張 杰 馬宇澄

(1. 江蘇省無錫市錫山區(qū)教育局，江蘇 無錫 214101; 2. 江蘇省無錫市教育科學(xué)研究院，江蘇 無錫 214001)

設(shè)計(jì)教學(xué)“最近發(fā)展區(qū)”之探索

張 杰1馬宇澄2

(1. 江蘇省無錫市錫山區(qū)教育局，江蘇 無錫 214101; 2. 江蘇省無錫市教育科學(xué)研究院，江蘇 無錫 214001)

1 問題提出

教學(xué)追求有效,但“怎么做”才能使教學(xué)有效?前蘇聯(lián)的心理學(xué)家維果茨基的“最近發(fā)展區(qū)”理論啟示我們,將課堂教學(xué)的切入點(diǎn)放在學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”才能使教學(xué)有效．但是學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”在哪里?怎樣確定教學(xué)的“最近發(fā)展區(qū)”?確定“最近發(fā)展區(qū)”的依據(jù)是什么等問題值得每位教師深思．

2 最近發(fā)展區(qū)理論

“最近發(fā)展區(qū)”這一概念是由前蘇聯(lián)教育家維果茨基首先提出的,它是指學(xué)生現(xiàn)有發(fā)展區(qū)和目標(biāo)發(fā)展區(qū)之間的差異．所謂現(xiàn)有發(fā)展區(qū),是由已完成的發(fā)展系統(tǒng)而形成的學(xué)生心理機(jī)能的發(fā)展水平,表現(xiàn)為學(xué)生能夠獨(dú)立地、自由地完成教師提出的智力任務(wù)．目標(biāo)發(fā)展區(qū),是那些尚處于形成的狀態(tài),表現(xiàn)為學(xué)生還不能獨(dú)立地完成任務(wù),但在教師的幫助下,通過自己的努力所能達(dá)到的較高一層的智力發(fā)展區(qū)．

維果茨基強(qiáng)調(diào)教學(xué)不能只適應(yīng)現(xiàn)有的發(fā)展區(qū),而應(yīng)適應(yīng)“最近發(fā)展區(qū)”,最終跨越“最近發(fā)展區(qū)”而達(dá)到目標(biāo)發(fā)展區(qū),并不斷循環(huán)向前．

3 確定最近發(fā)展區(qū)的策略

3.1 依據(jù)研究方法,確定探究教學(xué)的最近發(fā)展區(qū)

案例:探究矢量合成運(yùn)算法則——平行四邊形定則.

學(xué)生的現(xiàn)有發(fā)展區(qū): (1) “力”是矢量．(2) 合力與分力的概念及其作用效果的等效性．

學(xué)生的目標(biāo)發(fā)展區(qū):矢量合成法則——平行四邊形定則．

學(xué)生的最近發(fā)展區(qū):研究“力”的方法——力的大小和力的方向兩個(gè)維度進(jìn)行研究．

圖1

學(xué)生探究矢量合成法則的抓手是通過實(shí)驗(yàn)得到分力F1和F2及合力F的圖示,如圖1所示．但從學(xué)生的現(xiàn)有發(fā)展區(qū)出發(fā),以圖1為抓手,要想達(dá)到目標(biāo)發(fā)展區(qū),兩者之間的思維跨度較大,還涉及利用圖形的研究方法,這也不同于以前的理論分析、歸納演繹或邏輯推理等方法．因此,從學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)——研究“力”的方法入手,設(shè)計(jì)問題,驅(qū)動(dòng)思考,遷移應(yīng)用,從而達(dá)成目標(biāo)．

問題1:從力的大小角度分析,應(yīng)研究力的圖示中分力F1和F2和合力F的線段長度之間可能存在什么關(guān)系?

問題2:從力的方向角度分析,應(yīng)研究力的圖示中分力F1、F2和合力F三者夾角之間可能有什么關(guān)系?

問題3:請(qǐng)大家思考,研究線段和角度之間關(guān)系時(shí),在幾何學(xué)中常用什么研究方法?能否遷移到這里進(jìn)行分析?

通過添加輔助線構(gòu)建幾何圖形的方法,使得已知量和未知量之間建立聯(lián)系．在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生可能形成的探究方案如下:

圖2

(1) 連接F1、F2的末端A、B構(gòu)成△OAB,如圖2所示．

(2) 連接F1、F的末端A、E構(gòu)成△OAE,如圖3所示．

(3) 連接F2、F的末端B、E構(gòu)成△OBE,如圖4所示．

……

圖3

圖4

上述3個(gè)方案,學(xué)生們有這樣的設(shè)想是值得肯定的,找到了研究矢量之間關(guān)系的方法．但是,上述方案只涉及3個(gè)力之中的兩個(gè)力,若將圖3和圖4相結(jié)合,這樣就將分力F1、F2和合力F3個(gè)力通過四邊形OABE建立聯(lián)系．繼續(xù)追問,四邊形OABE有什么特點(diǎn)?有點(diǎn)像平行四邊形,是不是呢?接下來的主要任務(wù)就是通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證四邊形是不是平行四邊形．

利用研究矢量的方法,確定學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),以矢量圖形為抓手,設(shè)計(jì)層層梯進(jìn)的問題,化解學(xué)生的思維障礙,借助平面幾何的方法,建立未知量之間的聯(lián)系,從而達(dá)到解決問題的目的．

3.2 抓住關(guān)鍵詞,確定規(guī)律教學(xué)的最近發(fā)展區(qū)

案例:“楞次定律”的教學(xué).

學(xué)生的現(xiàn)有發(fā)展區(qū):感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件．學(xué)生上節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容,通過3個(gè)實(shí)驗(yàn)探究出來,是源于研究、源于體驗(yàn)、源于知識(shí)貯備得到的．

目標(biāo)發(fā)展區(qū):感應(yīng)電流的方向．

根據(jù)最近發(fā)展區(qū)理論,“楞次定律”一節(jié)課學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)在哪?即這節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該定在哪?是探究方案的確定及評(píng)價(jià)?還是知道楞次定律的內(nèi)容?

每位教師對(duì)楞次定律的教學(xué)都有自己的定位,這節(jié)課最難的地方是什么?是對(duì)“阻礙”的理解．教師能否從“阻礙”一詞入手設(shè)計(jì)課堂?學(xué)生如何體驗(yàn)“阻礙”?從教師的角度如何解釋“阻礙”的含義?這些是決定課堂效率的關(guān)鍵．

因此,“楞次定律”一節(jié)課學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)為理解“阻礙”的含義，阻礙什么?如物體向前走,你倒推著它,這就是阻礙,這是從行為動(dòng)詞角度理解它是一種行為．所以學(xué)生對(duì)“阻礙”的感性認(rèn)識(shí)是阻礙運(yùn)動(dòng)．“楞次定律”這節(jié)課的“阻礙”一定要把它上升到阻礙變化,這屬于理性的思考,從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)僅通過實(shí)驗(yàn)是不能解決的,因?yàn)樽罱K“阻礙”磁通量的變化,它是看不見的．

如何構(gòu)建這節(jié)課的層次去體會(huì)、體驗(yàn)“阻礙”?從3個(gè)實(shí)驗(yàn)開始,第1個(gè)實(shí)驗(yàn):導(dǎo)線切割磁感線產(chǎn)生電流．這個(gè)過程中的思維邏輯如圖5所示.

圖5

學(xué)生理解這樣的思維邏輯不成問題,這也是理解“阻礙”的思維基礎(chǔ)即阻礙運(yùn)動(dòng)．

第2個(gè)實(shí)驗(yàn):磁鐵插入(或拔出)線圈,這個(gè)過程中的思維邏輯如圖6.

圖6

上述實(shí)驗(yàn)中運(yùn)動(dòng)的物體是磁鐵的插入(或拔出),從阻礙運(yùn)動(dòng)的思維基礎(chǔ)分析,沒有阻礙運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)生．既然從引起感應(yīng)電流的外部因素(磁鐵的插入或拔出)得不到結(jié)論,那么能否從產(chǎn)生感應(yīng)電流的閉合線圈中涉及的力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等物理量出發(fā),得出阻礙什么?能否從已有的知識(shí)基礎(chǔ):閉合回路的磁通量發(fā)生變化→產(chǎn)生感應(yīng)電流→確定感應(yīng)電流的方向→磁通量的知識(shí)鏈中,發(fā)現(xiàn)阻礙什么?

第3個(gè)實(shí)驗(yàn):人教版物理選修3-2中圖4.2-3實(shí)驗(yàn)中,開關(guān)閉合或斷開,閉合線圈中有感應(yīng)電流產(chǎn)生．這個(gè)過程的邏輯思維如圖7.

圖7

這個(gè)實(shí)驗(yàn)把“阻礙”豐富了,擴(kuò)大了．它打破了原來對(duì)阻礙的理解由力來阻礙的思維外殼,屬于邏輯思維重建的過程．

抓住“楞次定律”概念中的關(guān)鍵詞“阻礙”,確定教學(xué)的最近發(fā)展區(qū),通過3個(gè)實(shí)驗(yàn)系列,每個(gè)實(shí)驗(yàn)得到一個(gè)結(jié)論,形成一個(gè)思維邏輯,讓學(xué)生對(duì)“阻礙”有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí),在潛移默化之中理解“阻礙”,而不必從語文的角度來理解“誰阻礙了誰”,通過具體的物理過程和發(fā)展的邏輯線索來體驗(yàn)“誰阻礙了誰”．3.3 基于思維可視化,確定習(xí)題教學(xué)的最近發(fā)展區(qū)

圖8

思維可視化是指以圖示或圖示組合的方式把原本不可見的思維結(jié)構(gòu)及規(guī)律,思維路徑及方法呈現(xiàn)出來,使之清晰可見．簡而言之,就是用圖畫出大腦中的思維．習(xí)題教學(xué)過程的目標(biāo)就是讓學(xué)生隱藏在頭腦中不可見的思維過程,借助圖示等方法使之可現(xiàn);根據(jù)學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),利用解題的路徑、解題的方法、解題的思維,展現(xiàn)學(xué)生思維漏洞或思維錯(cuò)誤所在區(qū)域,實(shí)現(xiàn)思維的可視化教學(xué),提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力．

例題.如圖8所示,一帶電質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為m,電荷量為q,以平行于x軸的速度v從y軸上的a點(diǎn)射入圖中第一象限所示的區(qū)域．為了使該質(zhì)點(diǎn)能從x軸上的b點(diǎn)以垂直于x軸的速度v射出,可在適當(dāng)?shù)牡胤郊右粋€(gè)垂直于xOy平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．若此磁場(chǎng)僅分布在一個(gè)圓形區(qū)域內(nèi),試求這圓形磁場(chǎng)區(qū)域的最小半徑(重力忽略不計(jì))．

帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)涉及的知識(shí)點(diǎn)有:運(yùn)動(dòng)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度,磁場(chǎng),粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑,運(yùn)動(dòng)時(shí)間及運(yùn)動(dòng)軌跡．

學(xué)生的現(xiàn)有發(fā)展區(qū):已知運(yùn)動(dòng)粒子的速度和磁場(chǎng),可以確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡．已知的磁場(chǎng)可以是有界磁場(chǎng)也可以是無界磁場(chǎng)，如圖9所示．

圖9

圖10

目標(biāo)發(fā)展區(qū):如例題所求,確定磁場(chǎng)范圍．

思維過程:已知帶電粒子的速度和運(yùn)動(dòng)軌跡,要求確定磁場(chǎng)．從思維過程的分析可知,屬于“逆向思維”,即采用與一般習(xí)慣相反的方向 進(jìn)行思考、分析的思維方式．

從已知磁場(chǎng),確定軌跡的“正向思維”,到已知軌跡,確定磁場(chǎng)的“逆向思維”,從正向思維到逆向思維的中間橋梁是什么?怎樣才能使之思維可視?這就是解題的關(guān)鍵,即確定學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)在哪?

圖11

帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的教學(xué)過程,一般從正向思維出發(fā),即“從磁場(chǎng)到軌跡”,得到解題的一般方法;但考試時(shí)往往從逆向思維角度考查學(xué)生的能力,即從“軌跡到磁場(chǎng)”進(jìn)行,如例題所求問題．所以,日常習(xí)題教學(xué)中,教師不僅要明確習(xí)題所含的知識(shí)點(diǎn),隱藏的物理模型,還要理解其中蘊(yùn)含的物理思維方法,通過畫圖等方法使隱藏的思維可視,從而提高課堂教學(xué)效率．

另外,還可以利用物理定律、定理中涉及的物理量來確定最近發(fā)展區(qū),如“動(dòng)量和動(dòng)量定理”一節(jié)課,抓住關(guān)鍵物理量“質(zhì)量”和“速度”,確定學(xué)生的最近發(fā)展區(qū),通過創(chuàng)設(shè)情景——選出一位學(xué)生,將密封的空紙質(zhì)牛奶盒踩爆,最好能聽到“咚”的響聲．對(duì)學(xué)生的選擇(質(zhì)量大),并對(duì)實(shí)驗(yàn)完成情況進(jìn)行分析,打開學(xué)生的思維空間,進(jìn)入動(dòng)量定理的學(xué)習(xí)境地．

雖然設(shè)計(jì)學(xué)生最近發(fā)展區(qū)的方法較多,但針對(duì)不同內(nèi)容,不同學(xué)生,其發(fā)展水平也不盡相同,因此,要依托課程標(biāo)準(zhǔn),吃透教材,研究學(xué)生,設(shè)計(jì)出盡量貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)．只有當(dāng)教學(xué)恰好落在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)進(jìn)行時(shí),教學(xué)才最有效,才能最大限度地促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展．

1 張杰,馬宇澄.適時(shí)、適度地參與學(xué)生的科學(xué)探究活動(dòng)——“力的合成”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2011(1-2)：20-22.

2 張興.維果茨基關(guān)于教學(xué)與發(fā)展關(guān)系的研究[J].外國教育研究,1998, (6): 13.

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