SECI理念下促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的物理課堂教師行為的范式轉(zhuǎn)換研究

何立壽

(江蘇省運(yùn)河中學(xué) 221399)

深度學(xué)習(xí)是一種理解型學(xué)習(xí)方法，它是指學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中，以高級(jí)思維發(fā)展和解決實(shí)際問題為目的，以綜合的知識(shí)為內(nèi)容，積極、批判地學(xué)習(xí)新的知識(shí)，把現(xiàn)有的知識(shí)轉(zhuǎn)移到新的環(huán)境中.這一過程強(qiáng)調(diào)了教師的多種教學(xué)方法，要重視學(xué)生的科學(xué)探索與自主學(xué)習(xí)，而課堂中的“范式轉(zhuǎn)換”則是其中不可或缺的一部分.在新課改背景下和SECI理念下，物理學(xué)科的特性要求，必須對(duì)課堂教學(xué)與范式轉(zhuǎn)換相結(jié)合，以促進(jìn)學(xué)生對(duì)教學(xué)的理解，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)技巧.注重課堂教學(xué)，可以使教師把現(xiàn)實(shí)生活與教學(xué)內(nèi)容有機(jī)地聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的興趣，使他們克服對(duì)物理難題的恐懼，使他們真正認(rèn)識(shí)到自己的生活.思考始于問題，假如將學(xué)生的思維比作一灘平靜的湖泊，老師的問題就會(huì)如同一顆顆石頭，在平靜的湖泊中激起一道道思想的漣漪，并通過不斷地提出問題、解決問題，使學(xué)生的思想層次得到更高層次的錘煉.另外，通過SECI理念下的范式轉(zhuǎn)換教學(xué)方式，可以讓枯燥的概念、原理等知識(shí)變得更加豐富，而且還可以讓學(xué)生產(chǎn)生一種緊張和激動(dòng)的感覺，讓他們更好地理解和學(xué)習(xí)物理.

1 SECI理念和范式轉(zhuǎn)換的相關(guān)概述

1.1 SECI理念的相關(guān)概述

SECI是一個(gè)完整的知識(shí)創(chuàng)新模型.它把“隱性知識(shí)”與“顯性知識(shí)”之間的交互轉(zhuǎn)化為一個(gè)循環(huán)的過程.這一過程是通過社會(huì)化、外部化、組合化、內(nèi)在化等四種知識(shí)轉(zhuǎn)化方式，在個(gè)人、團(tuán)隊(duì)、組織層面上逐步擴(kuò)散，從而形成知識(shí)螺旋，促進(jìn)知識(shí)的擴(kuò)散、嵌入和累積.它的軌道是連續(xù)的、動(dòng)態(tài)的、螺旋上升的.在這種動(dòng)態(tài)變化中，顯性知識(shí)與隱形知識(shí)之間的交互產(chǎn)生新的知識(shí)，從而使知識(shí)自身具有超越性.

1.2 范式轉(zhuǎn)換的相關(guān)概述

范式就是被廣泛接受的信仰、理論或世界觀.科學(xué)家和哲學(xué)家托馬斯庫恩在《科學(xué)革命的結(jié)構(gòu)》一書中提到了這一概念.一個(gè)成熟的范式可以為從業(yè)者提供主題、工具、方法和前提.因此，“范式”這一概念一出現(xiàn)，便引起了科學(xué)界的廣泛重視.范式并非靜止的，它是在運(yùn)用中不斷地被改進(jìn)和擴(kuò)展.以庫恩的作品為例，這是一種更加明確和精煉的新情況.我們相信，并非所有的物理教學(xué)模式都可以由老師事先設(shè)定，也不是所有的學(xué)生都可以事先掌握，也不是所有的文化知識(shí)都在同一教室里，在同一時(shí)間里，學(xué)生也能在同一時(shí)期內(nèi)實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)的統(tǒng)一.在這種情況下，當(dāng)一個(gè)學(xué)習(xí)范式被建立起來以后，后來的學(xué)者們常常會(huì)把它美化，讓它變得更完美.在未來，一些新的范式將會(huì)在競爭中誕生，在新的實(shí)踐中，新的范式將會(huì)代替原有的范式，并被普遍接受.在這種情況下，我們稱之為范式轉(zhuǎn)換.

2 合理設(shè)計(jì)問題難度梯度

在課堂教學(xué)運(yùn)用范式轉(zhuǎn)換中，物理教師要掌握好問題的難度，問題的難度設(shè)計(jì)將直接影響到課堂教學(xué)的效果.如果題目沒有梯度，題目的難度太高，很容易使學(xué)生產(chǎn)生畏難情緒，長此以往，就會(huì)挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，不能充分發(fā)揮他們的潛力，從而影響教學(xué)的目的.如果問題太過簡單，只是一個(gè)問題，那么學(xué)生們就會(huì)變得懶惰.所以，在題目的難度設(shè)計(jì)上，老師要根據(jù)班級(jí)的總體狀況和個(gè)體差異，制定出相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，使其與學(xué)生的近期發(fā)展相適應(yīng)，逐步提高.

比如在“斜拋運(yùn)動(dòng)”的設(shè)計(jì)中，可以考慮如下問題：①各位認(rèn)為，有沒有辦法把斜拋的運(yùn)動(dòng)軌跡可視化？②好的，軌跡已經(jīng)有了，那么我們應(yīng)該如何去研究它？③我們?nèi)绾畏纸庑睊佭\(yùn)動(dòng)？④有沒有更好的方法來分解？⑤假如它沒有初始速度，只受重力影響呢？通過以“斜拋運(yùn)動(dòng)”為例，將五個(gè)問題設(shè)計(jì)進(jìn)行范式轉(zhuǎn)化，以循序漸進(jìn)的方式，使學(xué)生了解其運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，激發(fā)學(xué)生的思維.

3 注重創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行教學(xué)

物理老師在設(shè)計(jì)問題的時(shí)候，要充分考慮到學(xué)生的實(shí)際情況，如果遇到了一些困難的問題，比如概念上的問題，那么老師就可以通過多媒體和演示來創(chuàng)造認(rèn)知上的矛盾，通過理想的范式轉(zhuǎn)換來改變學(xué)習(xí)的思路，通過現(xiàn)象來影響學(xué)生的思維，讓他們有一種期待解決問題的欲望，讓他們?nèi)ヂ?lián)想和思考.

比如在教學(xué)“行星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律”這節(jié)課程時(shí)，老師通過出示在教科書上關(guān)于空間站的圖片，和目前正在計(jì)劃中的空間站，顯示我們?cè)谔疹I(lǐng)域的努力和巨大的進(jìn)展這一范式.讓學(xué)生通過看圖片和動(dòng)畫，對(duì)我國當(dāng)前的太空發(fā)展有一個(gè)初步的認(rèn)識(shí).

老師：事實(shí)上，重力法則確實(shí)是來之不易，可以說，它是由各種想法的碰撞，乃至流血的犧牲所孕育而成.這是人類探索宇宙的一種方式.最初，我們對(duì)星體的運(yùn)動(dòng)有什么看法？

學(xué)生：地球是宇宙的中心.

老師：是的，最初人類根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，以為地球是世界的中心.最后經(jīng)過托勒密在公元2世紀(jì)左右的歸納和整理，形成了地心說.學(xué)者仔細(xì)地研究了天體的運(yùn)動(dòng)軌跡，并將它們的運(yùn)動(dòng)軌跡用“本輪”和“均輪”來描述.

通過插圖和故事的講解，將主題簡單地導(dǎo)入，然后對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行理論上的分析，得出了恒星的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，使學(xué)生和教師以相同的身份進(jìn)行了一樣的學(xué)習(xí)范式轉(zhuǎn)換，從而提高學(xué)生的情緒態(tài)度和價(jià)值觀.

4 充分利用融入輔助教學(xué)

要想建立一種新的物理教學(xué)機(jī)制，提高教學(xué)效果，全面培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)，必須把“輔助教學(xué)”融入到教學(xué)目標(biāo)中，使教學(xué)范式發(fā)生轉(zhuǎn)換.老師要在學(xué)生回答完問題后，留出侯答的時(shí)間，讓學(xué)生有足夠的時(shí)間來思考和補(bǔ)充，同時(shí)也要避免打斷學(xué)生的候答時(shí)間，急于給出正確的答案.讓學(xué)生自己完成所學(xué)的內(nèi)容，有助于加深對(duì)問題的理解和掌握.

5 教師引導(dǎo)類比教學(xué)分析

教師引導(dǎo)：重力的做功不依賴于質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)路徑，而僅取決于質(zhì)點(diǎn)的初始高度差和最終高度，與重力做功相類比，靜電力做功有哪些特點(diǎn)？

類比得到概念一：靜電力的做功與電荷的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，僅取決于電荷的初始位置和最終位置.

教師引導(dǎo)：當(dāng)物體移動(dòng)時(shí)，重力的做功不依賴于運(yùn)動(dòng)的路徑，從而導(dǎo)致了重力勢能的改變；靜電力的做功也不依賴于路徑，它所造成的能量改變也是勢能嗎？

類比得到概念二：當(dāng)電荷移動(dòng)時(shí)，靜電力的做功不受路徑的影響，因此，在電場中具有勢能，被稱為電勢能Ep.

教師教學(xué)：在重力場中，如果不計(jì)阻力影響，從靜止?fàn)顟B(tài)中釋放質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)會(huì)在重力作用下作加速運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增大，重力勢能減小：如圖1，在靜電場中(僅考慮靜電力)，當(dāng)一個(gè)帶有正電的試探電荷被靜止釋放時(shí)，它會(huì)發(fā)生怎樣的運(yùn)動(dòng)？電荷的動(dòng)能是怎樣改變的？是什么轉(zhuǎn)換成電荷動(dòng)能的？

圖1

學(xué)生回答：電荷在靜電力的作用下作勻加速的直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)動(dòng)能增大時(shí)，它的電勢能就會(huì)轉(zhuǎn)變成動(dòng)能.

教師教學(xué)：由動(dòng)能定理，我們知道物體只受重力時(shí)，重力做正功，物體的動(dòng)能增加；重力做負(fù)功時(shí)，物體動(dòng)能減少，再利用能量守恒定律，我們得到：重力做的正功等于減少的重力勢能，克服重力做的功等于增加的重力勢能.這體現(xiàn)了功是能量轉(zhuǎn)化的量度.

類比得到概念三：根據(jù)動(dòng)能定理：WAB=EKB-EKA=ΔEK，再根據(jù)能量守恒，增加的動(dòng)能等于減少的電勢能，EKB-EKA=EpA-EpB，所以WAB=EpA-EpB=-ΔEp

類比就像是一把鑰匙，用類比轉(zhuǎn)換的方法來引導(dǎo)問題，可以打開學(xué)生的知識(shí)庫，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)的過程中，找到舊的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和新的知識(shí)體系，從而獲得更多的知識(shí).

新的課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)高中物理教學(xué)進(jìn)行了更清晰的界定.各級(jí)教育部門對(duì)高中物理課程的建設(shè)給予了充分的關(guān)注，為教師提供了良好的教學(xué)環(huán)境，也為教師的科研工作提供了更好的保障.可以預(yù)料，在SECI理念下，高中物理教學(xué)中的范式轉(zhuǎn)化和新的教學(xué)方式的改革，將高中物理的實(shí)效性達(dá)到一個(gè)新的水平，真正地為學(xué)生全面、科學(xué)的發(fā)展服務(wù)，實(shí)現(xiàn)可教、可感、可親、可近、可行的優(yōu)質(zhì)教育，而課堂教學(xué)的范式轉(zhuǎn)化是物理教師必須具備的一種教學(xué)技巧，教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況提出問題，以此，輔助教師進(jìn)行教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生思考與深度學(xué)習(xí).