摘要：由于新課程的基本理念與建構(gòu)主義教學(xué)現(xiàn)具有內(nèi)在一致性，本文試圖在全面闡述建構(gòu)主義教學(xué)觀及教學(xué)模式的基礎(chǔ)上，探討建構(gòu)主義教學(xué)觀的物理教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；教學(xué)觀；物理教學(xué)模式
1 建構(gòu)主義的教學(xué)觀
1．1 知識現(xiàn)
建構(gòu)主義者強調(diào)，知識并不是對現(xiàn)實的準確表征，它只是一種解釋、一種假設(shè)，它并不是問題的終答案。相反，它會隨著人類的進步而不斷地被“革命”掉，并隨之出現(xiàn)新的假設(shè)；而且，知識并不能精確地概括世界的法則，在具體問題中，我們并不是拿來便用，一用就靈，而是需要針對具體情景進行再創(chuàng)造。此外，知識不可能以實體的形式存在于具體個體之外，盡管我們通過語言符號賦予了知識一定的外在形式，甚至這些命題還可得到較為普遍的認可，但這并不意味著學(xué)習(xí)者會對這些命題有同樣的理解，因為這些理解只能由個體學(xué)習(xí)者基于自己的經(jīng)驗背景而建立起來，這取決于特定情景下的學(xué)習(xí)歷程。這些知識在被個體接受之前，它對個體是毫無權(quán)威可言的，不能把知識作為預(yù)先決定了的東西教給學(xué)生，不要用我們對知識正確性的強調(diào)作為讓個體接受它的理由，不能用科學(xué)家、教師。課本的權(quán)威來壓服學(xué)生，學(xué)生對知識的接受只能靠他們自己的建構(gòu)來完成。
1．2 學(xué)習(xí)觀
建構(gòu)主義認為，學(xué)習(xí)不是知識由教師向?qū)W生的傳遞，而是學(xué)生建構(gòu)自己的知識的過程，學(xué)習(xí)者不是被動的信息吸收者，相反，他要主動地建構(gòu)信息的意義，這種建構(gòu)不可能由他人代替。這意味著學(xué)習(xí)是主動的，學(xué)習(xí)者不是被動的刺激接受者，他要對外部信息做主動的選擇和加工，因而不是行為主義所描述的S－R過程。知識的意義也不是簡單地由外部信息決定的，外部信息本身沒有意義，意義是學(xué)習(xí)者通過新舊知識經(jīng)驗間反復(fù)的、雙向的相互作用過程建構(gòu)而成的。每個學(xué)習(xí)者都在以自己原有的經(jīng)驗系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對新的信息進行編碼，建構(gòu)自己的理解。原有知識又因為新經(jīng)驗的進入而發(fā)生調(diào)整和改變，所以學(xué)習(xí)并不是信息的簡單積累，它同時包含由于新、舊經(jīng)驗的沖突而引發(fā)的觀念轉(zhuǎn)變與結(jié)構(gòu)重組。
1．3 師生觀
建構(gòu)主義強調(diào)，學(xué)習(xí)者并不是空著腦袋走進教室的。在日常生活中，在以往的學(xué)習(xí)中，他們已經(jīng)形成了豐富的經(jīng)驗，小到身邊衣食住行，大到宇宙、星體的運行，從自然現(xiàn)象到社會生活，他們幾乎都有自己的一些看法和主張。有些問題即使他們還沒有接觸過，但當(dāng)問題出現(xiàn)時，他們往往可以基于相關(guān)的經(jīng)驗，依靠他們的認識能力，形成對問題的某種解釋，這并不是胡猜亂想，而是從他們的經(jīng)驗背景出發(fā)而推出的合乎邏輯的假設(shè)。所以教師不能無視學(xué)生的這些經(jīng)驗，另起爐灶，從外部裝進新知識，而要將學(xué)生現(xiàn)有的知識經(jīng)驗作為新知識的生長點，引導(dǎo)學(xué)生從原有的知識經(jīng)驗中“生長”出新的知識經(jīng)驗。因此，教師不僅是知識的呈現(xiàn)者，他應(yīng)該重視學(xué)生自己對各種現(xiàn)象的理解，傾聽他們現(xiàn)在的看法，洞察他們這些想法的由來，并以此為依據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生豐富或調(diào)整自己的理解。這就需要教師與學(xué)生共同針對某些問題進行探討，在交流與質(zhì)疑的過程中，了解彼此的想法，從而作出某些調(diào)整。由于經(jīng)驗背景有差異，學(xué)習(xí)者對問題的理解常常各異，在學(xué)習(xí)者的共同體中，這些差異本身便構(gòu)成了一種寶貴的學(xué)習(xí)資源當(dāng)然，在個體的自我發(fā)展和外部引導(dǎo)兩者之間，建構(gòu)主義著力研究的是前者，但它并不否定后者在個體發(fā)展中的作用，而是強調(diào)不應(yīng)徑直地教。
2 建構(gòu)主義的教學(xué)模式
在建構(gòu)主義教學(xué)觀的理論背景下，產(chǎn)生了一系列新的教學(xué)模式，其中較為典型、較為成熟的有三個，即“情景教學(xué)”、“隨機訪問教學(xué)”和“支架式教學(xué)”。
2．1 情景教學(xué)（situated instruction）
情景教學(xué)是指創(chuàng)設(shè)含有真實事件或真實問題的情景，學(xué)生在探究事件或解決問題的過程中自主地理解知識，建構(gòu)意義。教師同樣是情境中的事件探究者或問題解決者，教師在與學(xué)生共同建構(gòu)意義的過程中給學(xué)生提供必要的幫助。這里的情景是基于現(xiàn)實世界的真實情景，是與現(xiàn)實情景一致或類似的。由于這種教學(xué)是以真實情景或問題為基礎(chǔ)的，故又稱之為“實例式教學(xué)”或“基于問題的教學(xué)”。情景教學(xué)中的各種事件或問題是學(xué)生要完成的“真實性任務(wù)”（authentic task），是教師和學(xué)生思想的焦點。通過學(xué)生和教師對這些事件或問題的探究，教學(xué)內(nèi)容及其進程成為一個動態(tài)的、有機的整體，這些事件或問題恰如一個個錨（anchors），把學(xué)生與教師的“思想之錨”固定在知識的海洋之中，在對知識的縱深探究中不斷建構(gòu)每一個主體真正的意義。因此，也有人把這種教學(xué)形象地稱為“拋錨式教學(xué)”（anbored Instruction）。
2．2 隨機訪問教學(xué)（random access Instruction）
隨機訪問教學(xué)是另一種建構(gòu)主義教學(xué)模式，該教學(xué)模式是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的一個新興分支“認知彈性理論”（cognitive flexibility theory）發(fā)展起來的。認知彈性理論認為，人的認知隨情景的不同而表現(xiàn)出極大的靈活性、復(fù)雜性和差異性?；谡J知彈性理論的隨機訪問教學(xué)，是指對同一教學(xué)內(nèi)容在不同時間、不同情景，基于不同目的，著眼于不同方向，用不同方式多次加以呈現(xiàn)，以使學(xué)習(xí)者對同一內(nèi)容或問題進行多方面探索和理解，獲取多種意義的建構(gòu)。這里的“訪問”（ac－cess）原是計算機科學(xué)的術(shù)語，主要指在互聯(lián)網(wǎng)上對不同網(wǎng)站進行搜索、訪問。“隨機訪問”即自由地、隨機地從不同角度訪問、探索、建構(gòu)同一內(nèi)容。這實質(zhì)上是“換一個角度看問題，換一個情景解決問題”的教學(xué)模式。
2．3 支架式教學(xué)（scaffolding instruction）
支架式教學(xué)是通過一套恰當(dāng)?shù)母拍羁蚣軄韼椭鷮W(xué)習(xí)者理解特定知識、建構(gòu)知識意義的教學(xué)模式，借助該框架，學(xué)習(xí)者能夠獨立探索并解決問題，獨立建構(gòu)意義。“支架”（scaffolding）原意是建筑行業(yè)使用的“腳手架”，這里用來比喻對學(xué)生解決問題和建構(gòu)意義起輔助作用的概念框架。通過其支撐作用，學(xué)生的認知發(fā)展不斷從實際水平提升到潛在水平。教師的作用就在于使這樣的概念框架盡可能完善。
3 基于建構(gòu)主義教學(xué)觀的物理教學(xué)模式
基于建構(gòu)主義教學(xué)觀的新課程的基本理念需要各學(xué)科的豐富多樣的教學(xué)模式來體現(xiàn)，從而保證理論與實踐的有效銜接與互動。鑒于此，結(jié)合近年來中外物理教學(xué)改革的大量實踐，筆者試圖就建構(gòu)主義教學(xué)觀的物理教學(xué)模式作一初步探討，并以此拋磚引玉，求教于專家同行。
3．1 實驗課題研究模式
這是一種在西方國家得到廣泛運用并取得良好效果的、旨在培養(yǎng)學(xué)生獨立探究和創(chuàng)新意識的物理教學(xué)模式。以下是一則實驗課題研究案例。
課題：奇異的浮沉子。如圖1所示，在一根較長的玻璃管容器內(nèi)裝水近滿，水面上浮著一只倒置的小試管，試管頂部有一定量的空氣，另用一塊橡皮膜把玻璃管的上端開口封閉起來。用手指向下壓橡皮膜使小試管下沉，至一定深度將手指松開，設(shè)松手時小試管處的深度是x。為便于在實驗中改變參量，小試管用一小塑料注射器改制而成，注射口處加一小橡皮帽長玻璃管開口端用一橡皮塞和較大的注射器聯(lián)接，以改變上方空氣壓強。
（1）隨著x的增加，小試管的運動趨勢如何？用實驗來證實你的預(yù)測；
（2）請猜測小試管的運動與哪些因素有關(guān)，用實驗來證實你的預(yù)測；
（3）試用數(shù)學(xué)模型分析小試管的運動特征，用圖像表述小試管所受合力與深度的關(guān)系；
（4）列舉你所熟悉的類似現(xiàn)象，并畫出各自的圖像，用反饋的原理來說明這類事物的共同特征。
這是一則典型的實驗研究課題，它基本上是科學(xué)家的科學(xué)探究過程的模擬，但又加以適度引導(dǎo)，這對于培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和研究能力是十分有益的。當(dāng)然，實驗課題研究教學(xué)模式的運用，必須注意區(qū)分不同學(xué)段和不同層次的學(xué)生，對于同一實驗課題，可以分別提出不同的要求，以使所有的學(xué)生都能動手并有所收獲。
3．2 物理趣味表演模式
這種教學(xué)模式有利于為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個真實而生動的物理情景，激發(fā)學(xué)生的求知欲和探究熱情。圖2是幾則物理趣味表演的圖例，它們分別是：水頂球、會翻跟頭的摩丸、奇異的雙雄上旋體和飲水鳥。
上述表演器材都較簡單，效果卻十分明顯。這種教學(xué)模式在國內(nèi)外正受到越來越多的關(guān)注。在具體運用這種模式進行物理教學(xué)時，有兩點需要注意，一是控場。即搞好現(xiàn)場組織，否則看表演就成了看熱鬧。可以先向?qū)W生提出相關(guān)問題，邊看邊思考；二是分層。即對同一表演，向初中和高中的學(xué)生提出的問題應(yīng)有所不同，初中以定性問題為主，高中應(yīng)有適量定量問題，如數(shù)學(xué)建模和圖像分析。
3．3 真實問題解決模式
這是一種將社會生活中的真實事件作為原始材料，從中抽象出物理問題，讓學(xué)生運用所學(xué)知識獨立解決問題的物理教學(xué)模式。
這種基于真實事件的案例數(shù)學(xué)流行于德國等西方國家，我國香港的中學(xué)物理教學(xué)也經(jīng)常采用這種模式。如：在講到功能關(guān)系問題時，選用一則新近發(fā)生的公共汽車的交通事故為案件，并提供事故調(diào)查小組發(fā)布的真實測量數(shù)據(jù)，讓學(xué)生計算發(fā)生車禍前該公共汽車的行駛速度，并根據(jù)相關(guān)法規(guī)判定事故責(zé)任人。又如：在講到阿基米德定律時，選用當(dāng)時正在建造的海底隧道的“沉箱法”為案例，給出沉箱的真實數(shù)據(jù)，讓學(xué)生計算出裝滿水沉入海底的沉箱在抽空其中的海水后所產(chǎn)生的浮力大小，并依此為隧道建筑工程師提供將沉箱固定于海底的多種方案。
3．4 先行組織者模式
先行組織者（advance organizer）又譯作前期連接因子或先導(dǎo)因子，由美國認知心理學(xué)家奧蘇貝爾（D．P．Ausubel）提出。其含義為：能激活新舊知識之間實質(zhì)性聯(lián)系，使學(xué)生有效地掌握新知識的教學(xué)材料，它較所學(xué)內(nèi)容有更高的抽象、概括和普適程度。利用先行組織者，能很容易地使新知識與認知結(jié)構(gòu)中現(xiàn)存的相關(guān)概念連接在一起，從而促成有意義學(xué)習(xí)。先行組織者教學(xué)模式是建構(gòu)主義倡導(dǎo)的支架式教學(xué)的具體模式。在物理教學(xué)中先行組織者有多種形式，它可以是物理教學(xué)中為學(xué)生在學(xué)習(xí)新的物理知識、概念或規(guī)律前，提供給學(xué)生的一段話、一段文字、一則公式推導(dǎo)、一幅圖形、一段動畫、一段錄像或是一個演示實驗。總之，一切能溝通外部信息和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的中間媒體都可以成為先行組織者。
3．5 社會文化模式
這是一種關(guān)注社會、體現(xiàn)人文主義精神的物理教學(xué)模式，它是社會建構(gòu)主義教學(xué)觀的必然要求。目前在國內(nèi)外已有許多成功案例的STS教育，就是這種模式的典型范例。另外，當(dāng)前國內(nèi)外都出現(xiàn)了一種在自然科學(xué)教育中，滲透人文主義精神的課程編制和教學(xué)設(shè)計傾向。加美國哈佛大學(xué)教授G·霍頓（G．Holton）等編寫的《物理課程設(shè)計》簡稱《PPC物理學(xué)》（The Project Physics Course）就是體現(xiàn)人文精神，以文化為中心的課程，該書重點放在物理科學(xué)中的發(fā)現(xiàn)、推理及概念形成的本性上，著重從歷史和哲學(xué)的角度進行闡釋。我們注意到，國內(nèi)也有這方面的成功嘗試，如復(fù)旦大學(xué)出版社出版的、倪光炯等編著的《改變世界的物理學(xué)》，基于這種課程的教學(xué)設(shè)計模式必然是人文主義和文化中心的。更令人欣慰的是：社會文化對科學(xué)教育（當(dāng)然包括物理教育）的影響及相應(yīng)的教育教學(xué)模式的研究，已受到越來越多的國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。
關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；教學(xué)觀；物理教學(xué)模式
1 建構(gòu)主義的教學(xué)觀
1．1 知識現(xiàn)
建構(gòu)主義者強調(diào)，知識并不是對現(xiàn)實的準確表征，它只是一種解釋、一種假設(shè)，它并不是問題的終答案。相反，它會隨著人類的進步而不斷地被“革命”掉，并隨之出現(xiàn)新的假設(shè)；而且，知識并不能精確地概括世界的法則，在具體問題中，我們并不是拿來便用，一用就靈，而是需要針對具體情景進行再創(chuàng)造。此外，知識不可能以實體的形式存在于具體個體之外，盡管我們通過語言符號賦予了知識一定的外在形式，甚至這些命題還可得到較為普遍的認可，但這并不意味著學(xué)習(xí)者會對這些命題有同樣的理解，因為這些理解只能由個體學(xué)習(xí)者基于自己的經(jīng)驗背景而建立起來，這取決于特定情景下的學(xué)習(xí)歷程。這些知識在被個體接受之前，它對個體是毫無權(quán)威可言的，不能把知識作為預(yù)先決定了的東西教給學(xué)生，不要用我們對知識正確性的強調(diào)作為讓個體接受它的理由，不能用科學(xué)家、教師。課本的權(quán)威來壓服學(xué)生，學(xué)生對知識的接受只能靠他們自己的建構(gòu)來完成。
1．2 學(xué)習(xí)觀
建構(gòu)主義認為，學(xué)習(xí)不是知識由教師向?qū)W生的傳遞，而是學(xué)生建構(gòu)自己的知識的過程，學(xué)習(xí)者不是被動的信息吸收者，相反，他要主動地建構(gòu)信息的意義，這種建構(gòu)不可能由他人代替。這意味著學(xué)習(xí)是主動的，學(xué)習(xí)者不是被動的刺激接受者，他要對外部信息做主動的選擇和加工，因而不是行為主義所描述的S－R過程。知識的意義也不是簡單地由外部信息決定的，外部信息本身沒有意義，意義是學(xué)習(xí)者通過新舊知識經(jīng)驗間反復(fù)的、雙向的相互作用過程建構(gòu)而成的。每個學(xué)習(xí)者都在以自己原有的經(jīng)驗系統(tǒng)為基礎(chǔ)，對新的信息進行編碼，建構(gòu)自己的理解。原有知識又因為新經(jīng)驗的進入而發(fā)生調(diào)整和改變，所以學(xué)習(xí)并不是信息的簡單積累，它同時包含由于新、舊經(jīng)驗的沖突而引發(fā)的觀念轉(zhuǎn)變與結(jié)構(gòu)重組。
1．3 師生觀
建構(gòu)主義強調(diào)，學(xué)習(xí)者并不是空著腦袋走進教室的。在日常生活中，在以往的學(xué)習(xí)中，他們已經(jīng)形成了豐富的經(jīng)驗，小到身邊衣食住行，大到宇宙、星體的運行，從自然現(xiàn)象到社會生活，他們幾乎都有自己的一些看法和主張。有些問題即使他們還沒有接觸過，但當(dāng)問題出現(xiàn)時，他們往往可以基于相關(guān)的經(jīng)驗，依靠他們的認識能力，形成對問題的某種解釋，這并不是胡猜亂想，而是從他們的經(jīng)驗背景出發(fā)而推出的合乎邏輯的假設(shè)。所以教師不能無視學(xué)生的這些經(jīng)驗，另起爐灶，從外部裝進新知識，而要將學(xué)生現(xiàn)有的知識經(jīng)驗作為新知識的生長點，引導(dǎo)學(xué)生從原有的知識經(jīng)驗中“生長”出新的知識經(jīng)驗。因此，教師不僅是知識的呈現(xiàn)者，他應(yīng)該重視學(xué)生自己對各種現(xiàn)象的理解，傾聽他們現(xiàn)在的看法，洞察他們這些想法的由來，并以此為依據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生豐富或調(diào)整自己的理解。這就需要教師與學(xué)生共同針對某些問題進行探討，在交流與質(zhì)疑的過程中，了解彼此的想法，從而作出某些調(diào)整。由于經(jīng)驗背景有差異，學(xué)習(xí)者對問題的理解常常各異，在學(xué)習(xí)者的共同體中，這些差異本身便構(gòu)成了一種寶貴的學(xué)習(xí)資源當(dāng)然，在個體的自我發(fā)展和外部引導(dǎo)兩者之間，建構(gòu)主義著力研究的是前者，但它并不否定后者在個體發(fā)展中的作用，而是強調(diào)不應(yīng)徑直地教。
2 建構(gòu)主義的教學(xué)模式
在建構(gòu)主義教學(xué)觀的理論背景下，產(chǎn)生了一系列新的教學(xué)模式，其中較為典型、較為成熟的有三個，即“情景教學(xué)”、“隨機訪問教學(xué)”和“支架式教學(xué)”。
2．1 情景教學(xué)（situated instruction）
情景教學(xué)是指創(chuàng)設(shè)含有真實事件或真實問題的情景，學(xué)生在探究事件或解決問題的過程中自主地理解知識，建構(gòu)意義。教師同樣是情境中的事件探究者或問題解決者，教師在與學(xué)生共同建構(gòu)意義的過程中給學(xué)生提供必要的幫助。這里的情景是基于現(xiàn)實世界的真實情景，是與現(xiàn)實情景一致或類似的。由于這種教學(xué)是以真實情景或問題為基礎(chǔ)的，故又稱之為“實例式教學(xué)”或“基于問題的教學(xué)”。情景教學(xué)中的各種事件或問題是學(xué)生要完成的“真實性任務(wù)”（authentic task），是教師和學(xué)生思想的焦點。通過學(xué)生和教師對這些事件或問題的探究，教學(xué)內(nèi)容及其進程成為一個動態(tài)的、有機的整體，這些事件或問題恰如一個個錨（anchors），把學(xué)生與教師的“思想之錨”固定在知識的海洋之中，在對知識的縱深探究中不斷建構(gòu)每一個主體真正的意義。因此，也有人把這種教學(xué)形象地稱為“拋錨式教學(xué)”（anbored Instruction）。
2．2 隨機訪問教學(xué)（random access Instruction）
隨機訪問教學(xué)是另一種建構(gòu)主義教學(xué)模式，該教學(xué)模式是基于建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的一個新興分支“認知彈性理論”（cognitive flexibility theory）發(fā)展起來的。認知彈性理論認為，人的認知隨情景的不同而表現(xiàn)出極大的靈活性、復(fù)雜性和差異性?；谡J知彈性理論的隨機訪問教學(xué)，是指對同一教學(xué)內(nèi)容在不同時間、不同情景，基于不同目的，著眼于不同方向，用不同方式多次加以呈現(xiàn)，以使學(xué)習(xí)者對同一內(nèi)容或問題進行多方面探索和理解，獲取多種意義的建構(gòu)。這里的“訪問”（ac－cess）原是計算機科學(xué)的術(shù)語，主要指在互聯(lián)網(wǎng)上對不同網(wǎng)站進行搜索、訪問。“隨機訪問”即自由地、隨機地從不同角度訪問、探索、建構(gòu)同一內(nèi)容。這實質(zhì)上是“換一個角度看問題，換一個情景解決問題”的教學(xué)模式。
2．3 支架式教學(xué)（scaffolding instruction）
支架式教學(xué)是通過一套恰當(dāng)?shù)母拍羁蚣軄韼椭鷮W(xué)習(xí)者理解特定知識、建構(gòu)知識意義的教學(xué)模式，借助該框架，學(xué)習(xí)者能夠獨立探索并解決問題，獨立建構(gòu)意義。“支架”（scaffolding）原意是建筑行業(yè)使用的“腳手架”，這里用來比喻對學(xué)生解決問題和建構(gòu)意義起輔助作用的概念框架。通過其支撐作用，學(xué)生的認知發(fā)展不斷從實際水平提升到潛在水平。教師的作用就在于使這樣的概念框架盡可能完善。
3 基于建構(gòu)主義教學(xué)觀的物理教學(xué)模式
基于建構(gòu)主義教學(xué)觀的新課程的基本理念需要各學(xué)科的豐富多樣的教學(xué)模式來體現(xiàn)，從而保證理論與實踐的有效銜接與互動。鑒于此，結(jié)合近年來中外物理教學(xué)改革的大量實踐，筆者試圖就建構(gòu)主義教學(xué)觀的物理教學(xué)模式作一初步探討，并以此拋磚引玉，求教于專家同行。
3．1 實驗課題研究模式
這是一種在西方國家得到廣泛運用并取得良好效果的、旨在培養(yǎng)學(xué)生獨立探究和創(chuàng)新意識的物理教學(xué)模式。以下是一則實驗課題研究案例。
課題：奇異的浮沉子。如圖1所示，在一根較長的玻璃管容器內(nèi)裝水近滿，水面上浮著一只倒置的小試管，試管頂部有一定量的空氣，另用一塊橡皮膜把玻璃管的上端開口封閉起來。用手指向下壓橡皮膜使小試管下沉，至一定深度將手指松開，設(shè)松手時小試管處的深度是x。為便于在實驗中改變參量，小試管用一小塑料注射器改制而成，注射口處加一小橡皮帽長玻璃管開口端用一橡皮塞和較大的注射器聯(lián)接，以改變上方空氣壓強。
（1）隨著x的增加，小試管的運動趨勢如何？用實驗來證實你的預(yù)測；
（2）請猜測小試管的運動與哪些因素有關(guān)，用實驗來證實你的預(yù)測；
（3）試用數(shù)學(xué)模型分析小試管的運動特征，用圖像表述小試管所受合力與深度的關(guān)系；
（4）列舉你所熟悉的類似現(xiàn)象，并畫出各自的圖像，用反饋的原理來說明這類事物的共同特征。
這是一則典型的實驗研究課題，它基本上是科學(xué)家的科學(xué)探究過程的模擬，但又加以適度引導(dǎo)，這對于培養(yǎng)學(xué)生的科研意識和研究能力是十分有益的。當(dāng)然，實驗課題研究教學(xué)模式的運用，必須注意區(qū)分不同學(xué)段和不同層次的學(xué)生，對于同一實驗課題，可以分別提出不同的要求，以使所有的學(xué)生都能動手并有所收獲。
3．2 物理趣味表演模式
這種教學(xué)模式有利于為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個真實而生動的物理情景，激發(fā)學(xué)生的求知欲和探究熱情。圖2是幾則物理趣味表演的圖例，它們分別是：水頂球、會翻跟頭的摩丸、奇異的雙雄上旋體和飲水鳥。
上述表演器材都較簡單，效果卻十分明顯。這種教學(xué)模式在國內(nèi)外正受到越來越多的關(guān)注。在具體運用這種模式進行物理教學(xué)時，有兩點需要注意，一是控場。即搞好現(xiàn)場組織，否則看表演就成了看熱鬧。可以先向?qū)W生提出相關(guān)問題，邊看邊思考；二是分層。即對同一表演，向初中和高中的學(xué)生提出的問題應(yīng)有所不同，初中以定性問題為主，高中應(yīng)有適量定量問題，如數(shù)學(xué)建模和圖像分析。
3．3 真實問題解決模式
這是一種將社會生活中的真實事件作為原始材料，從中抽象出物理問題，讓學(xué)生運用所學(xué)知識獨立解決問題的物理教學(xué)模式。
這種基于真實事件的案例數(shù)學(xué)流行于德國等西方國家，我國香港的中學(xué)物理教學(xué)也經(jīng)常采用這種模式。如：在講到功能關(guān)系問題時，選用一則新近發(fā)生的公共汽車的交通事故為案件，并提供事故調(diào)查小組發(fā)布的真實測量數(shù)據(jù)，讓學(xué)生計算發(fā)生車禍前該公共汽車的行駛速度，并根據(jù)相關(guān)法規(guī)判定事故責(zé)任人。又如：在講到阿基米德定律時，選用當(dāng)時正在建造的海底隧道的“沉箱法”為案例，給出沉箱的真實數(shù)據(jù)，讓學(xué)生計算出裝滿水沉入海底的沉箱在抽空其中的海水后所產(chǎn)生的浮力大小，并依此為隧道建筑工程師提供將沉箱固定于海底的多種方案。
3．4 先行組織者模式
先行組織者（advance organizer）又譯作前期連接因子或先導(dǎo)因子，由美國認知心理學(xué)家奧蘇貝爾（D．P．Ausubel）提出。其含義為：能激活新舊知識之間實質(zhì)性聯(lián)系，使學(xué)生有效地掌握新知識的教學(xué)材料，它較所學(xué)內(nèi)容有更高的抽象、概括和普適程度。利用先行組織者，能很容易地使新知識與認知結(jié)構(gòu)中現(xiàn)存的相關(guān)概念連接在一起，從而促成有意義學(xué)習(xí)。先行組織者教學(xué)模式是建構(gòu)主義倡導(dǎo)的支架式教學(xué)的具體模式。在物理教學(xué)中先行組織者有多種形式，它可以是物理教學(xué)中為學(xué)生在學(xué)習(xí)新的物理知識、概念或規(guī)律前，提供給學(xué)生的一段話、一段文字、一則公式推導(dǎo)、一幅圖形、一段動畫、一段錄像或是一個演示實驗。總之，一切能溝通外部信息和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的中間媒體都可以成為先行組織者。
3．5 社會文化模式
這是一種關(guān)注社會、體現(xiàn)人文主義精神的物理教學(xué)模式，它是社會建構(gòu)主義教學(xué)觀的必然要求。目前在國內(nèi)外已有許多成功案例的STS教育，就是這種模式的典型范例。另外，當(dāng)前國內(nèi)外都出現(xiàn)了一種在自然科學(xué)教育中，滲透人文主義精神的課程編制和教學(xué)設(shè)計傾向。加美國哈佛大學(xué)教授G·霍頓（G．Holton）等編寫的《物理課程設(shè)計》簡稱《PPC物理學(xué)》（The Project Physics Course）就是體現(xiàn)人文精神，以文化為中心的課程，該書重點放在物理科學(xué)中的發(fā)現(xiàn)、推理及概念形成的本性上，著重從歷史和哲學(xué)的角度進行闡釋。我們注意到，國內(nèi)也有這方面的成功嘗試，如復(fù)旦大學(xué)出版社出版的、倪光炯等編著的《改變世界的物理學(xué)》，基于這種課程的教學(xué)設(shè)計模式必然是人文主義和文化中心的。更令人欣慰的是：社會文化對科學(xué)教育（當(dāng)然包括物理教育）的影響及相應(yīng)的教育教學(xué)模式的研究，已受到越來越多的國內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注。