基于生態(tài)課堂理念的物理教學

徐玉潔 姜玉梅 潘靖

摘 要：生態(tài)學為課堂教學提供了新的視角。作為一種微觀的教育生態(tài)系統，生態(tài)課堂具有自組織融合功能、流動功能和創(chuàng)生功能。為了使生態(tài)課堂的教學功能最大化，文章將課堂教學過程分成“啟動”“助動”“聯動”“能動”四個環(huán)節(jié)，并以“氣體的壓強”為例進行了具體闡述，旨在深化教學改革，使生態(tài)課堂從理論走向實踐。

關鍵詞：初中物理;生態(tài)課堂;教學設計

中圖分類號：G633.7? 文獻標識碼：文章編號：2095-624X（2021）27-0076-02

21世紀是高度重視生態(tài)文明建設的時代，生態(tài)學為教育研究提供了新的視角。同時物理課程改革也體現了一系列的生態(tài)化趨勢。然而在實際的教學過程中卻存在許多非生態(tài)化現象。邢紅軍認為我國物理教學效能低的根本原因在于教學缺乏生態(tài)性[1]。因此，教師需要深化教學改革，建構生態(tài)化課堂。

作為一種微觀的教育生態(tài)系統，物理生態(tài)化課堂是以教師、學生、物理課程和環(huán)境為基本要素，各要素相互聯系、相互作用的有機整體。其價值取向是促進系統內各要素的可持續(xù)發(fā)展。這需要通過生態(tài)課堂的自組織融合功能、流動功能與創(chuàng)生功能逐步實現。

已有許多學者就如何構建生態(tài)課堂展開研究。最早的有朱開炎，其在生本教育觀念指導下，提出生態(tài)課堂必須經歷“領受—領悟—提升”三個階段[2]。吳建忠認為生態(tài)課堂是各要素相互融合、共同生長的課堂。教師需要遵循教育教學規(guī)律和學生的認知規(guī)律[3]。孫芙蓉則認為一個健康的課堂生態(tài)是具有活力的。在課堂中要調動課堂生態(tài)系統的初級生產力，即教師和學生的心理能量[4]。近年來，一些學者將生態(tài)課堂與具體學科相結合，提出了生態(tài)化教學模式。他們在模式中都強調了情景創(chuàng)設、合作學習、目標導學的重要性。

鑒于以上研究成果，我從實現生態(tài)課堂教學功能最大化的角度出發(fā)，將課堂教學過程分成四個環(huán)節(jié)，即“啟動—助動—聯動—能動”，教學流程如下圖。其中啟動環(huán)節(jié)的任務是啟動學生的心理能量，為生態(tài)課堂的開啟做準備。助動環(huán)節(jié)的任務是幫助學生有序學習，使課堂中的各要素從分散到統一，促進生態(tài)課堂自組織融合功能的實現。聯動環(huán)節(jié)的任務是實現各要素間的聯合互動，調動信息、物質、能量在要素間循環(huán)流動，促進生態(tài)課堂流動功能的實現。能動環(huán)節(jié)的任務是促進學生能動發(fā)展，保證生態(tài)課堂創(chuàng)生功能的實現。我期望以此搭建起生態(tài)化教學理論與教學實踐之間的橋梁，讓生態(tài)課堂從理論走向實踐。而“氣體的壓強”一節(jié)具有活動性強，與生產、生活聯系緊密的特點，非常適合生態(tài)化教學的實施。因此，下面我將以此為例，圍繞所提出的教學流程，進行生態(tài)課堂的教學設計。

一、創(chuàng)設情境，啟動學生的心理能量

教師課堂伊始就需啟動學生情感態(tài)度上的能量，創(chuàng)設能夠激發(fā)其學習興趣和求知欲望的情景。因此，我在本節(jié)課先向學生展示了魔瓶實驗：打開魔瓶，側壁開始漏水;蓋上蓋子，水就不流了。 這個實驗使學生自然而然地參與到課堂學習之中。接著，我引導學生進一步探究現象產生的原因，由此引起學生的注意，激活學生認知上的能量。學生通過觀察可以發(fā)現魔瓶側壁有針孔。遷移液體壓強的知識，學生可以解釋不蓋蓋子水流出的原因，但不能理解蓋上蓋子后水為什么不流了。這樣的設置有助于引起學生認知上的不平衡，讓學生產生認知需求。啟動學生意志上的能量可以使其行為具有方向性和持久性。

二、目標導學，幫助學生有序學習

有序不僅是有一定的順序，還得有一定的秩序。自然界中的植物多具有向光性，即向著光源的方向生長。教學目標就如同課堂生態(tài)系統中的光源一樣，扎根于師生的心中，可以使他們的行為在無意識中得到統一，讓他們朝著更好的方向發(fā)展。學生學習、教師教學圍繞教學目標作用于物理課程，而課堂環(huán)境服務于教學目標。這一環(huán)節(jié)將通過目標導學的方式，讓課堂內的各要素從分散到統一，從無序到有序，促進生態(tài)課堂自組織融合功能實現，使課堂形成一個整體。為了讓教學過程實現由淺入深、循序漸進，我在本節(jié)課將目標具體細化為知道大氣壓強存在，理解大氣壓強產生的原因以及認識大氣壓強的特點。

（一） 知道大氣壓強存在

我向學生演示覆杯實驗：在未裝水的玻璃杯口蓋上硬紙片，杯子倒置，紙片會掉下來;在裝滿水的玻璃杯口蓋上硬紙片，杯子倒置，紙片不會掉下來。這樣的設置能讓學生更好地發(fā)現問題。接著，我引導學生作受力分析圖，并分析紙片一定受到一個向上的力。學生猜想這個力是由空氣提供的，大氣可能存在壓強。最后，我播放吸盤在真空罩中脫落的實驗，證明大氣存在壓強。

（二）理解大氣壓強產生的原因

認識到大氣存在壓強以后，學生還需要知其所以然。我通過引導學生回顧實驗并展示地球大氣層的分布圖片，帶著學生總結出大氣壓強產生的原因，即氣體是有重力的，所以對浸入其中的物體有力的作用。

（三） 認識大氣壓強的特點

大氣壓強又有什么樣的特點呢？我將覆杯實驗裝置任意旋轉，水不會流出。學生可以由此總結出特點一：氣體具有流動性，所以各個方向都有壓強。接著，我讓學生體驗吹氣球，并提出問題：為什么氣球一吹就會變大？學生由此得到特點二：氣體密度越大，壓強越大。

三、合作學習，實現各要素間的聯合互動

要素間的聯系越緊密，生態(tài)課堂結構越穩(wěn)定，越能使其功能最大化。本環(huán)節(jié)將通過合作學習的方式，保持各要素間的聯合互動，促進物質、能量、信息在要素間循環(huán)流動，實現生態(tài)課堂的流動功能。

（一）促進物質、信息的流動

信息流動是能量流動的載體。教師可以先讓學生自學課本內容，實現物理課程與學生之間的信息流動。之后，教師再讓學生在組內講述馬德堡半球實驗的故事，實現學生與學生之間的信息流動。信息流動是多向的，教師也不應該是唯一的信息源。而物質循環(huán)是能量流動的基礎。教師可讓每組同學都使用吸盤來模擬馬德堡半球實驗，具體如將兩個塑料吸盤相互擠壓、排盡空氣，再讓學生從兩端拉開，感受大氣壓強的大小。教師要積極開發(fā)生活中的資源，這樣不僅可以實現物質在課堂內的流動，還可以實現其在課堂內外的流動，以保持課堂生態(tài)系統的開放性。