中学物理教学的模块化及流程设计研究
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【摘 要】本文以新课标为导向，以教与学的相关理论为依据，立足实际教学需求，吸取传统教学精华，开发新的教学资源，改进教学模式与方法，努力使中学物理教学获得新的改进和提高。笔者在教研实践中，不断加强与同行之间的沟通与交流，积极向专家请教，随时听取学生的反馈意见，总结和完善这种新的教学模式和相应的操作方法，力求使之可施行、能推广，达到提升中学物理教学质量的目标。
【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2013）25-0125-02
新的中学物理课程标准提出，物理学不仅含有探索大自然的知识成果，而且含有探索者的科学思想、科学方法、科学态度和科学精神；物理课程不仅应注重科学知识的传授和技能的训练，而且应注重对学生学习兴趣、探究能力和创新意识以及科学态度、科学精神的培养；让学生经历实验探究过程，学习科学知识和科学探究方法，提高分析问题和解决问题的能力；关注学生的认知特点，加强课程内容与学生生活、现代社会和科技发展的联系，关注技术应用带来的社会进步和问题，培养学生的社会责任感和正确的世界观。
新课标为中学物理教学的改革指明了方向，市级立项课题“中学物理教学的模块化及流程设计研究”以新课标为导向，立足实际教学需要，开发新的教学资源，以教与学的相关理论为指导，吸收传统教学方式的精华，改进教学模式及方法，提高中学物理学科的教学质量，提升学生的物理素养、探究能力和科学精神，使中学物理教学获得新的改进和提高。
一 中学物理教学模块化思想的引入
1.理论溯源
建构主义理论强调真正的理解只能是由学习者自身基于自己的经验背景而建构起来的，取决于特定情况下的学习活动过程，否则就不叫理解，而是死记硬背，是被动复制式的学习。有意义学习理论也指出教学中的认识活动无论如何特殊，总是需要在学生头脑里进行建构和组织的，这一点教师是无法替代的，学生学习的能动性、自主性是学生学习主体性的本质体现，教师的教学活动应建立在学生对学习自觉、主动、自我追求的基础上。
2.中学物理教学现状
第一，中学生对物理知识的学习以“老师讲、学生记”为主，进一步的理解和掌握则通过“题海战术”来实现。学生缺乏科学探究的实践活动，自主式、探究式的思维习惯没有养成，学生把主要时间和精力投入到建立“题型库”上，解题过程成了“核对”题型，如果没有“检索”到类似题型，则会导致解题失败。这是典型的机械式、存储器式的学习，无法找到“智能型”、“探究式”的影子。
第二，应试教育与传统的评价体系对学生经历科学探究、参与科学技术有关的活动要求较低，师生均不重视探索科学的方法、能力、兴趣与热情的培养。
第三，受权威和标准答案的束缚，学生缺乏独立思考、敢于质疑的思维品质，缺乏尊重事实、勇于创新的科学精神。学生被动学习，甚至产生厌学情绪，其人格塑造和创新意识的形成也受到影响。
3.模块化教学思想的引入
鉴于上述理论与实际的原因，笔者将模块化教学思想引到中学物理教学模式的改进中来，将丰富多彩的教学方式和技术手段融入到新的教学模块中，目的是通过新的模块化设计达到以下效果：（1）通过有针对性的模块设计，激发学生自主学习和探究的兴趣，训练和提高学生的物理思维、探究能力、合作意识，增加学生的情感体验，启迪价值观，焕发科学精神。（2）通过模块化教学设计促进新的教学模式、方式与手段的合理组合，使学生走出“死记硬背、被动复制式的学习”的怪圈，使教师的教学活动建立在学生充满活力和自我追求的基础上。
二 流程设计思想的引入
1.理论与现实
教学论指出教学设计是根据教学对象和教学目标，确定合适的教学起点与终点，将教学诸要素有序、优化地安排，形成教学方案的过程。教学设计特别要提高学习者获得知识、技能的效率和兴趣。教学设计是教育技术的组成部分，它的功能在于运用系统方法设计教学过程，使之成为一种具有操作性的程序。
流行于我国中小学的教学流程通常是问题导入——引发思考——学生交流——教师评述、讲解和结论——练习巩固等。总体课堂教学板块可归纳为：导入部分——新课部分——课堂练习——小结——布置作业——课后反思等。这其中学生的自主思考、探究实践活动较少，缺乏激发学生自主学习的兴趣、探究精神等环节的设计，难以达到新课标的要求。
2.流程设计思想的引入
结合理论与现实，本流程设计定义为“穿行”于模块内部和模块之间的教学程序和活动安排，即各模块内部的学生组织、内容设置、活动项目及时间分配，各模块之间的教学行进次序等。此外，本流程设计还充分考虑到教师的角色转变（变为学生学习的促进者、合作者）和教学方法的改进，充分体现了探究式教学和素质教育的新理念。
本流程设计吸纳了传统中好的教学流程的片段，如导入式、渐进式、目标推进、及时巩固等，吸收了国外教学流程设计中学生自主的课堂活动形式，让学生在合乎教学规律的教学流程中获取知识，生成愉悦的情绪，获得积极的情感体验。
三 中学物理教学模块化与流程设计的统一
笔者对中学物理课程标准的目标、内容、实施建议等进行了充分研习，将教育理论与教学现状充分结合，吸收了“整体感知、提出问题”；“问题引领、自主学习”；“汇报交流、抒发感悟”；“整体收获、归纳总结”；“达标检测、应用扩展”等模块化教学思想，重新组织和安排教学内容、组织方式、方法步骤、评价方式等，形成适应探究式教学和素质教育的具体的教学方案，即“模块化及流程设计”的新方案。通过对新方案的实施形成新教学模式下的典型课例，与此同时还将对新的教学资源进行梳理、整合并形成系统的素材库。
1.课题设计的目标
本课题将中学物理教学模式总分为几个关键环节及实施步骤，简称为“五模块一流程”，其中“五模块”指的是实验模块、素材展示模块、演说辩论模块、问题抢答模块、测评模块；“一流程”指的是这五个模块内部及模块之间逻辑的、循环的推进，其顺序为：实验模块素材展示模块演说辩论模块问题抢答模块测评模块。具体设计目标为：
第一，内涵丰富的模块构思。如实现文字、图表、图片、音频、视频等信息载体的多样化，实现观察、提问、猜想、实验设计、探究实验、过程和结果的分析与论证、交流与评估等操作形式的多样化，实现小论文、讨论、演讲、辩论、练习运用、检测与评价等多功能课堂活动类型的有机结合。
第二，规范灵活的流程设计。流程设计是“穿梭于”模块内部和模块之间的“线路”，如果把模块比作一个电路中的不同组件，如电源、开关、用电器等，那么本课题设计的流程就相当于我们设计的一个多用途电路中的电流路径，它可以完成多种情况下的教学任务，实现各种不同的教学目标，如应用其中的部分或全部流程环节可应对各种物理教学内容及目标的要求。
2.课题设计的具体内容
课题设计的具体内容是根据课题设计的目标确定的，具体内容如下：
第一，模块设计。模块设计结合了新课标、教材内容、学生情况、相关教学资源和手段，对教学内容、教学方式、教学时间、教学步骤在不同教学环节中科学合理的整合。
“实验模块”强调对探究实验项目的归类、计划，包括实验类型（如力学、热学、光学、电磁学、声学、物质属性等）、实验时间安排、学习小组的建立与分配、实验主题、实验目标、器材准备、实验报告要求等的前期计划与安排，这便于早期做好如集中实验器材或场地安排等的准备工作。根据现实性与灵活性原理，有些探究实验并不一定受实验室场地和时间的限制，如参观、户外测量等。
“素材展示模块”包括音频、视频、文字、图表、图片等的收集、归类和整合，通过多媒体展示给学生，教师则负责现场解释和答疑等。目的是尽可能向学生充分展示物理现象、物理学史、物理学家的故事、渗透于周围环境和社会生活中各种各样的物理知识的应用以及新科技成果等信息，从而全方位向学生展示各种物理探究的方法、思维方式、理论成果、实际应用，也为学生获得高尚的情感、科学的态度和正确的人生观、价值观提供了大量的“滋补”。物理学史或物理学家的故事为培养学生相信真理、追求真理、不唯权威的科学精神提供了珍贵的借鉴。
“演说辩论模块”要求学生在亲历探究实验或充分接触素材的基础上，形成自己的思考和判断，各小组内部经过讨论、交流，并推选小组代表进行演说，阐述本组对实验探究的项目、素材展示的内容给出系统观点或完整结论；再通过各学习小组之间辩论与启发，进一步促进学生对各种物理现象的内在规律和物质结构等的认识，促进学生对物理探究方法和思维方式的思考与总结。同时通过此模块的运作还可以提高学生的语言表达能力、思辩能力。教师在此过程中的角色定位是“主持人”，学生是“嘉宾”，是舞台上的主角。
“问题抢答模块”的设计是为了进一步巩固和拓展学生对物理知识的掌握（包括练习、复习内容等）。教师通过多媒体形式提供各种物理问题，由学生代表各自的小组抢答，学生答题情况计入小组总分。这将进一步促进学生团队意识、参与意识的提升，激发学生积极加强对物理知识的理解、掌握和应用，同时开阔了学生的视野，并使学生体会到集体荣誉感以及由于自身对物理知识的深刻理解和掌握而带来的成功解决实际问题的喜悦。
“测评模块”是对学生所学知识和应用能力的全面检测，即测评与教师讲解的过程。这可以帮助学生检查自己学习中的不足和遗漏，起到纠错或加深印象的作用，同时还可以帮助教师进一步改进教学。
第二，流程设计。（1）模块内部（之间）的逻辑推进。流程设计包括模块内部的教学程序或安排包含在各模块内部去实施，实施模块内部的内容安排、时间节点、方法运用、逻辑推进等操作事项，还包括模块之间的衔接，即不同模块如何有逻辑地依次推进，如小组合作、分组实验、演讲讨论、问题抢答、逻辑辩论等教学步骤如何在一维时间坐标上进行分布。（2）目标推进原则。模块推进以“目标明确”和“目标实现”为原则。单个模块要有具体可行的目标，以目标实现作为模块间推进的动力。
四 结束语
在中学物理教学中设计和实施新的教学模式，综合运用一些新的教学方法、教学手段，是对传统课堂教学的改进，更是对新课标、新理念、新技术的吸纳和整合，是一项全新的教学改革行为。从设计思想的酝酿到设计方案的提出，再到设计方案的实施、反馈、修改和完善，其可行性和效果必将经历一次次的实践检验。笔者相信，只要在中学物理教学的实践中不断摸索、不断反思、不断总结、不断改进，必将对中学物理教学的改革起到抛砖引玉的作用，笔者将以此为荣。
参考文献
[1]肖川、汤卫平.义务教育物理课程标准（2011年版）解读[M].武汉：湖北教育出版社，2012
[2]张昕、任奕奕.新课程教学设计[M].北京：北京理工大学出版社，2004