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1、基于高中物理学生学习行为差异的课堂教学“变式”策略研究 【理论依据】 国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）指出，“要尊重教育规律和学生身心发展规律，为每个学生提供适合的教育.” 新课程标准指出：学生的物理学习内容应当是现实的、有意义的、富有挑战性的，这些内容要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等物理活动.内容的呈现应采用不同的表达方式，以满足多样化的学习需求.变式教学是指在教学过程中通过变更概念非本质的特征、改变问题的条件或结论、转换问题的形式或内容，有意识、有目的地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质，从“不变”的本质中探究“变”的规律的一种教学
2、方式.对学生掌握物理“双基”，领会物理思想，发展应用意识和创新意识，提高物理学习能力都具有积极作用. 【背景】 当前的高中物理教学，特别在非重点中学，漠视学生客观存在的差异，并将“学生差异”看作是教学的沉重包袱，因此，出现了教学目标不清、层次不明、盲目拔高、评价混乱、学生负担过重等现象，导致学生的学习行为也产生了不同程度的扭曲.在实际的物理教学过程中，我们经常听到学生反映，上课时听老师讲课，听得“明白”，但到自己解题时，总感到困难重重，无从下手；等老师把某一问题分析完时，又常常看到学生拍脑袋：“哎，我怎么会想不到这样做呢？”.事实上，有很多学生完成当天的作业不困难，但是在综合测试时成绩往往不理
3、想，包括平时解决过的题型也不一定都会解.一些综合题他们一听就懂，但自己却不知道从何入手，更不用谈创造性地运用所学知识.这些都是学生学习行为习惯与具体问题解决的差异，所以，我们必须研究学生的学习行为差异，找准解决问题的关键，采取有效的调控措施. 另外，目前的高考体制，学习物理的学生面偏大，差异十分明显，与学习物理学科所应具备的能力不相匹配，其中学生的学习行为差异最为突出，而学生的学习行为差异又是组织课堂的重大障碍，是制约课堂教学质量的重要因素.通过课堂观察和问卷调查发现课堂中有些同学不能迅速进入听课状态；有些同学害怕老师提问；有些同学回答问题积极却不假思索；有些同学心不在焉、胡思乱想；有些同学虽
4、然认真听讲却懒于思考；有些同学认真做笔记却忽略听讲；有些同学忙于练习却没有总结等等.调控学生的课堂行为是物理教学中不可忽视的重要环节，它是影响学生学习成绩的重要因素，只有抓好学生的课堂学习行为，才是提高教学效益的根本途径.所以，笔者力求在研究高中物理课堂学生学习行为差异与成绩分化的相关性的基础上，探究“变式”教学策略，希望在解决学生学习行为差异带来的课堂难以组织的问题上找到出路.要提高物理成绩，要想高考取胜，首先必须关注到学生差异对我们教学带来的冲击.据此，笔者着力研究学生的物理课堂学习行为，希望通过调控学生的学习行为来缓解分化，期待不同特质、不同层次学生都能积极参与课堂，让每个学生得到最大限
5、度的发展，提高课堂效益. 1 提出问题 课堂是学习的主要阵地，抓住课堂是提高教学质量的关键，大家都非常清楚，同样一节课对不同的学生产生的效益大不相同，接受程度也参差不齐，如果不引起足够重视，那么，时间越长这种差距就越明显.提高课堂效益必须关注学生的课堂学习行为，因为，每位同学的课堂时间是一样，智力也差不多，所以，优化学生的课堂学习行为才是提高学习效率的关键.通过课堂观察和问卷调查发现课堂上学生的学习行为确实存在明显的差异，例如：学生在“听课的有效时间”、“课堂注意力”、“课堂意志力”、“思考问题的方式”、“课堂笔记”、“课堂练习”、“听课方式”及“课堂小结”等表现各不一致.这些学习行为上的差异
6、与学生的学习效果是否存在必然的联系？学生的课堂学习行为差异对其物理学习究竟有多大影响？于是笔者编写关于物理课堂行为的调查问卷，对高一学生进行课堂学习行为调查. 问卷说明：（问卷见附页） （1）本问卷针对学生物理课堂行为所存在的差异编制而成，主要调查学生在物理课堂中的行为表现； （2）本问卷共10题，每题根据行为程度设计A、B、C、D四个选项，分别定为4分、3分、2分、1分； （3）数据采集办法：每组样本均取25位同学作为研究对象，由于A选项定为4分，B选项得3分，C选项得2分，D选项得1分，这样每题最高得分为254=100分，最低得分为251=25分. 调查数据采集与分析：（调查对象：高一理科
7、班） 本届高一6个理科班、6个文科班，本次以理科班的学生作为研究对象.其中高一（7）班为理科重点班，其它班级为平行班.首先从高一（7）班和高一（8）分别取学号为10-35的学生作为研究样本，对比重点班与普通班的课堂学习行为的整体情况；然后再从平行班高一（8）、（9）班二个普通班中，按期末统考成绩的平均分，分别抽出优等生、中等生、后进生各25位作为研究样本，对比不同层次学生的课堂学习行为.通过统计、分析得到以下两组数据（表1）： 以上数据表明：重点班学生的课堂学习行为各项指标均远远好于普通班，平行班中优秀学生的学习行为与中、下生也有明显的差异，尤其在问卷的1、2、4、8、9五题所反映的“有效听课
8、时间”、“害怕提问”、“思考问题的方式”、“听课方式”、“课堂注意力”、 “课堂意志力”等方面的差异更为突出.同时还发现学生的学习行为差异与他们的学习效果成非常吻合的正相关.因此，要提高教学质量就必须从调控学生的课堂学习行为开始，尤其在“有效听课时间”、“害怕提问”、“思考问题的方式”、“听课方式”、“课堂注意力”、“课堂意志力”方面要引起特别注意.那么又如何调节好学生的课堂学习行为？广州市物理教研室提出，教师要善于创设物理情境并能引导学生在不同物理情境中发现问题、提出问题、构建模型.以物说理、触境生情是物理教学的重要特点，于是在教学中充分发挥“变式”对学习行为的调控作用， 本着“立足差异，就
9、近发展”的原则，通过“变式”策略激发学生学习物理的兴趣，使教学精细化，期待不同特质、不同层次学生都能积极参与课堂，让每个学生得到最大限度的发展，提高课堂效益. 2 针对学生物理课堂学习行为的差异，探索课堂“变式”策略 2.1 巧用“变式”引入新课，促学生快速融入课堂，延长课堂的“有效时间” 调查发现至少70%以上的同学没能快速进入听课状态，如果学生不能迅速融入课堂，倘若平均每节课、每学生都在上课开始时仅仅浪费1分钟时间，那么一个班一个学期下来就会有3000分钟白白浪费了，此外，还有一种可能性，因学生的个体差异进入真正的听课状态的时间会参差不齐，老师却忽略这一现象的存在，而在绝大部分学生还没进入
10、听课状态之前就开始新课的学习，学生的思维总是慢了一拍，也将导致整个课堂思维处于低眉状态，而且知识的完整性、连贯性会大打折扣，课堂的效果自然就差.所以，让学生尽快融入课堂，并做好随时接受新知识的准备，因此，快速进入听课的兴奋状态就等于在延长课堂的“有效时间”.为解决这个问题，笔者采取 “变式” 导课的教学策略. 导课即在教学中，通过一定方法引导进入新课，导课虽然在一堂课中只占极少的时间，但是它关系到整个课堂的教学效果，俗话说：“好的开头等于成功的一半.”教学的实践也证明：一节课的初始，如果教师可以创设良好的教学情境，营造一种浓厚的学习氛围，那么学生的积极性得到充分调动，并迅速进入良好的学习状态，
11、进而为师生学习新课内容奠定良好的基础；相反，如果教师导入形式呆板，如简单的复习提问，学生就会听而生厌，学习兴趣就会骤减，陷入被动接受状态，影响课堂的学习.由此可见，好的导课是非常重要的.在导课时，要根据教学内容的特点，结合学生实情况，教师可以加入新的元素进行变式. 变式1 自主导入.要求学生根据课前的整理和准备在黑板上写出上节课和本节新课的板书，找出知识的内在联系，以学生的质疑为突破点导入新课，这样的导课由学生自主完成，调动学生学习的主动性，迫使学生在课前积极主动复习旧知识并预习新知，这样有利于加深学生对原来知识的理解并对新知识做好充分的预习，同时，在黑板上完成板书来导入新课不但使知识系统化还
12、有利于提高学生的实践能力和动手能力.此过程，一般采取“小组合作”的形式，发挥小组内的互帮互助以及小组间的竞争，开展课前提问质疑（以学生提问为主，教师做适当引导），通过小组及个人加分、减分来激发学生的学习动机，提高学生参与课堂的积极性，促使这一环节落到实处，但要注意时间的控制. 变式2 检测导入：在新课引入部分，教师可以变化原有的复习提问这种直白的复习导入方式，变为检测的手段，教师可以给出一道或几道能承上启下的试题，通过应用已学内容对本题试题的一部分进行解答，然后引导学生继续挖掘从而导出新课.例如：在学习平抛运动的新课时，教师可以提出：曲线运动能否转化为直线运动来研究，怎样转化为直线运动？这样课
13、前便可以先复习一下运动的合成与分解的相关知识，然后带出平抛运动化曲为直的研究方法.类似这样的问题往往是学生最关心、最感兴趣的，自然学生很快就能融入课堂，快速进入听课的兴奋状态. 变式3 情境导入.结合我校实际，学校的电子化设备已经达到先进水平，如何开发利用这些资源值得深思，电子设备昂贵、更新换代快，这些资源若得不到充分利用就等于浪费.所以，我经常尝试运用多媒体对教学内容、方式、方法、资源等进行整合，学生在学物理的某些章节教材时，时常会感到内容的“抽象”而觉得接受困难.在物理世界中看不见、摸不着，听上去很玄而又偏偏要仔细研究的内容还真不少，如引力场，内能，电场，磁场，电磁波，能级跃迁，结合能，波
14、粒二象性.也有不少内容教师认为具体的容易懂的而学生感到抽象难懂的，如质点，理想实验，超重失重，理想气体，气体分子速率的统计分布，电介质极化，感抗和容抗等.在面临以上情况往往实验很难做到，此时借助多媒体演示或者模拟情境将发挥重要作用，创设出恰当的氛围，使学生在特定的情境中，激起求知的欲望，展开丰富的想象，产生探究的兴趣，积极参与学习. 2.2 关注学生学习行为及心理差异，变式物理情境，满足学生的心理需求，挖掘“就近发展”空间 课堂观察和调查发现，一般在课堂过了5分钟左右，学生容易进入兴奋状态，有听课的欲望，这段时间主要是针对面上的引导和讲解，以基础知识为主.但是到了课堂的后阶段，许多学生会出现疲
15、态，即使基础较好的同学思维也会出现松弛，后进生更加听不下去.所以，每节课的中、后段更需要创造条件，激活学生的思维，让不同层次，不同特质的学生都参与课堂，这样就需要教师根据学生的层次、行为差异及心理特征进行有针对性的“变式情境”.当中、下生出现疲态，跟不上教学进度时，教师应“变式情境”，引导学生模仿，以实操为主，让学生亲自动手解答，快速调节他们状态，重入正常的课堂思维；当中、上生的思维有所涣散时，教师则应通过“变式情境”，提出一些有挑战性、容易混淆的问题，让他们碰壁，在挫折中培养谦虚的态度和严谨的思维习惯. 通过“变式”调控问题的难易度，以满足不同层次学生的需要，设计提问及确定提问对象要考虑学生
16、的学习基础并关注学生的心理特征.调查显示有相当多的学生怕被老师提问，有怕“课堂提问”心理的学生会尽量避开老师的目光.害怕老师提问，不仅使学习思维受阻，而且妨碍师生间的信息和情感交流，直接影响学习效果.这些学生属于以下两个群体：一类是心理脆弱群体，一类是差生群体.因此，老师进行课堂提问时，要特别关注学生的心理特征，对害怕提问的两类学生群体要给予足够关爱或特别照顾，提问的难度不要太大，设计的问题由浅入深，由易到难，一环扣一环.对难度较大的问题或者是系统性较强的问题，教师还可以将问题分解为几个小问题，降低梯度，层层递进，帮助学生克服畏难情绪.同时在“变式”提问的过程中，教师确定答问对象时应先面向全体
17、学生，让所有的学生都带着问题去思考，等学生思考之后再指名回答.根据学生的基础选择不同难度的问题让其回答，使他们体验正确回答问题产生成功的快感，激发自信心，促使不同层次，不同特质的学生快速进入各自的“最近发展区”. 通过“变式”可以使学生的最近发展区得到较大的发展，我们在“变式”的时候必须要注意以下几点：（1）要有针对性，要针对教学的重点、难点进行变式，要在知识的易混淆处变式、在疑惑处变式、在困难处变式、在重要处变式.（2）始终根据学生的“最近发展区”进行变式.进行变式教学时，要充分考虑学生的实际水平，不能脱离实际，要把握好“度”，真正做到恰倒好处，由易到难、循序渐进，教师应组织学生亲自参与知识
18、的发现过程.（3）突出学生为主体地位，教师为主导作用.变式教学目的是要提高学生的学习质量，提高学生的运用物理知识解决问题的能力，提高学生的思维水平，所以在变式教学中应该始终以学生为教学的主体，教师不断引导学生去思考和发现问题，最终由学生来解决问题，切实提高学生的能力. 2.3 通过“变式” 缩小“思维跨度”，延长“思维时间”，挖掘“思维深度”，扩展“思维长度” “变式”是对教学中的问题进行不同角度，不同层次，不同情形，不同背景的变式，以暴露问题本质特征，揭示不同知识间的内在联系的一种教学设计方法.利用“变式”，可以把一个看似孤立的问题从不同角度向外扩散，充分调动学生的学习热情、学习的主动性、积
19、极性；利用“变式”可以帮助学生在解答问题的过程中寻找与总结解决类似问题的思路、方法，培养学生独立分析和解决问题的能力，培养学生灵活、深刻、广阔、发散的物理思维能力，以及大胆创新、勇于探索的精神，从而真正把学生能力的培养落到实处. 课堂中往往会遇到这样尴尬的局面，老师提出问题后，发现学生没反应，又怕耽搁时间，结果老师就自己回答了，其实，这样很不好，当然如果提出问题后，学生没有反应，教师也不去想办法调节，而是盲目耗时间让学生去毫无目的的胡思乱想那就更不好了.课堂中教师提出问题后是应该留给学生足够的时间思考，如果提出问题立即让学生作答，会导致学生思维肤浅，结果可能只有少数同学能跟上，大部分同学却是懵
20、懵懂懂，久而久之，会导致学生参与课堂的积极性下降，注意力分散.因此，适当增加提问的“等待时间”以换取学生的“思维空间”非常必要.但是，如果在“等待时间”里，学生无所事事，胡思乱想，那就等于浪费时间.如何解决这一矛盾呢？在此，我提出通过“变式” 缩小“思维跨度”，延长“思维时间”，挖掘“思维深度”，扩展“思维长度”的想法，首先，通过“变式”缩小“思维跨度”可以让基础差的同学也有用武之地，激起他们的思维热情；然后，延长“思维时间”即“等待时间”，学生有了学习的载体和依托，可以根据自身情况发散思维，这样有利于新旧知识的对接；另外，为了满足学有余地的同学需要，激发他们的斗志，也可以通过“变式”将情境变
21、得稍微复杂，引导学生挖掘其更高层次的“最近发展区”，让他们在学习中寻求刺激和满足感.通过反复训练，自然而然就扩展了学生的“思维长度”，我们的物理学习就会变得轻松、愉快、高效. 笔者实践中发现，通过“变式”情境，延长“等待时间”，课堂有了明显的变化：（1）学生没有反应的情况基本上杜绝；（2）学生的回答变长，思路更清晰；（3）学生回答问题时更有信心；（4）学生对其他同学的回答敢于进行评价；（5）学生会提出更多其他的解释，而且口头语言能力会自然地迁移为书面语言能力.（6）学生上课时更加专注，不容易走神.可见通过“变式”，能推动不同层次、不同特质的学生都能积极参与课堂，对激发全体学生的学习动机起到非常
22、重要的促进作用. 2.4 让“变式”成为小组合作学习的载体，重视知识的建立过程，激发学生的参与意识 市教研室陈老师提出：“要从重视知识的获取过程到重视知识的建立过程的转变”.这一观点既符合科学的认知规律，也有利于促进学生积极参与课堂.传统讲课中，教师把公式、定理的结论、推导过程、适用条件、适用题型原原本本地讲给学生听，激不起学生的兴趣.再加上听不懂，上课睡觉就成了经常发生的现象.变式教学主要是由教师提出问题后，其结果怎样、或如何解决都要学生做出回答，对学生具有挑战性，所以学生的学习兴趣大，再加上题目具有一定的梯度，人人都能动手，所以学习的积极性非常高.同时，教师还创造条件，让“变式”成为小组合
23、作学习载体，通过“变式”开展有效的讨论，让学生在轻松愉快的环境下，积极参与课堂，自然而然注重了知识的建立过程，有利于知识的加深理解并灵活应用. 教师在“变式”的过程中，要注意由易到难、由旧知到新知逐步过渡，还要为“学有余力”的学生专门设置的综合提升题，以解决他们“吃不饱”的问题.一般情况下，当学生处于疲惫状态或者有不少同学跟不上课堂节奏的时候，可停下来创造轻松、愉快的小组合作讨论环节，就好比前进路上的服务区、加油站.在这一环节中老师要充分调动学生的积极性，但注意不能随意大声讲这讲那，有些老师在学生讨论问题时，时不时插句话，要么重复问题，要么提示学生，想起什么说什么，这样容易打断学生的思维和积极
24、性.那么，老师做什么呢？观察各小组的活动情况，对于讨论不积极的小组老师可以参与进去，引导学生怎样去探讨问题，带动大家进入高效的学习状态，也可以走到同学中去提醒不交流发言的学生.总之，要让每个同学投入到学习中来，思考问题交流发言，从“变式”讨论中去感知物理定律、定理、公式的形成过程，去体会物理学家对物理结论的呈现过程，从而培养学生学习物理的兴趣和培养大脑思维.作为教师要尽可能的尊重学生的理解方法，学生谈出自己的观点后，教师再进行综合.学生获取知识的过程比结果更重要，要留给学生思考的空间，学生获取一种物理结果，远远比不上他获取这个过程重要.怎么样让我们的学生在学习物理时有所发现，有所体验，这就在于
25、他研究知识的过程是否有思考，是否经过自己本身积极地探究发现了物理结论，如果是这样，他对物理的体验是幸福而自信的.这就是我们所要追求的目标.要达到这样的目标，就要留给学生思考的空间，在“变式”中“讨论”在讨论中“变式”，营造适用学生发展的环境，为他们创设发展的空间，提供发挥他们创造潜能的机会.只有这样，才能让学生从课堂中去体会物理的魅力和活力，只有在这样的学习氛围中，学生的学习体验才是快乐的，是幸福的，而且在这种宽松氛围下大家的参与是积极的，思维是活跃的，不同层次，不同特质的人都会获得不同的发展. 2.5 巧用“变式”激发学生的意志，突破物理知识中的“间断点”、“连结点”与“同类点”，建构知识网
26、络 根据奥苏贝尔的有意义接受理论，一切新的有意义学习都是在原有学习的基础上产生的，不受学习者原有的认识结构影响的学习是不存在的.笔者在教学中发现，学生的基础参差不齐，不少学生物理基础薄弱，在把握物理知识的整体结构及其内在联系上，存在较大的问题，从而导致了学习困难.在备考的过程中，有不少学生会提出这样的问题：我什么都记住了，但考试时却不能快速、准确地应用相关知识进行解题，结果考试成绩与期望值有很大差距.要解决这个问题就需要教师紧扣课程标准，全盘考虑，强化学生的学习的意志力，引导学生把记忆中零散的、支离破碎的知识点建构成知识网络，培养学生由此及彼、由表及里、由现象到本质的思维习惯，提高学生对物理知
27、识的加工能力. 学习意志力指个体为完成学习任务而持续地克服困难的能力.调查发现50%以上的同学当遇到听不懂的问题或者题目稍有转弯时，思维将变得十分混乱，意志力也特别脆弱，往往会不肯动脑思考，遇难而退，此时，老师应想法设法引导学生逐步突破物理知识中的“间断点”、“连结点”、“同类点”，构建系统的知识网络，只有这样，学生才不会轻言放弃，才会有继续探索的动力.巧妙的“变式”可以充分暴露知识中的间断点、连结点及同类知识，然后在对比的基础上加以组织，把零散的知识系统起来.其中对“间断点”知识的补充宜缩不宜扩，“间断点”一定要及时补上，同时要注意缺多少补多少，否则会加重学生学习负担，甚至会影响学生学物理的
28、积极性.对“连结点”知识的过渡宜深不宜浅，“连结点”知识要着重研究新旧知识在层次上的差异，把握好延伸范围和深度.例如从路程到位移，从标量的加减运算到矢量的加减运算等等，都必须明确讲解，通过“变式”处理逐步打破学生学习物理知识缺乏科学依据的思维定势.对同“一类”知识的教学宜细不宜粗，同“一类”知识有其明显的共性，通过“变式”对此进行多角度、多层次、详尽地分析、讲解，逐渐提高知识能力要求，使其触类旁通.例如：在电功复习课中，可以把电功与其他知识相联系.（1）电功W=UIt与物理学中的其它功相联系，达到知识的横向联系.例如，在力学中某个力做功W=FS；电场中电场力做功W=qU；原子物理中某金属的逸出
29、功W=h-12mv2等等.通过简单的回顾，使学生把功纳入整个功的知识框架中.（2）电功W=UIt与静电场中W=qU及各种形式的能相联系，达到知识纵向联系.在静电场中电场力对带电粒子做功W=qU使带电粒子的动能增加，而在恒定电流中，自由电子的定向移动速率不变.那么电场力做功到哪里去呢？这样就引导学生思考，并把问题转化为能的转化与守恒问题.学生会联想到电能可转化为热能、机械能、化学能等等.这样学生把原有的知识进行了重组，为解决综合性的应用作好应对准备.（3）电功W=UIt与电功W=I2Rt，W=U2t/R作一比较，分清电功这三个公式的含义，达到对电功概念的真正理解. 总之，“变式”作为“教师促进学
30、生思维，评价教学效果，推动学生实现预期目标的基本控制手段”，是沟通教师、教材及学生联系的桥梁，是调控课堂气氛的重要抓手，是解决学生学习行为差异带来课堂难以组织的关键.课堂上通过“变式”进行分类互动既是教学信息的传播过程，又是师生情感交流与合作的过程，因此，教师要全面认识和发挥“变式”在适应学生的差异性中的教学价值，强化“变式”的调控作用，纠正物理课堂中学生的不良学习行为，缓解物理学科的分化现象，促进不同层次，不同特质学生的发展，挖掘课堂教学的最大效益. 【基金项目：本研究为广东省教育科学“十二五”规划2012年度“强师工程”重点项目“拓展式课例研究范式与物理教师实践共同体建构的研究”（立项批准号：2012ZQJK013）成果之一； 广州市教育科学“十二五”规划2014年度“名师专项”课题基于高中物理学生课堂学习行为差异的分类互动策略研究（课题编号：1201440189）成果】