駱波+許幫正

筆者認(rèn)為，課堂教學(xué)評價的效度取決于課堂的組織和評價點設(shè)計.為使評價結(jié)果促進(jìn)學(xué)習(xí)，需要構(gòu)建以“探究行為”為核心學(xué)習(xí)行為的初中物理課堂（以下簡稱“行為課堂”）;筆者也重點研究了學(xué)生“探究行為”的先行設(shè)計、有效導(dǎo)引、課堂組織、科學(xué)評價，以讓學(xué)生在經(jīng)歷探究中更好地領(lǐng)悟科學(xué)方法、培養(yǎng)探究能力，提高物理課堂學(xué)習(xí)效益.本文圍繞初中物理中的《動能 ?勢能 ?機(jī)械能》課例，介紹筆者對“探究行為”的先行設(shè)計與“課堂組織”的相關(guān)探索.

一、“行為課堂”的主旨：激發(fā)純粹興趣和發(fā)展探究思維

（一）激發(fā)對科學(xué)純粹的興趣

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》將“保持探索科學(xué)的興趣與熱情”列入課程總目標(biāo)，情感、態(tài)度、價值觀的首要目標(biāo)是“有學(xué)習(xí)物理的興趣，有對科學(xué)的求知欲，能保持對自然界的好奇”.黃恕伯老師在《物理教學(xué)頂層設(shè)計的思考》中反復(fù)強(qiáng)調(diào)：培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣是中學(xué)物理課程的重要目標(biāo)，是初中物理課程的首要目標(biāo).為激發(fā)興趣，在操作層面上物理課堂要讓學(xué)生動起來，這里的“動”是有目的的實驗、研討或思維的交流，其集中的體現(xiàn)就是“探究行為”.

（二）發(fā)展探究能力和思維品質(zhì)

初中物理重在讓學(xué)生在經(jīng)歷探究中領(lǐng)悟科學(xué)方法、培養(yǎng)探究能力.學(xué)生探究能力的培養(yǎng)不可能只通過理解就能實現(xiàn)，學(xué)生必須經(jīng)歷探究的過程，在這個過程中，學(xué)生要有相關(guān)的“探究行為”，某一方面的基本能力一定是和相關(guān)的行為聯(lián)系在一起的.因此，要關(guān)注學(xué)生的發(fā)展必須關(guān)注學(xué)生的“探究行為”.[1]

筆者所在區(qū)域使用的教學(xué)載體是劉炳昇教授主編的蘇科版初中物理教材，該教材在編寫時把“探究活動”作為“構(gòu)建物理基本知識結(jié)構(gòu)、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、體現(xiàn)課程理念”的主線，良好的載體為“探究行為”成為課堂核心學(xué)習(xí)行為搭建了平臺.

簡言之，無論站在課程目標(biāo)的高度，還是著眼物理教學(xué)的本質(zhì)特征，抑或立足教材這一基本的課程資源，都需要“構(gòu)建以‘探究行為為核心學(xué)習(xí)行為的初中物理課堂”.

二、“探究行為”的設(shè)計：重點考慮探究行為發(fā)生的載體

（一）學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定

探究教學(xué)作為一種教學(xué)組織方式，首要考慮的應(yīng)是準(zhǔn)確解讀課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，在分析教材和學(xué)生學(xué)情的基礎(chǔ)上，把課程標(biāo)準(zhǔn)的要求分解為具體課時學(xué)習(xí)目標(biāo).學(xué)習(xí)目標(biāo)通常包含以下四個要素：行為主體（默認(rèn)為學(xué)生）、行為動詞、行為條件和表現(xiàn)程度.就行為動詞而言，“行為課堂”中常用的技能性目標(biāo)行為動詞有“會測量、會使用、會選用”等，常用的體驗性目標(biāo)行為有“觀察、經(jīng)歷、探究”等.

案例1：“動能 勢能 機(jī)械能”學(xué)習(xí)目標(biāo)的制定

課標(biāo)要求：知道動能、勢能和機(jī)械能.通過實驗，了解動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化.

教材編排：教材先后安排了三個探究活動：探究動能大小與哪些因素有關(guān)、模擬打樁、觀察擺球動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化，其中第一個是重難點，對學(xué)生探究能力有較高要求，需安排學(xué)生分組實驗.“生活、物理、社會”安排了一段“大海中蘊(yùn)藏的機(jī)械能”的短文，使學(xué)生了解到在大海中還有巨大的能源有待我們?nèi)ラ_發(fā).教材中還編排了4個實例分析和2個小制作，可作為學(xué)習(xí)評價的載體和課堂學(xué)習(xí)的延伸.

學(xué)生分析：由于動能、重力勢能、彈性勢能在八年級的學(xué)習(xí)中已經(jīng)出現(xiàn)，有關(guān)它們的一些現(xiàn)象，學(xué)生并不陌生.“定性探究決定有關(guān)能量大小的因素”，對學(xué)生制定實驗方案、分析論證等探究能力有較高要求.“動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化”，對學(xué)生而言既陌生又抽象.

基于以上分析，本節(jié)教學(xué)應(yīng)注重實驗探究（分組實驗、演示實驗、觀察與分析），加強(qiáng)物理與生活、社會的聯(lián)系，著力構(gòu)建以學(xué)生的“探究行為”為核心學(xué)習(xí)行為的初中物理課堂.學(xué)習(xí)目標(biāo)如下：①通過探究，知道動能的大小與物體的速度和質(zhì)量有關(guān).②通過觀察和實驗，知道彈性勢能與彈性形變大小有關(guān);通過探究，知道重力勢能的決定因素.③通過觀察和實驗，了解動能和勢能的轉(zhuǎn)化過程，并能簡要說明一些有關(guān)動能與勢能相互轉(zhuǎn)化的物理現(xiàn)象.

（二）思維載體的設(shè)計

認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為，“行為”是“思維”的體現(xiàn)，“行為”又可以促進(jìn)“思維”的創(chuàng)新，“行為”與“思維”結(jié)合的紐帶就是“有價值的問題”.[2]為使思維活動既連貫又不乏躍遷，應(yīng)將問題整合成具有內(nèi)在邏輯的問題鏈.

案例2：“動能 勢能 機(jī)械能”問題鏈設(shè)計

問題鏈1：概念建構(gòu)（探究活動的準(zhǔn)備）

下列物體是否具有能量？你是如何感受到的？

運動的錘子將鐵釘釘入木板 （動能）;拉長的橡皮筋能將子彈射出 （彈性勢能）;被舉高的磚塊能使小桌陷入沙子中 （重力勢能）.

問題鏈2：提出猜想、設(shè)計實驗（探究行為的設(shè)計）

①以小車為研究對象，怎樣讓它運動起來？②如何顯示小車的動能大小？③根據(jù)生活經(jīng)驗，動能大小可能與哪些因素有關(guān)？④怎樣研究上述因素對動能大小的影響？

問題鏈3：應(yīng)用（探究結(jié)論的應(yīng)用）

①為什么要規(guī)定汽車行駛的最大速度？為什么卡車限速要低一些？②為什么建造水電站時要建造攔河大壩將水位抬高？

問題鏈要圍繞“探究行為”系統(tǒng)地設(shè)計，要利于探究行為廣泛、有效地發(fā)生.

以上問題鏈與“探究行為”的關(guān)聯(lián)如圖1所示.

（三）資源載體的設(shè)計

物理課程的實踐性很強(qiáng)，“行為課堂”倡導(dǎo)把實驗作為核心的課程資源，讓實驗教學(xué)成為全面提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和體現(xiàn)課程理念的重要途徑.

案例3：“動能 勢能 機(jī)械能”實驗設(shè)計

學(xué)生分組實驗1：探究動能大小與哪些因素有關(guān)（如圖2）

本實驗研究的對象是小車，而觀察的對象是木塊被撞擊后移動的距離，因此需要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到木塊移動的距離越大，小車撞擊前的動能越大，但不必深究在撞擊過程中能量轉(zhuǎn)移的過程.為了讓學(xué)生接受“質(zhì)量不等的小車從同一個斜坡的同一高度釋放，運動到水平面時，它們的速度大小相等”這一信息，教師可增加一個演示實驗：去掉木塊，讓兩個質(zhì)量不等的小車同時從同一高度滑下，可以發(fā)現(xiàn)兩個小車的運動情況是一樣的.為了提高實驗效果，建議在木塊的撞擊面上墊一層泡沫塑料.[3]endprint

學(xué)生分組實驗2：觀察擺球動能和重力勢能的轉(zhuǎn)化（如圖3）

學(xué)生實驗前，先讓學(xué)生觀察并討論上拋小球在上升階段和自由下落階段動能與勢能之間的轉(zhuǎn)化情況，為下一步過渡到觀察比較復(fù)雜的擺球擺動實驗做好鋪墊.學(xué)生實驗過程中，要指導(dǎo)學(xué)生在適宜角度釋放小球，避免與鐵架臺發(fā)生碰撞.實驗分析時，引導(dǎo)學(xué)生著眼于影響動能、勢能的因素（如速度、高度等），從而掌握分析動能、勢能轉(zhuǎn)化情況的一般程序.

教師演示實驗：魔罐（如圖4）

本課魔罐的身影共出現(xiàn)三次.一為激趣：課堂伊始，從傾角較小的斜面釋放魔罐，觀察到魔罐滾下斜面，然后自動返回，又沖上斜面，與學(xué)生已有生活經(jīng)驗形成強(qiáng)烈沖突，激發(fā)探究興趣.二為釋疑：在觀察與分析動能、勢能相互轉(zhuǎn)化的若干實例后，撕掉魔罐外表面包裹的紙張，觀察到魔罐內(nèi)有鉤碼和橡皮筋，發(fā)現(xiàn)滾動過程中橡皮筋會扭曲（彈性形變）、返回過程中又恢復(fù)原狀.三為延伸：課堂小結(jié)后，再演示魔罐實驗，觀察到魔罐往復(fù)滾動，且滾動幅度逐漸減小直至最終停止，引導(dǎo)學(xué)生課后思考機(jī)械能守恒的粗略條件.

學(xué)生演示實驗：模擬打樁（如圖5）

選用玻璃容器盛沙，以便于觀察“樁”被打下的深度.“樁”可用演示壓強(qiáng)的小桌來替代.“重錘”的質(zhì)量適宜，可用大小不等的磚塊.實驗演示操作中，學(xué)生站上講臺面對同學(xué)們，磚塊平落以免撞擊后小桌歪斜，用不同顏色粉筆在桌腳標(biāo)記以便直觀比較下陷深度.

實踐發(fā)現(xiàn)，在開發(fā)實驗資源時要特別關(guān)注以下兩點：一是不同學(xué)段探究能力目標(biāo)的層遞性，其中八年級更加注重觀察和描述、提問和猜想、操作與信息收集、交流與合作，九年級除繼續(xù)關(guān)注以上四項外，逐步關(guān)注設(shè)計實驗、信息處理、分析概括并提倡評估.二是不同實驗類型探究能力目標(biāo)的側(cè)重點，其中演示實驗側(cè)重提升觀察品質(zhì)（目的性、客觀性、精細(xì)性、敏銳性）和分析能力（分析與綜合、比較與分類、抽象概括與具體化），學(xué)生實驗的探究過程更加深入且能力目標(biāo)更為全面.教學(xué)實踐中，我們應(yīng)根據(jù)具體情況適當(dāng)增設(shè)一些學(xué)生實驗，增加學(xué)生的動手機(jī)會，如本課增設(shè)了學(xué)生實驗“觀察擺球動能和勢能的轉(zhuǎn)化”.為突破課時限制，使學(xué)生經(jīng)歷較為完整的探究過程和獲得開放性的技能訓(xùn)練，我們倡導(dǎo)開展綜合實踐活動和進(jìn)行課外小制作，如本課作業(yè)——“完成如圖6所示小制作，比一比誰的卡片跳得高，想一想在此過程中彈性勢能、動能、重力勢能是如何轉(zhuǎn)化的？”

三、“行為課堂”的組織：注重思維可視化

“行為課堂”重視學(xué)生自身的思維沖突和深入思考，注重在探究活動中養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣.為促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展，并為教師優(yōu)化探究設(shè)計提供依據(jù)，我們主張對“探究行為”進(jìn)行科學(xué)地評價.鑒于思維發(fā)展的必要和科學(xué)評價的考量，“行為課堂”在課堂組織中注重思維可視化.思維可視化的手段可以是實驗或具體實例，也可以是創(chuàng)設(shè)物理模型的理論論證，實驗必須是現(xiàn)象明確，理論論證則要求注意思維的條理性和物理模型的典型性.[2]本課主要從如下角度凸顯了思維可視化.

（一）實驗質(zhì)疑：引動思維

“意料之外”的實驗現(xiàn)象能激起學(xué)生強(qiáng)烈的探究興趣，引動思維去求索“為什么會是這樣”.

案例4：“魔罐”實驗引動思維

師：從斜面某一高度釋放易拉罐，直覺告訴你它將如何運動？

生：沿斜面滾下，到水平桌面后逐漸減速，最終靜止在桌面上.

師：是這樣的嗎？請細(xì)心觀察易拉罐的運動.

師：易拉罐折返滾上斜面的能量從何而來？本節(jié)課我們共同探究以揭開謎底.

用新奇的實驗現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)問題情境，是物理課堂常采用的切入手段，體現(xiàn)了物理學(xué)習(xí)的趣味性.如，用既可倒出白水、又可倒出紅水的魔壺引入《大氣壓強(qiáng)》，以學(xué)生嘗試叉魚的活動引入《光的折射》.課堂尾聲再用“情理之中”的原理解釋“意料之外”的現(xiàn)象，首尾呼應(yīng)，彰顯物理知識的有用性.如，《光的折射》一課在學(xué)生探究了解折射特點后，再次嘗試叉魚，用物理指導(dǎo)實踐，大大提高了叉魚的成功率.

（二）實驗操作：顯化思維

思維是人腦對客觀事物本質(zhì)屬性與規(guī)律的概括、間接的反映，思維支配下的行為是思維的外顯形式.物理課堂中的實驗操作就是思維支配下的典型行為，因此關(guān)注實驗操作不能僅僅停留在操作技能層面，而要著眼操作與思維的相互作用，以實驗操作達(dá)成發(fā)展思維的頂層目標(biāo).

如，探究動能大小與哪些因素有關(guān)時，學(xué)生用粉筆在實驗桌上標(biāo)記木塊被撞擊后滑行的距離.再如，模擬打樁時，學(xué)生用粉筆在桌腳標(biāo)記下陷深度.表面上看，這些操作是為了增大實驗的能見度，便于觀察或比較.若加以追問，學(xué)生可能就會表述出“用木塊滑行的距離、方桌下陷的深度來顯示能量”的轉(zhuǎn)化思想.

除了在操作過程中顯化思維外，我們的實踐表明還可從以下角度充分發(fā)揮實驗對思維的促進(jìn)作用：①在實驗操作前，讓學(xué)生明確觀察的目的與任務(wù);②實驗操作結(jié)束后，重視歸納與評估.

（三）交流評估：梳理思維

評估、交流與合作，是科學(xué)探究的重要要素，也是具有重要思維價值的探究行為.無論是評估探究過程和探究結(jié)果，還是交流探究活動中出現(xiàn)的新問題，抑或通過討論改進(jìn)探究方案，都是對思維的整合與梳理，在提升思維的廣闊性、批判性、深刻性等品質(zhì)上大有裨益.

如，本課小結(jié)時在對話中引導(dǎo)學(xué)生畫出如圖7所示的能量圖.概念圖、流程圖等思維導(dǎo)圖可形象地顯示一章或一節(jié)中所學(xué)的知識及其相互關(guān)系.教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生掌握梳理的一般步驟：①列出一章或一節(jié)中的重要概念;②把這些概念按其概括性程度進(jìn)行排序;③把有聯(lián)系的概念用線連接起來，并寫上連接詞.

結(jié)語：我們的研究表明：探究行為的設(shè)計重點是以問題鏈為核心的思維載體設(shè)計和以實驗活動為核心的課程資源設(shè)計，確保探究行為的發(fā)生，避免教師行為包辦或替代學(xué)習(xí)行為;探究行為的課堂組織要點在于利用思維可視化手段組織好核心的探究活動，充分挖掘“討論—探究—歸納—評估”各環(huán)節(jié)發(fā)展學(xué)科思維的價值，確保探究行為的有效，避免盲目或低效的探究.正如某老師所指出的：“在課堂教學(xué)過程中所面臨的諸多問題里面，最核心、最關(guān)鍵、最基礎(chǔ)的問題就是如何改善、改進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)行為.學(xué)習(xí)物理要動手、動腦，探究行為就是物理學(xué)習(xí)的外顯，其內(nèi)隱是學(xué)生思維和智慧的生長.因此初中物理‘行為課堂的構(gòu)建對把握物理學(xué)科特質(zhì)、優(yōu)化課堂教學(xué)生態(tài)有積極意義.”

參考文獻(xiàn)：

[1] 駱波，許幫正.優(yōu)化評價量表，構(gòu)建行為課堂[J].中學(xué)物理（初中版），2011（7）.

[2] 許幫正.物理探究教學(xué)的設(shè)計原則及內(nèi)涵把握[J].中學(xué)物理教與學(xué)，2014（9）.

[3] 蘇科版物理教材編寫組.物理（九年級上冊）教師教學(xué)用書[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2013.endprint