中學物理內核探究教學模式構建藝術

我國自實施新課程以來，傳統單一的授受式教學方式受到了批判，探究式教學得到了大力提倡.在當今有關教學方式的話語體系中，探究式教學取得了統治地位，授受式教學遭到極力貶斥.但是中學課堂的實際卻是另一種景象：在常態課堂中，很多老師仍然采用單一授受的教學方式；在各種公開課上，幾乎所有老師都力圖采用探究式教學，不過聽課的教師都感覺他們的課是作秀，太“夸張”，沒有效果.這表明很多一線教師對探究式教學的效果持懷疑態度，對如何開展探究式教學還沒有找到有效的途徑.

一線教師對探究式教學存在的疑慮和問題主要有：探究式教學有利于提高學生的考試成績嗎？探究式教學有利于提高教學效率使我們能在有限的時間內完成教學任務嗎？如何創設情境才能激發學生主動地投入探究？在課堂探究中教師能為學生提供幫助嗎？如果能，那么如何提供幫助？在探究式課堂中能進行授受式教學嗎？如果能，探究式教學與授受式教學如何有機結合？在探究式課堂中，教師如何應對學生提出的各種各樣問題？課堂探究一定要采取小組合作的形式嗎？當需要以小組合作的形式進行探究時，如何才能使學生進行有效的合作？探究式教學一定需要學生動手活動嗎？或者說一定需要形式熱鬧的活動嗎？等等.

杭州市余杭高級中學林輝慶老師所著的《中學物理內核探究教學模式構建藝術》提出的內核探究教學模式，較好地回答或解決了這些疑慮和問題.

內核探究教學模式以知識的建構性和認識的內核突破性為理論基礎.建構主義認為，知識不是客觀存在的東西，是人建構起來關于人與世界相互作用經驗的解釋系統；學習不是被動地接受東西，而是主動地生成自己的理解和意義.同時，知識具有社會性，作為人類文化重要組成部分的科學知識，是歷史上不同觀點交鋒、碰撞、競爭，大量社會成員協作、協商從而達成一致的能最大范圍地解釋經驗事實的認識成果.知識的社會建構性決定了合作探究對于人類學習的必要性和必然性.那么，人們通過探究建構知識的過程是線性的、逐步的、必然的，還是非線性的、突發的、偶然的呢？理論研究和大量事實表明，人們的認識過程是一個復雜的過程，其中直覺、靈感和感悟是知識建構的關鍵階段和主要形式.直覺、靈感和感悟總是在問題的核心和關鍵處以突發的形式發生的，以此為基礎建構起來的知識系統是有機的、具有內核結構的系統，而不是一個機械組裝式的系統.認識的內核突破規律和知識的核式結構，決定了教學中的探究應該在知識系統的內核處進行.

基于知識的建構性和認識的內核突破性，《中學物理內核探究教學模式構建藝術》提出了內核探究教學的基本思路：確定一個恰當大小的知識系統，分析系統中知識的內在聯系和結構，明確知識系統的內核.在知識的內核處設置探究性問題，引導學生對內核問題進行充分的探究.探究過程不糾纏于枝節問題，一些非關鍵性信息可以通過授受或閱讀自學的方式讓學生快速獲得，教師的指導和調節，使得班級的探究始終沿著突破內核問題的方向前進.通過集中精力不斷深入的探究，學生通過自己的努力突破內核問題，建立起知識系統的核心概念或規律.隨之，以此核心概念或核心規律為基礎，采用授受的方式或自學的方式，讓學生快速地獲取整個知識系統.

由這一基本思路，得到內核探究教學的基本步驟或基本模式如下：

提出內核探究教學的基本思路和基本模式之后，《中學物理內核探究教學模式構建藝術》詳細論述了內核探究教學的整體設計；內核探究教學中的課堂討論；內核探究教學中的教師調節.知識總是以系統的形式存在，內核是知識系統的內核，所以確定恰當的知識系統整體設計教學是內核探究教學的前提.在課堂學習中，同學之間的互動和不同觀點的碰撞和啟發是最重要的動力資源，所以組織好課堂討論是內核探究成敗的關鍵.正像一堆篝火，需要人們不斷地把余燼攏到一處，不斷地添加柴薪，才能不斷地燃燒.課堂討論如果沒有教師的主動、適時的調節，將很快成為一盤散沙，迷失方向，所以教師調節是內核探究教學成功的保證.

為了利于讀者理解和借鑒，《中學物理內核探究教學模式構建藝術》列舉了大量生動、鮮活的課堂教學實例.下面是該書中“磁通量與電磁感應現象的整合教學”實例.

教學實例 磁通量與電磁感應現象的整合教學

各種中學物理教材，都是先獨立介紹磁通量概念，然后在學習電磁感應現象時，用它來描述產生感應電流的條件.這樣分裂式的學習，學生就無法理解物理中為什么要引入磁通量的概念？磁通量為什么要這樣定義？在單獨學習了磁通量概念之后，再來探究電磁感應現象的產生條件，就流失了很多探究性，增加了很多機械性.而以磁通量和電磁感應現象為一個整體系統、以電磁感應現象的產生條件是什么為內核問題的內核探究教學則呈現出另外一番景象.

（1）創設問題情景

用圖2裝置，演示圖3所示的各種情況.在圖2中，通電線圈能在兩個磁極之間產生有較強的勻強磁場，磁極所對的空間以外部分的磁場較弱；調節變阻器的電阻能改變磁極之間磁場的強弱.導線圈P可變形，它的兩端與靈敏電流計連接G.

（2）提出內核問題

教師：線圈不變，磁場變化，能產生感應電流；磁場不變，線圈變形或運動，也能產生感應電流，那么，產生感應電流的條件到底是什么呢？

（3）探究突破內核

給學生足夠的時間，讓他們充分思考.

學生1：產生感應電流的條件可以概括為導體要切割磁感線.

教師質疑：圖3（1）中導體并沒有切割磁感線也會產生電流？

學生1：圖3（1）中磁場變強了，相當于線圈中的磁感線向內集中，這時線圈也切割了磁感線，圖3（2）中……

教師肯定這是一個很有創造性的想法.并從“切割”的角度解釋圖（4）、（5）和（6）三種情況.

教師：是不是只要“切割”，就一定能產生感應電流呢？例如圖3（3）所示的情況，線圈切割磁感線，但沒有感應電流.

學生1：因為“切割進去”與“切割出來”的磁感線條數相同.

教師：其他同學有不同的判斷方法嗎？一會兒后，

學生2：產生感應電流的條件是相對于線圈的磁場發生了變化.

教師追問：“相對于線圈的磁場”是什么意思？

學生2：……（不能回答）.

教師：你認為在圖3（1）中，相對于線圈的磁場是怎么變的？

學生2：變大.

教師：圖3（2）中，相對于線圈的磁場是怎么變的？

學生2：變小.

學生2還回答了其他各圖中“相對于線圈的磁場”的變化情況.

教師：可以聽出你這個“相對于線圈的磁場”不是線圈中磁感應強度的大小，而是通過線圈的磁場的……

很多學生回答：多少.（感悟內核）

（4）發展形成體系

教師指出，在物理中，把通過一個面的磁場的多少叫做磁通量，它的直觀意義就是穿過一個面的磁感線的條數.教師與學生一起分析得到磁通量的定義，介紹它的單位.引導學生認識用“切割”和磁通量變化這兩種方法表示產生電磁感應現象條件相通的，但用磁通量概念能在所有情況下進行定量描述.

最后總結學習成果如下：

磁通量：通過一個面的磁場的多少.

定義式為Φ=BS.

單位：韋伯（Wb）.

1 Wb=1 T·m2.

產生感應電流的條件：只要穿過閉合電路的磁通量發生變化，電路中就會產生感應電流.

通過這樣的內核探究式教學，對于磁通量和產生感應電流的條件，學生除了能獲得通過傳統的“分裂式”教學所能得到的理解外，還形成了基于兩者聯系的更加深刻的意義，更可貴的是，通過這一過程，學生獲得了更接近科學探究真實的體驗.相較于原來的“分裂式”教學，內核探究式教學是一種更高質的教學.在這樣的內核探究式教學中，充分發揮了知識的系統功能，實現了探究式教學與授受式教學的有機結合，節省了教學時間.相較于原來的“分裂式”教學，內核探究式教學是一種更高效的教學.

《中學學物理內核探究教學模式構建藝術》具有堅實的理論基礎，豐富的教學實踐支撐，其中的觀點新穎、獨到，具有原創性，值得廣大中學物理一線教師和物理教學研究者一讀.