基于“4S”建構模式的物理課堂教學實施路徑

摘 要：本文基于教育心理學家皮亞杰的觀點，將建構主義與批判性思維融合，提出“4S”物理課堂教學的實施路徑。結合實例，具體示范“4S”課堂教學模式的建構與實施，最后根據課后評價反饋進行總結。

關鍵詞：建構主義;實施路徑;實例示范;評價反饋

教育心理學家皮亞杰認為，要充分解釋學習是什么，則必須首先解釋個體學習者是怎樣進行建構和創造的，而不僅僅是怎樣重復和復制的。建構意味著創造，創造必須要批判。

觀摩過各種級別的物理賽課或公開課活動，我們總是容易被授課者創新的教學設計、打破傳統的教學模式所打動，而當回歸自己的課堂，卻發現很難模仿或者借鑒同樣的課堂教學模式，那么有沒有較為接近常規課堂教學的設計呢？什么樣的教學模式在不同教學內容上具有較高的普適性呢？

常規的物理教學設計往往有“知識講解——例題應用——課堂小結——課后作業”幾個環節，在常規物理教學設計的基礎上，本文將建構主義與批判性思維融合，提出“4S”物理課堂教學的實施路徑。

一、“4S”模式實施路徑（圖1）

路徑1：Structure（建構體系）。根據物理學科固有的特征，教師首先引導學生初步構建基本的知識體系，清楚本節課學習目標、重難點。呈現的方式可以多樣，例如表格、坐標軸、思維導圖等。新授課在本環節一般是將學生已掌握的知識或生活體驗與本節課要學習的內容進行“鏈接”，形成“物理觀念”。高三復習課在本環節一般是復習回顧本節課的知識點，可以通過設問的方式讓學生回顧知識，引導學生建構物理模型，并總結具體的應用方法和技巧。該環節一般不超過10分鐘。

路徑2：Surmount（超越突破）。該環節要求教師精心選取典型材料或典型例題，提升學生對重點問題的理解與認識。

材料或例題不宜過多，一般控制在3個左右，每講解完一個典型例題后，要有相應的變式題檢測學生的掌握情況。例題和變式題之間要有一定的聯系，比如力學中的“滑塊-斜面”問題，可以先設計一道滑塊在光滑固定斜面上運動的例題，變式題則可以設計為滑塊在表面粗糙的固定斜面上運動的問題。

例題與例題之間要有一定的層次性，層層遞進。還是以上述“滑塊-斜面”問題為例，在原有例題的基礎上，再設計一道滑塊上面疊放另一物體和滑塊一起運動的例題，最后設計一道滑塊在“可移動”斜面上運動的例題。該環節既讓學生在原有的知識體系上實現建構，又通過具體例題的應用形成批判性思維，從而實現對原有體系的超越突破。該環節一般控制在25分鐘左右。

路徑3：Summarize（總結概述）。該環節主要引導學生升華并建構新的認識。教師通過引導學生根據教師上課的板書、路徑2中典型例題的講解與變式題拓展練習后，自主歸納本節課所學內容，建構知識間的邏輯關系，形成新的知識建構和體系。

該環節在實施時教師應根據授課班級學生的能力層次合理進行設計，基礎和學習習慣較好的班級，教師可以讓學生通過思維導圖的形式進行總結概述，基礎一般的班級，教師可以提前設計好問題，通過問題引導學生進行總結概括。該過程一般在5分鐘左右。

路徑4：Survey（評價反饋）。評價反饋可以貫穿在前面三個環節，一邊分析一邊評價反饋，也可以根據內容的多少、教師的風格等將評價反饋放在最后進行，形成一定的激勵機制，從而為下一次的建構提供依據。

《普通高中物理課程標準（2017年版）》提出物理學科培養學生能力的要求，即“自學和交流合作能力、質疑能力、信息收集和處理能力、分析解決問題能力、科學探究及物理實驗能力”五項基本能力要求，因此在該環節設計問題和評價標準時，應基于這五項基本能力，通過小組互評、教師提問學生、學生向教師提問題或根據所學內容設計問題，形成多維立體的評價反饋體系。評價反饋環節還可以延伸到課后，在上完課后，由學生來評價課堂教學的效果。

二、課例：《帶電粒子在勻強磁場中的運動》

本文選取的是高三一輪復習課，對人教版物理選修3-1第三章第6節《帶電粒子在勻強磁場中的運動》的內容進行重新建構，教學工具引入了幾何畫板，將帶電粒子在勻強磁場中的運動情況直觀地描述出來，借助計算機軟件幫助學生更好地找到帶電粒子運動軌跡、半徑、角度之間的幾何關系（如圖2）。

（一）學科素養和課程目標

1.物理觀念：知道帶電粒子沿著垂直磁場方向射入勻強磁場會做勻速圓周運動，軌跡半徑與磁感應強度、入射速度之間的關系。

2.科學思維：理論分析帶電粒子在勻強磁場中的運動模型，推導勻速圓周運動的半徑公式和周期公式。

3.科學探究：通過對比不同臨界情況，小組探究尋找物理和數學規律。

4.科學態度與責任：通過帶電粒子在勻強磁場中的運動模型，在找圓心、定半徑、畫軌跡、求時間等問題中形成科學嚴謹的態度和責任感。

（二）教學流程

（三）實施路徑

【路徑4設計意圖】評價反饋中的問題主要基于新課標對物理學科五項能力的要求以及本節課所學內容進行設計，其中第1、2、3點屬于學生對本節課知識掌握情況的自評，第5點和第6點在路徑2和路徑3兩個環節中可以穿插進行，第5點屬于小組組員對小組的自評，第6點為小組間互評，第4點是對本節課知識的應用，由教師對學生進行評價，從而形成多維立體的評價反饋體系。本環節將根據學生的評價反饋情況，選出得分最高的小組，在下節課課前進行表揚和獎勵。

三、小結

本課例從教學目標、課堂模式、教學工具、評價反饋等進行重新建構，實施路徑2的三種情境分小組同時進行，打破了傳統課堂時間和空間的限制。整節課通過小組合作競爭，學生參與度高，從課后評價反饋看，學生對這種模式的課堂較為認可，對知識的掌握和應用也較常規課堂好，課堂效率得到較好的提升。

“4S”物理課堂教學實施路徑的提出相對于常規課堂并沒有顛覆性的改變，無論是教學模式趨于定型的“老教師”，還是處于快速成長的中青年教師來說“上手”都不難，有較高的可操作性和可復制性。同時，“4S”物理課堂教學實施路徑是基于“學習者”提出，能得到學生的廣泛認可和接受。