基于建構主義的高中物理課堂教學設計
——以“平拋運動”為例

馬 博

徐州市第二中學，江蘇 徐州 221000

1 引言

在傳統物理教學過程中,往往以“教”為中心，強調教師的絕對權威，通常采用的教學方式是填鴨式教學：教師占據主要位置，掌握課堂的主導權，學生只能被動地進行物理學習和實驗[1]。填鴨式教學忽視了學生的學習主體地位，教學效果也不盡人意。新課程教學強調以“學”為中心，注重學習過程中師生間的互動，主張教師轉變角色，從而以更加積極的心態和方式投入到教學之中。建構主義理論認為，學生是信息加工的主體、是意義的主動建構者，而不是外部刺激的被動接受者和被灌輸的對象[2]，即知識不是通過教師的傳授得到的，而是學習者在一定的情境下，借助必要的學習工具和他人的幫助，通過意義建構的方式獲得的。建構主義理論倡導教學中以“學生”為中心，注重學生對知識的主動探索、主動發現和對所學知識意義的主動建構[3]。建構主義學習理論揭示了學習過程的認知規律，即學習如何發生、意義如何建構、概念如何形成等等；同時也明確了教師在學習過程中的地位，即教師是意義建構的幫助者、促進者，而不是知識的傳授者與灌輸者。在基于建構主義的課堂中，教師將學習的主動權還給學生，促使學生能夠更好地表達自己的想法，從而調動學生學習的積極性和熱情，使其學習的主體地位得到充分的關注和重視，符合新課程的教學理念。

本文以人教版高中物理必修二的“平拋運動”為例，探討如何在“核心素養”時代[4]打造建構型的物理課堂。

2 教學設計思路

“平拋運動”是在學生學習直線運動規律、牛頓運動定律以及運動的合成與分解之后的具體應用實例。本節知識的學習是后期研究拋體運動規律、帶電粒子在電場中的“類平拋運動”規律的基礎，在高中物理知識體系中起到了承上啟下的重要作用。由于學生已經掌握了曲線運動概念、曲線運動的特點及研究曲線運動的方法，所以本節知識的建構過程，是從曲線運動入手引入“平拋運動”的概念，再經過科學猜想、探究驗證來展開學習的。整體教學思路如圖1所示。

圖1 “平拋運動”教學設計思路

3 教學活動設計與教學過程

3.1 新課引入

播放視頻引入新課。視頻內容包括：“2016里約奧運女排奪冠”“2009騎士VS火箭——姚明經典時刻”“游戲——憤怒的小鳥”，如圖2所示。配套學習活動設計如表1所示。

表1 平拋運動“新課引入”環節活動設計

圖2 “平拋運動”引入視頻 ——“2016里約奧運女排奪冠”“姚明經典時刻”“憤怒的小鳥”

設計意圖：學生通過視頻觀察“擊出的排球”“投出的籃球”“發射出的小鳥”的運動軌跡，體會從現實生活走進物理課堂。復習曲線運動的概念，為引出拋體運動概念作鋪墊。通過視頻觀察和問題設置，在物理課堂教學中培育學生的愛國主義情懷，在潛移默化中提升學生的民族自豪感。引導學生復習已有知識，建立起已有知識和新知識間的聯系，為學生生成新知識建構好框架。

3.2 模型建構

設計學習活動，引導學生建構“平拋運動”的運動模型（表2）。

表2 平拋運動“模型建構”環節活動設計

設計意圖：設置學生動手實驗的學習活動，讓學生參與到課堂學習中來，有利于提高學生的學習熱情。經過教師引導，對比“拋出紙飛機”與“拋出橡皮”軌跡的異同，讓學生意識到空氣阻力對于不同拋出物體的影響差別，進而抽象出“拋體運動”的概念。再結合動畫演示，引導學生建構出“平拋運動”的模型，為“平拋運動”規律的學習打好基礎。

3.3 科學猜想與探究驗證

設計“問題串”和“實驗活動”，引導學生在自主思考、科學猜想和實驗探究之后，總結得出“平拋”運動的規律（表3）。

表3 平拋運動“科學猜想與探究驗證”環節活動設計

設計意圖：教師為學生學習創設情境、提供探究學習的條件。在“規律探究”環節，為突出學生的課堂主體地位，設置了一系列注重學生參與的學習活動：學生能夠通過現象觀察或自主思考得出的學習成果，就交給學生自主完成；學生能根據教師引導或小組合作完成的學習活動，就交由學生掌控。在“規律探究”環節中，重在引導學生親身經歷探究學習過程，培養學生的科學探究意識與能力，體會將復雜運動分解為簡單運動的物理思想。

3.4 知識應用

設置“例題”和“隨堂檢測”，引導學生運用“平拋運動”的相關知識解決具體問題。配套學習活動設計，如表4所示。

表4 平拋運動“知識應用”環節活動設計

設計意圖：一是引導學生學習運用“平拋運動”規律解決具體問題，培養學生知識運用的能力；二是通過小組“經驗交流”活動環節，讓學生之間加強互動交流和學習成果分享，以期達到優勢互補的效果。

3.5 方法遷移

設置兩道思考題，給學生留下思考探究的空間（表 5）。

表5 平拋運動“方法遷移”環節活動設計

設計意圖：兩道思考題的設置，一是為“解惑”，即由實驗觀察發現“平拋運動”的軌跡為“拋物線”，于是引導學生運用本節“平拋運動”的知識探究解決這個疑惑；二是為“致用”，即知識的學習是為解決具體的問題，而現實生活中出現更多的是“斜拋運動”，于是引導學生運用“平拋運動”的研究方法來分析“斜拋”的運動規律，在挖掘學生“學以致用”能力的同時，促進學生學習方法的正向遷移。

4 教學反思

教學實踐發現，基于建構主義理論設計課堂教學，應注意兩點：（1）教學設計要充分考慮學情，要以促進學生的發展為根本原則；（2）教學設計要充分考慮課堂中的“應變”，即課堂的發展進程不可能完全按照教學設計的路線進行。因此在設計教學環節時，要考慮到學習過程中的變數，做到以“教學設計”之不變，應對課堂發展之“萬變”。

在建構主義學習理論的指導下，將本節課設計為“概念引入”“模型建構”“科學猜想與探究驗證”“知識應用”及“方法遷移”五個學習環節。在具體環節中通過“問題串設計”“自主學習設計”“小組合作探究設計”等學習活動的設置，引導學生高度參與課堂學習，發掘學生探究學習的潛力，促進學生綜合學習能力的提升。整體來說，教學過程順暢，學生熱情飽滿，課堂參與度較高。美中不足的是考慮到課堂容量與課堂時間的匹配問題，在“科學猜想與探究驗證”環節中的“探究驗證”選用了實驗視頻探究，而非學生親歷實驗過程，可進一步思考、改進。

總而言之，建構主義強調以學生為中心，注重學生對知識的主動探索和對所學知識意義的主動建構。基于建構主義學習理論設計高中物理課堂教學，按照學生的認知發展規律設計物理課堂學習活動，能夠有效提高學生的課堂參與度并激發他們的學習熱情，利于培育學生的科學探究意識與能力，發展學生的學科核心素養，促進“立德樹人”教育目標的實現，值得繼續探索和實踐。