基于生态课堂理念的物理教学

徐玉洁 姜玉梅 潘靖

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。