物理课冲突设计

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新物理课程要求教学活动贴近学生生活，符合学生认知特点．在物理教学中，教师通过创设物理情境，为学生提供观察、思考、实验、动手操作、实践探究的机会，不仅能起到明确教学目标、组织教学的作用，而且能激发学生学习物理的兴趣，让学生主动参与课堂教学之中，达到事半功倍的效果．有效提问是指在课堂教学过程中提出的问题能引发学生的心理活动，促进学生物理思维能力的发展，实现教学目标，并通过师生互动动态生成新的问题的一种教学活动方式．新课程倡导以问题为纽带的课堂教学，要求教师在物理课堂教学中，通过提问，促使学生积极思考，参与学习过程，寻求解决问题的答案；在积极寻求答案的过程中逐渐地理解、领会和运用知识，或发现新的问题．因此，教师不仅要善于创设物理情境，还要将问题巧妙地设计在物理情境之中，做到有效设问，使学生学有兴趣，学有所得．

1为什么要在物理课堂中引入“冲突”设计的概念

冲突的词语解释中有一条：冲突指对立的、互不相容的力量或性质（如观念、利益、意志）的互相干扰．例如：革命与旧势力相冲突．心理学中的冲突，指两个或两个以上相互对立的需要同时存在而又处于矛盾中的心理状态．物理教学中的冲突是指意识层面上的冲突，主要指新旧知识相遇时产生矛盾的心理状态．美国著名的教育心理学家奥苏贝尔在他最有影响的代表作《教育心理学：一种认知观》的扉页上写道：“如果我不得不把全部的教育心理学归纳为一条原理的话，我将一言以蔽之：影响学习的惟一重要因素就是学习者的已知．要探明这一点，并据此进行教学．”新课程要求教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上，教师在了解学生原有知识的情况下，在物理教学过程中可以通过引入新旧认知的冲突，引发学生思考，以完成新旧知识的融合，建立新的知识体系，达到教学目的．从教学方式来看，引入冲突的概念更有其实际意义．人类的大脑似乎偏爱于故事，要将教案写得像故事一样有利于学生的理解和记忆．故事的结构有一个“4C原则”，第一个是因果关系（causality），第二个是冲突（conflict），第三个是多样性（complications），最后一个是角色（character）．要完成故事结构，冲突犹如承上启下的关节，是让内容胜利进行的关键．笔者认为教师也可以利用故事的“4C原则”，像导演一样设计冲突，利用冲突来串联课堂的环节，使物理课堂成为像故事一样精彩的有机的整体．

2在物理课堂中引入冲突设计的优势

笔者认为，物理课堂上利用冲突串联的课堂设计，至少有如下3点优势．

2．1冲突设计使教学过程更为流畅，使教学过程成为一个整体冲突设计可以作为课堂上知识点转换时的衔接内容，防止教学内容生硬转换，起到承上启下的作用，使内容更流畅．从学生的角度来看，也可以让思维胜利过渡，消除思维惯性的影响．案例1：“重力，基本相互作用”一节课中由力的概念入手，首先回顾力的作用效果和力的三要素，以及它们间的关系．当要将内容转换到重力部分时，可以进行一个简单的设计：教师提问：“放在桌面的粉笔盒与谁发生了相互作用？”学生思考后回答：“粉笔盒与桌面发生了相互作用．”教师提问：“放在桌面的粉笔盒还受到什么力作用？”学生：“重力．”教师提问：“有重力说明粉笔盒与谁发生了相互作用？”学生明确：“地球与粉笔盒也有相互作用．地球吸引粉笔盒体现出重力，粉笔盒也在吸引地球．因为力的作用是相互的．”在回顾力的概念的同时，引入了重力的产生原理．在这里“力是物体间相互作用”与“地球与粉笔盒也有相互作用”两个概念所引发了认知冲突，成为引发学生下一步思考的关键．有时我们甚至还可以用几个冲突设计来串联整堂课，让课堂像讲故事一样起伏发展．

2．2冲突设计有利于引导学生深入思考冲突设计就像课堂导入内容一样，与新知识紧密相连，如果能巧妙的设计成与旧知识的冲突，就能够将学生带入到无尽的思索当中去．案例2：“自由落体运动”一节中描述自由落体运动的性质时的师生对话如下：教师：“纸巾和粉笔头做同时同高度由静止开始下落的运动，谁会下落得更快呢？”学生：“粉笔头下落快，纸巾下落慢．”教师拿起一张纸巾和粉笔头做同时同高度由静止开始下落实验．教师：“是纸巾轻才下落得慢吗？”学生：讨论．教师：再把纸巾揉搓成纸团，重复第一次实验，“发现谁下落得更快呢？”学生：（观察）“几乎一样快．”教师：“物体下落的快慢受什么因素的影响？”本案例中，教师利用实验引发学生的认知冲突，学生对落体运动产生了新的思考．这种利用学生已有固定认知与实验结果的冲突而引发的思考，有助于建立新的认知．认知心理学家也认为知识是思考的产物，教师的任务更多的是通过怎样的方式来引发学生的思考．案例3：“弹力”一节课中，教师想让学生建立弹力产生原理的模型．教师：“（在中间架空的塑料尺上放置一个重锤）请同学们观察塑料尺的变化．”学生：“塑料尺中间凹陷下去了．”教师：“塑料尺的凹陷是由什么原因导致的？”学生甲：“重锤的重力．”学生乙：“重锤对塑料尺的压力．”教师：“谁对塑料尺有直接的作用呢？”学生：“重锤对塑料尺有直接的作用．应该是重锤的压力使尺发生了弯曲．”教师：“那么弯曲的塑料尺对重锤是否也有力的作用？”学生：“塑料尺对重锤的力就是支持力．”教师：“对，我们可以明确的说这是塑料尺对重锤的支持力，那么尺的形变是力的结果呢，还是产生力的原因？”教师通过设计、引导，使学生产生两个平行的认知之间的矛盾冲突，引发学生的思考，有利于使学生对知识体系的建构．

2．3冲突设计有利于学生建立长时记忆从某个角度说，教学的关键是学生在放学以后还能记得什么．怎样让学生记住重要的知识？认知学家认为，学生当时的思考和之后的记忆有直接的关系．所以在课堂中通过设计冲突也可以达到强化记忆的效果．案例4：以“匀变速直线运动”一章中速度与位移关系的公式应用范围的教学为例．教师：“（画过程图）做匀变速直线运动的物体，已知初速度、加速度和运动时间，可以求出物体运动的位移吗？”学生：“可以用位移公式来计算物体运动的位移．”教师：“（修改运动的过程图，出示例题）．如果已知的是运动过程的初速度、末速度和加速度，还可以求出物体运动的位移吗？”学生：“可以先用速度公式计算出运动的时间，再用位移公式来求出位移．”教师：“是的，我们可以用分步的方式解决这个问题，而且求出了一个中间量———时间．如果‘时间’这个中间量不是我们必须要的结果，是否可以选择放弃代入数据的步骤，而消去时间这个物理量呢？”学生：“可以进行公式的变形，把v＝v0＋at变形为t＝（v－v0）／a，代入位移公式后，就可以整理得到一个不含时间的关系式，再代入数据．”教师：“你们整理得到的这个关系式，在以后遇到的类似情况中直接应用，是不是既直接又明了呢？如果可以，请大家整理一下使之成为一个公式．”在这个案例中，教师通过引入不同已知条件是否都能求解位移这两种情况，从形成冲突，达到了如下3个目的：第一，完成了速度位移公式的推导过程；第二，对速度位移公式有了一定的记忆；第三，明确了两个公式的应用范围．这些可能都是需要记忆的过程，通过引入冲突，通过一定的思考，对这个过程有了较为深层次的记忆，而不是毫不相关的独立记忆．这是我们引入冲突的一个重要目的．

3在物理课堂中引入怎样的冲突设计更有效

因为每一节课都只有40分钟，面对几十位学生的40分钟，你不得不反复地思考课堂设计的有效性问题，冲突的设计当然也不例外．从教学的实际经验出发，对冲突设计要考虑3个方面的问题．

3．1要从学生的角度审视冲突设计的科学性在教育史上，有很多的教学流派，有很丰富的教学理论．罗杰斯是人本主义的倡导者，他于20世纪60年代，创立了“以学生为中心”的教育和教学理论．他认为，能够影响个体行为的知识，只能是他自己发现并加以同化的知识．他提倡由“学习的促进者”来代替“教师”的角色．我们经过多年的新课程改革，对于教学中以学生为本，是我们能够达成的共识．教师的教学设计是建立在对学生思想水平、知识基础以及个性特征和智力状况的了解等基础上的，只有了解学生，才有可能从学生的角度审视教材，提出希望和要求，从而设计出的冲突，更切合学生的认知规律．

3．2尽量让实验和实践成为冲突设计的来源教师精心设计的逻辑思维上的“冲突”有些学生并不感冒．物理是以实验为基础的学科，在物理课堂教学中，充分利用演示实验提供多方面的感官刺激，最能激发学生认识、分析、解决问题的欲望．如果有条件让学生自己来动手做一做，那就更理想了，所以在进行物理教学设计时应该尽量让实验和实践成为冲突设计的来源．例如，在高一物理课堂教学中，超重与失重是较难理解的概念，学生总是不理解上抛的物体处于失重的状态．我看到有老师用漏水的矿泉水瓶做实验，上抛时水由于失重不会留下来，斜上抛时也有同样的效果．这实际上是一个引发思维冲突的实验，如果在实验前询问学生实验的结果，很多学生会认为上抛时水流出来的速度会加快，实验结果却恰恰相反．这个以实验为载体的冲突设计可以引发学生的思考，但是不能解决问题，我想，利用牛顿理论解释了这个问题之后，可以让学生体验一下自己被几个同学上抛后的失重感觉，实践会证明你原来的想法是错误的．

3．3尽量避免冲突设计过于开放带来的负面作用当然，在物理课堂教学中设计冲突不是物理课堂的目的，冲突的设计要紧紧围绕课堂的主题进行．有时过于开放的设计不仅会使课堂气氛更活跃，而且会对课堂教学带来负面作用．例如有一节高一物理的公开课，内容是“自由落体运动”，在引入自由落体运动的概念时，教师设计了电视连续剧《仙剑奇侠传》中的一段内容作为冲突的来源，讲述唐玉小宝为救掉入无底洞的女友，抱着大石块跳入无底洞，电视中由于唐玉小宝抱着大石块的缘故，下落的比较快，而追上了女友．内容是吻合设计意图的，很好的引入了所谓“理想的落体运动”与实际自由落体运动的现象冲突．但是实际的上课效果是令人担忧的，很多学生更多的注意到了电视剧的情节，甚至有学生在下面长时间的小声讨论《仙剑奇侠传》中其他的情节，这是与教师的意愿相违背的．心理学家认为要慎用强夺注意力，教师在借用其他事物来吸引学生注意力的同时，也要注意可能由此带来的负面作用．从某种意义上来说，不要让所有学生的注意力长时间地集中在一个主题以外的事物上．

显然有的教师并不注意这一点，例如他们喜欢在自己的每一张PPT上安放小动画，这可能直接成为有些学生喜欢看PPT的一个主要理由，而不是PPT讲述的课程内容．对于冲突设计的有效性，学生应该能给出更具体的评价．我们也是站在了学生的角度来进行教学设计，才引入了“冲突”的概念．“冲突”是指思维的冲突，思维是学生的思维．教师只有更深入地了解学生的思维，才会有更好的冲突设计不断的产生，才能更了解自己所从事的教学工作到底是什么．