂上对学生的实验过程适时进行分组指导,以规范学生操作行为.课外实验是对课堂实验教学的补充,相当于一项家庭作业,目的在于训练学生的思维能力,深化学生对物理知识的理解和应用.课外实验的特点在于内容生动有趣、形式自由多样、教学效果明显.教师可通过在线信息平台与学生进行及时必要的交流和指导,学生以小视频、图片、文字等多种形式将课外实验的成果上传至在线信息平台供教师及时查阅和评价.

3 总结

翻转课堂注重教学方式多样化,尊重学生学习的自主性,适应学生个性需求,追求学生个性化发展.这与物理课程标准强调的“以学生终身发展为本,提高学生科学素养”的理念相契合.将翻转课堂模式引入物理教学将更有利于物理课程目标的实现.在大数据时代背景下,翻转课堂与物理教学的结合打破了物理课堂生态的和谐状态,教师应突破传统教学理念和逻辑思维方式,尊重物理学科内容的差异性,拓展教学资源和教学空间,重新划分各生态因子之间的结构关系.在采用翻转课堂教学模式的过程中,学校和教师应注重其可操作性和实际效用,防止出现“花瓶效应”,耗费人力、物力、财力,虽好看但不中用.教师的手不止在抓住课堂,还要延伸到学生课下甚至校外.翻转课堂的引入是对传统物理课堂教学模式的颠覆,同时也是物理课堂突破传统教学束缚的契机.教师应转变教学理念,抓住契机,不断提高物理教学质量.

1 李森.论课堂的生态本质、特征及功能[J].教育研究,2005(10):55-60.

2 郭晓佳.教育生态学视角下的课堂教学设计思考[J].现代教育科学:普教研究,2013(6):39-40.

3 施传柱.论物理生态课堂及其建构策略[J].中学物理,2012,30(19)： 1-3.

4 王欣,丁丽.异常网络流量中的相变理论研究[J].通信学报,2006,27(2):184-188.

5 徐小红，李贵安，祁永强等.基于翻转课堂的中学物理教学设计及实施研究[J].物理教师，2016，37(8)： 7-11.

6 周雨青,万书玉.“互联网+”背景下的课堂教学——基于慕课、微课、翻转课堂的分析与思考[J].中国教育信息化:基础教育,2016(2)： 10-12.

7 祝智庭.智慧教育新发展:从翻转课堂到智慧课堂及智慧学习空间[J].开放教育研究,2016(1):18-26.

8 李新乡,张军朋.物理教学论(第2版)[M].北京:科学出版社,2009:254-270.