论文部分内容阅读
摘 要：生态学为课堂教学提供了新的视角。作为一种微观的教育生态系统，生态课堂具有自组织融合功能、流动功能和创生功能。为了使生态课堂的教学功能最大化，文章将课堂教学过程分成“启动”“助动”“联动”“能动”四个环节，并以“气体的压强”为例进行了具体阐述，旨在深化教学改革，使生态课堂从理论走向实践。
关键词：初中物理;生态课堂;教学设计
中图分类号：G633.7 文献标识码：文章编号：2095-624X（2021）27-0076-02
21世纪是高度重视生态文明建设的时代，生态学为教育研究提供了新的视角。同时物理课程改革也体现了一系列的生态化趋势。然而在实际的教学过程中却存在许多非生态化现象。邢红军认为我国物理教学效能低的根本原因在于教学缺乏生态性[1]。因此，教师需要深化教学改革，建构生态化课堂。
作为一种微观的教育生态系统，物理生态化课堂是以教师、学生、物理课程和环境为基本要素，各要素相互联系、相互作用的有机整体。其价值取向是促进系统内各要素的可持续发展。这需要通过生态课堂的自组织融合功能、流动功能与创生功能逐步实现。
已有许多学者就如何构建生态课堂展开研究。最早的有朱开炎，其在生本教育观念指导下，提出生态课堂必须经历“领受—领悟—提升”三个阶段[2]。吴建忠认为生态课堂是各要素相互融合、共同生长的课堂。教师需要遵循教育教学规律和学生的认知规律[3]。孙芙蓉则认为一个健康的课堂生态是具有活力的。在课堂中要调动课堂生态系统的初级生产力，即教师和学生的心理能量[4]。近年来，一些学者将生态课堂与具体学科相结合，提出了生态化教学模式。他们在模式中都强调了情景创设、合作学习、目标导学的重要性。
鉴于以上研究成果，我从实现生态课堂教学功能最大化的角度出发，将课堂教学过程分成四个环节，即“启动—助动—联动—能动”，教学流程如下图。其中启动环节的任务是启动学生的心理能量，為生态课堂的开启做准备。助动环节的任务是帮助学生有序学习，使课堂中的各要素从分散到统一，促进生态课堂自组织融合功能的实现。联动环节的任务是实现各要素间的联合互动，调动信息、物质、能量在要素间循环流动，促进生态课堂流动功能的实现。能动环节的任务是促进学生能动发展，保证生态课堂创生功能的实现。我期望以此搭建起生态化教学理论与教学实践之间的桥梁，让生态课堂从理论走向实践。而“气体的压强”一节具有活动性强，与生产、生活联系紧密的特点，非常适合生态化教学的实施。因此，下面我将以此为例，围绕所提出的教学流程，进行生态课堂的教学设计。
一、创设情境，启动学生的心理能量
教师课堂伊始就需启动学生情感态度上的能量，创设能够激发其学习兴趣和求知欲望的情景。因此，我在本节课先向学生展示了魔瓶实验：打开魔瓶，侧壁开始漏水;盖上盖子，水就不流了。 这个实验使学生自然而然地参与到课堂学习之中。接着，我引导学生进一步探究现象产生的原因，由此引起学生的注意，激活学生认知上的能量。学生通过观察可以发现魔瓶侧壁有针孔。迁移液体压强的知识，学生可以解释不盖盖子水流出的原因，但不能理解盖上盖子后水为什么不流了。这样的设置有助于引起学生认知上的不平衡，让学生产生认知需求。启动学生意志上的能量可以使其行为具有方向性和持久性。
二、目标导学，帮助学生有序学习
有序不仅是有一定的顺序，还得有一定的秩序。自然界中的植物多具有向光性，即向着光源的方向生长。教学目标就如同课堂生态系统中的光源一样，扎根于师生的心中，可以使他们的行为在无意识中得到统一，让他们朝着更好的方向发展。学生学习、教师教学围绕教学目标作用于物理课程，而课堂环境服务于教学目标。这一环节将通过目标导学的方式，让课堂内的各要素从分散到统一，从无序到有序，促进生态课堂自组织融合功能实现，使课堂形成一个整体。为了让教学过程实现由浅入深、循序渐进，我在本节课将目标具体细化为知道大气压强存在，理解大气压强产生的原因以及认识大气压强的特点。
（一） 知道大气压强存在
我向学生演示覆杯实验：在未装水的玻璃杯口盖上硬纸片，杯子倒置，纸片会掉下来;在装满水的玻璃杯口盖上硬纸片，杯子倒置，纸片不会掉下来。这样的设置能让学生更好地发现问题。接着，我引导学生作受力分析图，并分析纸片一定受到一个向上的力。学生猜想这个力是由空气提供的，大气可能存在压强。最后，我播放吸盘在真空罩中脱落的实验，证明大气存在压强。
（二）理解大气压强产生的原因
认识到大气存在压强以后，学生还需要知其所以然。我通过引导学生回顾实验并展示地球大气层的分布图片，带着学生总结出大气压强产生的原因，即气体是有重力的，所以对浸入其中的物体有力的作用。
（三） 认识大气压强的特点
大气压强又有什么样的特点呢？我将覆杯实验装置任意旋转，水不会流出。学生可以由此总结出特点一：气体具有流动性，所以各个方向都有压强。接着，我让学生体验吹气球，并提出问题：为什么气球一吹就会变大？学生由此得到特点二：气体密度越大，压强越大。
三、合作学习，实现各要素间的联合互动
要素间的联系越紧密，生态课堂结构越稳定，越能使其功能最大化。本环节将通过合作学习的方式，保持各要素间的联合互动，促进物质、能量、信息在要素间循环流动，实现生态课堂的流动功能。
（一）促进物质、信息的流动
信息流动是能量流动的载体。教师可以先让学生自学课本内容，实现物理课程与学生之间的信息流动。之后，教师再让学生在组内讲述马德堡半球实验的故事，实现学生与学生之间的信息流动。信息流动是多向的，教师也不应该是唯一的信息源。而物质循环是能量流动的基础。教师可让每组同学都使用吸盘来模拟马德堡半球实验，具体如将两个塑料吸盘相互挤压、排尽空气，再让学生从两端拉开，感受大气压强的大小。教师要积极开发生活中的资源，这样不仅可以实现物质在课堂内的流动，还可以实现其在课堂内外的流动，以保持课堂生态系统的开放性。 （二）促进能量循环流动
课堂中的能量流动不是单向的，也不像自然界中的能量流动一样会逐级递减，反而会通过反馈不断加强。在感受完大气压强的大小后，教师可以让学生分组设计实验，估测吸盘受到的大气压强。教师要引导学生思考并讨论以下问题：测量大气压强需要知道哪些物理量？如何测得这些物理量的大小？使学生逐步理解实验原理，并分组讨论制订实验方案。教师还要安排学生将方案和成果在全班汇报。教师引导、小组讨论和成果汇报可以使物质、信息在整个课堂中循环流动。学生的学习兴趣、思维等能量也都在课堂内流动。师生之间的交流不单向，生生之间不孤立。最终通过反馈，学生获得成就感和满足感。这样，可以使激活的心理能量在教学过程中得到增值。最后，教师可以引导学生观看托里拆利实验。通过转换法，利用液体压强测量大气压强，得到大气压强的大小。
四、回归生活，促进学生能动发展
不同于传统课堂，生态课堂要求在离开课堂这一温室后，学生还能够能动发展。因此，教师在教学中需要培养学生对知识的自学能力、迁移能力、运用能力和创造力。教师要选择生活化的教学内容、开放性的教学方式。这一步就需要教师丰富课程内容，对物理课程进行创新。这一环节同时充满生成性。教师在与学生碰撞思维火花的过程中，能够提升教学技能，实现自我价值。
（一） 解释生活现象，能动地认识世界
将知识运用到实际生活之中的能力是需要通过不断训练得到的。在掌握了相关概念与规律后，教师要引导学生对知识进行迁移运用。在学生知道大气压强的存在后，教师可以让学生解释为什么吸管可以吸饮料、钢笔可以吸墨水、吸盘可以挂物。教师还可以让学生自学并解释抽水机是如何工作的以及气压计的原理。
（二） 进行发明创造，能动地改造世界
教师可以布置开放性的任务，如让学生利用提供的仪器，分组设计实验验证大气压强的存在。这可以使教学过程富有生成性。教师还可以让学生自制气压计探究大气压强与高度的关系，这有助于其能动地改造世界。
结 语
本节课的四个环节形成了完整的教学生态链。以此为基础，我进行的“气体的压强”教学，逐步发挥了生态课堂的流动功能、自组织融合功能和創生功能，激发了课堂生态系统的活力，使得系统结构更加稳定，最终实现了系统内要素的可持续发展。我认为，这可以作为初中物理生态课堂的一种范式。这种生态化教学模式，具有很强的实践价值。
[参考文献]
[1]邢红军.物理教育的生态化及其对物理课程改革的启示[J].教育科学研究，2010（1）.
[2]朱开炎.生本教育的生态课堂教学模式[J].课程·教材·教法，2004（5）：34-36.
[3]吴建忠.论物理课堂生态与物理生态课堂[J].物理教师，2011（5）：29-31.
[4]孙芙蓉.课堂生态研究[M].杭州：浙江大学出版社，2013.
作者简介：徐玉洁（1996— ），女，扬州大学物理科学与技术学院硕士在读，研究方向：物理教学。
通信作者：姜玉梅（1963— ），女，教授，扬州大学物理科学与技术学院硕士生导师，研究方向：物理教学。
关键词：初中物理;生态课堂;教学设计
中图分类号：G633.7 文献标识码：文章编号：2095-624X（2021）27-0076-02
21世纪是高度重视生态文明建设的时代，生态学为教育研究提供了新的视角。同时物理课程改革也体现了一系列的生态化趋势。然而在实际的教学过程中却存在许多非生态化现象。邢红军认为我国物理教学效能低的根本原因在于教学缺乏生态性[1]。因此，教师需要深化教学改革，建构生态化课堂。
作为一种微观的教育生态系统，物理生态化课堂是以教师、学生、物理课程和环境为基本要素，各要素相互联系、相互作用的有机整体。其价值取向是促进系统内各要素的可持续发展。这需要通过生态课堂的自组织融合功能、流动功能与创生功能逐步实现。
已有许多学者就如何构建生态课堂展开研究。最早的有朱开炎，其在生本教育观念指导下，提出生态课堂必须经历“领受—领悟—提升”三个阶段[2]。吴建忠认为生态课堂是各要素相互融合、共同生长的课堂。教师需要遵循教育教学规律和学生的认知规律[3]。孙芙蓉则认为一个健康的课堂生态是具有活力的。在课堂中要调动课堂生态系统的初级生产力，即教师和学生的心理能量[4]。近年来，一些学者将生态课堂与具体学科相结合，提出了生态化教学模式。他们在模式中都强调了情景创设、合作学习、目标导学的重要性。
鉴于以上研究成果，我从实现生态课堂教学功能最大化的角度出发，将课堂教学过程分成四个环节，即“启动—助动—联动—能动”，教学流程如下图。其中启动环节的任务是启动学生的心理能量，為生态课堂的开启做准备。助动环节的任务是帮助学生有序学习，使课堂中的各要素从分散到统一，促进生态课堂自组织融合功能的实现。联动环节的任务是实现各要素间的联合互动，调动信息、物质、能量在要素间循环流动，促进生态课堂流动功能的实现。能动环节的任务是促进学生能动发展，保证生态课堂创生功能的实现。我期望以此搭建起生态化教学理论与教学实践之间的桥梁，让生态课堂从理论走向实践。而“气体的压强”一节具有活动性强，与生产、生活联系紧密的特点，非常适合生态化教学的实施。因此，下面我将以此为例，围绕所提出的教学流程，进行生态课堂的教学设计。
一、创设情境，启动学生的心理能量
教师课堂伊始就需启动学生情感态度上的能量，创设能够激发其学习兴趣和求知欲望的情景。因此，我在本节课先向学生展示了魔瓶实验：打开魔瓶，侧壁开始漏水;盖上盖子，水就不流了。 这个实验使学生自然而然地参与到课堂学习之中。接着，我引导学生进一步探究现象产生的原因，由此引起学生的注意，激活学生认知上的能量。学生通过观察可以发现魔瓶侧壁有针孔。迁移液体压强的知识，学生可以解释不盖盖子水流出的原因，但不能理解盖上盖子后水为什么不流了。这样的设置有助于引起学生认知上的不平衡，让学生产生认知需求。启动学生意志上的能量可以使其行为具有方向性和持久性。
二、目标导学，帮助学生有序学习
有序不仅是有一定的顺序，还得有一定的秩序。自然界中的植物多具有向光性，即向着光源的方向生长。教学目标就如同课堂生态系统中的光源一样，扎根于师生的心中，可以使他们的行为在无意识中得到统一，让他们朝着更好的方向发展。学生学习、教师教学围绕教学目标作用于物理课程，而课堂环境服务于教学目标。这一环节将通过目标导学的方式，让课堂内的各要素从分散到统一，从无序到有序，促进生态课堂自组织融合功能实现，使课堂形成一个整体。为了让教学过程实现由浅入深、循序渐进，我在本节课将目标具体细化为知道大气压强存在，理解大气压强产生的原因以及认识大气压强的特点。
（一） 知道大气压强存在
我向学生演示覆杯实验：在未装水的玻璃杯口盖上硬纸片，杯子倒置，纸片会掉下来;在装满水的玻璃杯口盖上硬纸片，杯子倒置，纸片不会掉下来。这样的设置能让学生更好地发现问题。接着，我引导学生作受力分析图，并分析纸片一定受到一个向上的力。学生猜想这个力是由空气提供的，大气可能存在压强。最后，我播放吸盘在真空罩中脱落的实验，证明大气存在压强。
（二）理解大气压强产生的原因
认识到大气存在压强以后，学生还需要知其所以然。我通过引导学生回顾实验并展示地球大气层的分布图片，带着学生总结出大气压强产生的原因，即气体是有重力的，所以对浸入其中的物体有力的作用。
（三） 认识大气压强的特点
大气压强又有什么样的特点呢？我将覆杯实验装置任意旋转，水不会流出。学生可以由此总结出特点一：气体具有流动性，所以各个方向都有压强。接着，我让学生体验吹气球，并提出问题：为什么气球一吹就会变大？学生由此得到特点二：气体密度越大，压强越大。
三、合作学习，实现各要素间的联合互动
要素间的联系越紧密，生态课堂结构越稳定，越能使其功能最大化。本环节将通过合作学习的方式，保持各要素间的联合互动，促进物质、能量、信息在要素间循环流动，实现生态课堂的流动功能。
（一）促进物质、信息的流动
信息流动是能量流动的载体。教师可以先让学生自学课本内容，实现物理课程与学生之间的信息流动。之后，教师再让学生在组内讲述马德堡半球实验的故事，实现学生与学生之间的信息流动。信息流动是多向的，教师也不应该是唯一的信息源。而物质循环是能量流动的基础。教师可让每组同学都使用吸盘来模拟马德堡半球实验，具体如将两个塑料吸盘相互挤压、排尽空气，再让学生从两端拉开，感受大气压强的大小。教师要积极开发生活中的资源，这样不仅可以实现物质在课堂内的流动，还可以实现其在课堂内外的流动，以保持课堂生态系统的开放性。 （二）促进能量循环流动
课堂中的能量流动不是单向的，也不像自然界中的能量流动一样会逐级递减，反而会通过反馈不断加强。在感受完大气压强的大小后，教师可以让学生分组设计实验，估测吸盘受到的大气压强。教师要引导学生思考并讨论以下问题：测量大气压强需要知道哪些物理量？如何测得这些物理量的大小？使学生逐步理解实验原理，并分组讨论制订实验方案。教师还要安排学生将方案和成果在全班汇报。教师引导、小组讨论和成果汇报可以使物质、信息在整个课堂中循环流动。学生的学习兴趣、思维等能量也都在课堂内流动。师生之间的交流不单向，生生之间不孤立。最终通过反馈，学生获得成就感和满足感。这样，可以使激活的心理能量在教学过程中得到增值。最后，教师可以引导学生观看托里拆利实验。通过转换法，利用液体压强测量大气压强，得到大气压强的大小。
四、回归生活，促进学生能动发展
不同于传统课堂，生态课堂要求在离开课堂这一温室后，学生还能够能动发展。因此，教师在教学中需要培养学生对知识的自学能力、迁移能力、运用能力和创造力。教师要选择生活化的教学内容、开放性的教学方式。这一步就需要教师丰富课程内容，对物理课程进行创新。这一环节同时充满生成性。教师在与学生碰撞思维火花的过程中，能够提升教学技能，实现自我价值。
（一） 解释生活现象，能动地认识世界
将知识运用到实际生活之中的能力是需要通过不断训练得到的。在掌握了相关概念与规律后，教师要引导学生对知识进行迁移运用。在学生知道大气压强的存在后，教师可以让学生解释为什么吸管可以吸饮料、钢笔可以吸墨水、吸盘可以挂物。教师还可以让学生自学并解释抽水机是如何工作的以及气压计的原理。
（二） 进行发明创造，能动地改造世界
教师可以布置开放性的任务，如让学生利用提供的仪器，分组设计实验验证大气压强的存在。这可以使教学过程富有生成性。教师还可以让学生自制气压计探究大气压强与高度的关系，这有助于其能动地改造世界。
结 语
本节课的四个环节形成了完整的教学生态链。以此为基础，我进行的“气体的压强”教学，逐步发挥了生态课堂的流动功能、自组织融合功能和創生功能，激发了课堂生态系统的活力，使得系统结构更加稳定，最终实现了系统内要素的可持续发展。我认为，这可以作为初中物理生态课堂的一种范式。这种生态化教学模式，具有很强的实践价值。
[参考文献]
[1]邢红军.物理教育的生态化及其对物理课程改革的启示[J].教育科学研究，2010（1）.
[2]朱开炎.生本教育的生态课堂教学模式[J].课程·教材·教法，2004（5）：34-36.
[3]吴建忠.论物理课堂生态与物理生态课堂[J].物理教师，2011（5）：29-31.
[4]孙芙蓉.课堂生态研究[M].杭州：浙江大学出版社，2013.
作者简介：徐玉洁（1996— ），女，扬州大学物理科学与技术学院硕士在读，研究方向：物理教学。
通信作者：姜玉梅（1963— ），女，教授，扬州大学物理科学与技术学院硕士生导师，研究方向：物理教学。