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摘 要：建构主义理论把学习的结果归结为认知结构的改变，需要有一定情境下的学习历程，认为教学理论不是知识的传递，教师不是知识的呈现者，学习者不是被动的信息吸收者。以“学”为中心的教学理念正是顺应建构主义理论的要求提出来的。本文结合《欧姆定律》的三处教学，对比不同的教学设计，提出以“学”为中心的教学设计，关注学生的知识经验和最终实现教学目标。关注了学生的思维水平，采取相应的策略，丰富和优化了学生原有的认知结构，实现学生真正意义上的学习。
关键词：建构主义理论；以“学”为中心；设计教学；欧姆定律
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）9-0005-4
以皮亚杰为代表的建构主义理论中指出：认知发展是一种建构的过程，在个体与环境不断地相互作用中实现的，注重分析新知识和原有知识经验的相互作用，把学习的结果归结为认知结构的改变，强调了学习者内部动机是促进学习的主要动力。在皮亚杰看来，学习是需要通过同化和顺应而达到平衡的过程，在平衡与不平衡的交替中不断建构和完善其认知结构，实现认知发展的。
建构主义告诉我们，知识不可能以实体的形式存在于具体的个体之外。面对同一个命题不同的学习者会有不同的理解，因为理解是学习者基于自己的经验背景构建起来，还取决于特定情境下的学习历程。这就需要教师眼中有学生，关注学生原有的知识经验和认知结构，建立起原有知识和新学知识之间的桥梁。
建构主义认为教学不是知识的传递，而是知识的处理和转换；教师不是知识的呈现者，而是依据学生对各种现象的理解和想法，洞察这些想法的由来，引导学生调整原有的理解。这就需要与学生对问题进行探索，在讨论中交流观点并质疑，达到最终的调整。
建构主义指出学习不是由教师向学生传递知识的过程，而是自己建构知识的过程；学习者不是被动的信息吸收者，而是主动的建构者——综合、重组、转换、改造头脑中已有的知识经验，从而解释新现象，形成新知识。
以“学”为中心的教学理念正是顺应建构主义的要求提出来的。
以“学”为中心，是相对于以“教”为中心而言的一种新的课堂教学理念，它强调“学”，突出“学”，顺应“学”，完善“学”。以学为中心的“学”，包含两层意思：一是指学习主体——学生，强调以学生为主体，一方面要实现真正把课堂的主动权让位给学生，让学生成为课堂的主人；另一方面指教学思想上的“眼中有学生”的要求，眼中要有学生已有的知识与经验（起点），学生的思维方式，身心发展规律以及学生的需求，知道课堂中学生需要达到的目标（终点）。二是指学习方式，要求教学方式顺应学习方式转变的需要，在课堂时空上、措施上、过程上，从学生的需要出发，为学生着想、顺应“学”的客观心理规律，为培养学生的主体意识和主动精神、动手能力、创新能力而采取多种交互学习方式。
高中物理选修3-1第二章第三节《欧姆定律》的相關内容，学生在初中已经有所学习。如果对学生的已有知识和经验没有正确的认识，那么很容易造成在已有知识上花时太多，造成时间的不合理分配，在原地踏步，没有形成新的认知，从情感上也无法激发学生学习的内驱力。很多教师在这堂课的处理上没有递进的关系，认为只是把初中的内容复习一遍而已，使教学处于一种“知其然而不知所以然”的境地，教学效果不佳。
笔者结合《欧姆定律》的三处知识，谈谈基于以“学”为中心的理念如何去设计教学。以“学”为中心，把学生放在主体地位上，必须要先分析学生起点和要达到的终点。
1 分析学生起点
（1）分析学生已有的知识和经验
①知道了电阻的意义和用公式去表征电阻；
②知道了能用的比值来计算电阻；
③知道串联电路的分压特点。
（2）分析学生的思维过程
①模仿为主，不善于分析；
②形象思维和机械思维较强；
③抽象思维和创造思维较弱。
（3）分析学生对知识的表征方式
①对数字比较敏感，对字母比较陌生；
②熟悉用公式表征，不善于用图像表征。
经过上述分析后，那么本节课我们到底要达到哪些目标呢？通过什么途径实现？如何在已有基础上上升一个台阶发展新知识？
2 确定到达终点
（1）在公式表征电阻概念的基础上，会用I-U图像表征电阻；
（2）会在串联电路分压的基础上，通过滑动变阻器分压式连接实现电压从零开始变化；
（3）在初中会用欧姆定律规律的基础上，分析欧姆定律的适用条件和范围。
3 根据学生的学习起点和终点，确定相应的教学设计
3.1 欧姆定律过程的设计
設计2中老师安排学生实验，小组合作，探究导体的电流I与它两端的电压U之间的关系，同时建议电压的数值任意化，不要刻意地成比例。最后，用如表1所示的表格来区分初高中对欧姆定律的理解，向学生指出在高中对欧姆定律的学习显然要比初中更进一步，实验方法和表征方式上显然是有区别的。
设计2体现了皮亚杰的理论：要对学生的认知水平进行判别，同时对教材进行深入的研究，以更好地组织教学，这就体现了以“学”为中心的教学理念。
3.2 滑动变阻器分压式连接的设计
请学生设计探究导体的电流I与电压U之间关系的电路。
学生在初中的基础上，肯定会设计出滑动变阻器限流式的连接方式，如图1所示。此方案能够实现电压从零开始的大范围的变化吗？显然，与学生分析讨论发现无法实现从零开始变化。那么，如何连接才能实现从零开始变化呢？
在这里不同的教师处理的方法是不同的。
设计1：如图2所示，我们一起分析这样连接的电压变化范围。当滑片在图中的最左边位置时，伏特表的电压为0，滑片在最右端时电压最大为U，即能实现从0～U的变化范围，滑动变阻器这样的连接方式叫做分压式连接。 如此设计对学生而言属于接受学习，完全不知道所以然，也没有在学生的最近发展区里逐步形成新的知识，忽略了学生原有的知识经验和思维能力。导致的结果就是很多学生在画电路图时不能准确地把分压式画对，画成了如图3所示的样子，因为学生从本质上不理解。
设计2：分压式的前世今生。
引导学生看熟悉的图4中的电路，5个相同电阻串联起来接到电源（两端电压为U）两端，改变图4中伏特表右端的接线柱，使其分别从a处向b、c、d、e、f处移动，其读数分别是0、U/5、2U/5、3U/5、4U/5、U，达到了从0到最大值U的变化。但是，只是几个不连续的电压，如何既能获取电压的变化范围是0到最大值U之间，且又能让电压连续变化，而不是几个分立的数值呢？那么，可以把5个电阻合并成一个电阻（如图5所示），伏特表右端的接线柱从电阻的最左端向最右端滑动，伏特表的示数就能实现从0到U、且可以实现连续变化。这个带滑片的电阻其实就是滑动变阻器，这样的连接方式就是分压式连接。图4可以看成是图5的前世，图5则是图4的今生。
对分压式的前世今生进行分析，学生不但觉得有新意，了解其来龙去脉，更会对分压式的本质有清晰的认识，有助于对实物进行分压连接。该设计从学生已有的知识出发，并且到目标实现的过程中，给学生设置台阶，使学生跳一跳就能摘到苹果。这样的设计，符合奥苏贝尔所提出的有意义学习，使得新信息与学生认知结构中已有的有关观念的发生相互作用。这样的设计使得学生对分压式的恐惧感完全消失了，也不可能画出图3所示的电路图来。
3.3 欧姆定律适用条件的设计
设计1：欧姆定律的成立是有条件的。像金属导体、电解液其对应的I-U图像是一条过原点的直线，这样的元件叫做线性元件，欧姆定律是适用的。但是，对于电动机、气體和晶体管等，欧姆定律是不成立的，I-U图像不是一条过原点的直线，我们把这样的元件叫做非线性元件。我们来看看电动机的实验。
这样设计比较平淡，学生并不是主体，教学的中心是教师，学生是被教师的思维牵着走的。教师牵到哪里，学生的思维就跟到哪里，无法激起学生的学习兴趣和动机，显然教学效果并不明显。
初中生不知道欧姆定律是有适用范围的，因为初中研究的对象都是金属导体。本课需要借助电动机、二极管等元件的I、U数值关系，引出非线性元件，同时得到欧姆定律的适用范围。虽然适用范围这个新知识属于原有知识欧姆定律的概念，是对原有知识进行扩展、精确化、限制或修饰，但已经发生了本质属性的变化，属于质变，很难通过推衍处理，属于奥苏贝尔提出的相关下位学习。此类学习比较困难，最好的方式就是让学生产生认知冲突，通过认知冲突的刺激，让学生产生解决问题和学习新知识的欲望，丰富、优化了学生原有的认知结构。设计2就是通过认知冲突来激发学生的学习驱动力，从而优化了原有的認知结构，突出了“学”为中心的理念，其效果与设计1相比更有效。
4 结束语
用以“学”为中心的理念设计教学，是在学生已有知识与经验的基础上，通过一定的情境与新信息进行相互作用，导致新旧知识的同化、顺应、平衡和发展的过程。在学习中完善并形成新的认知结构，依据这个理念来设计教学，能实现教学效率的最大化。当然，以“学”为中心的教学，并不是忽视了教师的指导作用和责任，其实对教师的要求更高了。教师不但要去分析教材中的知识体系、知识点的位置、层次，更要去分析学生已有的知识和经验、学生的思维方式、学生的需求及教学中需要达到的目标，真正让学生学会对知识的主动建构。
参考文献：
[1]乔际平，邢红军.物理教育心理学[M].南宁：广西教育出版社， 2002.
[2]莫雷.教育心理学[M].北京：教育科学出版社，2007.
[3]阎金铎.学科现代教育理论书系.物理：物理学习论[M]. 南宁：广西教育出版社，1991.
[4]梁旭.认知物理教学研究[M].杭州：浙江教育出版社，2011.
[5]韦洪涛.学习心理学[M].北京：化学工业出版社，2011.
（栏目编辑 赵保钢）
关键词：建构主义理论；以“学”为中心；设计教学；欧姆定律
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）9-0005-4
以皮亚杰为代表的建构主义理论中指出：认知发展是一种建构的过程，在个体与环境不断地相互作用中实现的，注重分析新知识和原有知识经验的相互作用，把学习的结果归结为认知结构的改变，强调了学习者内部动机是促进学习的主要动力。在皮亚杰看来，学习是需要通过同化和顺应而达到平衡的过程，在平衡与不平衡的交替中不断建构和完善其认知结构，实现认知发展的。
建构主义告诉我们，知识不可能以实体的形式存在于具体的个体之外。面对同一个命题不同的学习者会有不同的理解，因为理解是学习者基于自己的经验背景构建起来，还取决于特定情境下的学习历程。这就需要教师眼中有学生，关注学生原有的知识经验和认知结构，建立起原有知识和新学知识之间的桥梁。
建构主义认为教学不是知识的传递，而是知识的处理和转换；教师不是知识的呈现者，而是依据学生对各种现象的理解和想法，洞察这些想法的由来，引导学生调整原有的理解。这就需要与学生对问题进行探索，在讨论中交流观点并质疑，达到最终的调整。
建构主义指出学习不是由教师向学生传递知识的过程，而是自己建构知识的过程；学习者不是被动的信息吸收者，而是主动的建构者——综合、重组、转换、改造头脑中已有的知识经验，从而解释新现象，形成新知识。
以“学”为中心的教学理念正是顺应建构主义的要求提出来的。
以“学”为中心，是相对于以“教”为中心而言的一种新的课堂教学理念，它强调“学”，突出“学”，顺应“学”，完善“学”。以学为中心的“学”，包含两层意思：一是指学习主体——学生，强调以学生为主体，一方面要实现真正把课堂的主动权让位给学生，让学生成为课堂的主人；另一方面指教学思想上的“眼中有学生”的要求，眼中要有学生已有的知识与经验（起点），学生的思维方式，身心发展规律以及学生的需求，知道课堂中学生需要达到的目标（终点）。二是指学习方式，要求教学方式顺应学习方式转变的需要，在课堂时空上、措施上、过程上，从学生的需要出发，为学生着想、顺应“学”的客观心理规律，为培养学生的主体意识和主动精神、动手能力、创新能力而采取多种交互学习方式。
高中物理选修3-1第二章第三节《欧姆定律》的相關内容，学生在初中已经有所学习。如果对学生的已有知识和经验没有正确的认识，那么很容易造成在已有知识上花时太多，造成时间的不合理分配，在原地踏步，没有形成新的认知，从情感上也无法激发学生学习的内驱力。很多教师在这堂课的处理上没有递进的关系，认为只是把初中的内容复习一遍而已，使教学处于一种“知其然而不知所以然”的境地，教学效果不佳。
笔者结合《欧姆定律》的三处知识，谈谈基于以“学”为中心的理念如何去设计教学。以“学”为中心，把学生放在主体地位上，必须要先分析学生起点和要达到的终点。
1 分析学生起点
（1）分析学生已有的知识和经验
①知道了电阻的意义和用公式去表征电阻；
②知道了能用的比值来计算电阻；
③知道串联电路的分压特点。
（2）分析学生的思维过程
①模仿为主，不善于分析；
②形象思维和机械思维较强；
③抽象思维和创造思维较弱。
（3）分析学生对知识的表征方式
①对数字比较敏感，对字母比较陌生；
②熟悉用公式表征，不善于用图像表征。
经过上述分析后，那么本节课我们到底要达到哪些目标呢？通过什么途径实现？如何在已有基础上上升一个台阶发展新知识？
2 确定到达终点
（1）在公式表征电阻概念的基础上，会用I-U图像表征电阻；
（2）会在串联电路分压的基础上，通过滑动变阻器分压式连接实现电压从零开始变化；
（3）在初中会用欧姆定律规律的基础上，分析欧姆定律的适用条件和范围。
3 根据学生的学习起点和终点，确定相应的教学设计
3.1 欧姆定律过程的设计
設计2中老师安排学生实验，小组合作，探究导体的电流I与它两端的电压U之间的关系，同时建议电压的数值任意化，不要刻意地成比例。最后，用如表1所示的表格来区分初高中对欧姆定律的理解，向学生指出在高中对欧姆定律的学习显然要比初中更进一步，实验方法和表征方式上显然是有区别的。
设计2体现了皮亚杰的理论：要对学生的认知水平进行判别，同时对教材进行深入的研究，以更好地组织教学，这就体现了以“学”为中心的教学理念。
3.2 滑动变阻器分压式连接的设计
请学生设计探究导体的电流I与电压U之间关系的电路。
学生在初中的基础上，肯定会设计出滑动变阻器限流式的连接方式，如图1所示。此方案能够实现电压从零开始的大范围的变化吗？显然，与学生分析讨论发现无法实现从零开始变化。那么，如何连接才能实现从零开始变化呢？
在这里不同的教师处理的方法是不同的。
设计1：如图2所示，我们一起分析这样连接的电压变化范围。当滑片在图中的最左边位置时，伏特表的电压为0，滑片在最右端时电压最大为U，即能实现从0～U的变化范围，滑动变阻器这样的连接方式叫做分压式连接。 如此设计对学生而言属于接受学习，完全不知道所以然，也没有在学生的最近发展区里逐步形成新的知识，忽略了学生原有的知识经验和思维能力。导致的结果就是很多学生在画电路图时不能准确地把分压式画对，画成了如图3所示的样子，因为学生从本质上不理解。
设计2：分压式的前世今生。
引导学生看熟悉的图4中的电路，5个相同电阻串联起来接到电源（两端电压为U）两端，改变图4中伏特表右端的接线柱，使其分别从a处向b、c、d、e、f处移动，其读数分别是0、U/5、2U/5、3U/5、4U/5、U，达到了从0到最大值U的变化。但是，只是几个不连续的电压，如何既能获取电压的变化范围是0到最大值U之间，且又能让电压连续变化，而不是几个分立的数值呢？那么，可以把5个电阻合并成一个电阻（如图5所示），伏特表右端的接线柱从电阻的最左端向最右端滑动，伏特表的示数就能实现从0到U、且可以实现连续变化。这个带滑片的电阻其实就是滑动变阻器，这样的连接方式就是分压式连接。图4可以看成是图5的前世，图5则是图4的今生。
对分压式的前世今生进行分析，学生不但觉得有新意，了解其来龙去脉，更会对分压式的本质有清晰的认识，有助于对实物进行分压连接。该设计从学生已有的知识出发，并且到目标实现的过程中，给学生设置台阶，使学生跳一跳就能摘到苹果。这样的设计，符合奥苏贝尔所提出的有意义学习，使得新信息与学生认知结构中已有的有关观念的发生相互作用。这样的设计使得学生对分压式的恐惧感完全消失了，也不可能画出图3所示的电路图来。
3.3 欧姆定律适用条件的设计
设计1：欧姆定律的成立是有条件的。像金属导体、电解液其对应的I-U图像是一条过原点的直线，这样的元件叫做线性元件，欧姆定律是适用的。但是，对于电动机、气體和晶体管等，欧姆定律是不成立的，I-U图像不是一条过原点的直线，我们把这样的元件叫做非线性元件。我们来看看电动机的实验。
这样设计比较平淡，学生并不是主体，教学的中心是教师，学生是被教师的思维牵着走的。教师牵到哪里，学生的思维就跟到哪里，无法激起学生的学习兴趣和动机，显然教学效果并不明显。
初中生不知道欧姆定律是有适用范围的，因为初中研究的对象都是金属导体。本课需要借助电动机、二极管等元件的I、U数值关系，引出非线性元件，同时得到欧姆定律的适用范围。虽然适用范围这个新知识属于原有知识欧姆定律的概念，是对原有知识进行扩展、精确化、限制或修饰，但已经发生了本质属性的变化，属于质变，很难通过推衍处理，属于奥苏贝尔提出的相关下位学习。此类学习比较困难，最好的方式就是让学生产生认知冲突，通过认知冲突的刺激，让学生产生解决问题和学习新知识的欲望，丰富、优化了学生原有的认知结构。设计2就是通过认知冲突来激发学生的学习驱动力，从而优化了原有的認知结构，突出了“学”为中心的理念，其效果与设计1相比更有效。
4 结束语
用以“学”为中心的理念设计教学，是在学生已有知识与经验的基础上，通过一定的情境与新信息进行相互作用，导致新旧知识的同化、顺应、平衡和发展的过程。在学习中完善并形成新的认知结构，依据这个理念来设计教学，能实现教学效率的最大化。当然，以“学”为中心的教学，并不是忽视了教师的指导作用和责任，其实对教师的要求更高了。教师不但要去分析教材中的知识体系、知识点的位置、层次，更要去分析学生已有的知识和经验、学生的思维方式、学生的需求及教学中需要达到的目标，真正让学生学会对知识的主动建构。
参考文献：
[1]乔际平，邢红军.物理教育心理学[M].南宁：广西教育出版社， 2002.
[2]莫雷.教育心理学[M].北京：教育科学出版社，2007.
[3]阎金铎.学科现代教育理论书系.物理：物理学习论[M]. 南宁：广西教育出版社，1991.
[4]梁旭.认知物理教学研究[M].杭州：浙江教育出版社，2011.
[5]韦洪涛.学习心理学[M].北京：化学工业出版社，2011.
（栏目编辑 赵保钢）