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[摘要]根据建构主义的学习理论，阐述了一种行之有效的课堂教学方法：设计一系列相对独立而又彼此关联的问题，层层递进，相互渗透，引导学生借助于情境中的各种物理图像去发现问题，形成问题，并解决问题。提高了学生的参与度，实现了学生的自主学习。
[关键词]大学物理 交互式教学 自主学习
针对物理学的特点和教学目标，根据教学实践，笔者总结出了基于问题的交互式课堂教学模式，较好地解决物理难学的问题，提高了学生自主学习的主动性。
一、理论基础
交互式教学最早由Palincsar(1982)提出，之后又得到了进一步的研究和发展。它是一种以支架式教学思想为基础来训练学生的阅读策略的教学模式。这种教学有两个特点：（1）着眼于培养学生以特定的、具体的用以促进理解的策略。（2）这种教学以教师和学生之间的对话为背景。在交互式教学的开始，教师是教学的主导，而随着教学的进行，教师便逐渐更多地引导学生来使用学习策略，直到他们能独立地运用这些策略，体现了教学控制由教师向学生的动态转移。后来国内教育界引入这种教学模式，并进一步研究于各学科门类的教学中。
究其核心思想，很好地符合“教师主导，学生主体”的现代教育思想。也就是在教学中针对学习活动的主体—学生，激发其学习热情，全面参与教师教学过程，教师进行指导性教、学生进行主动性学，师生之间、同学之间互动合作，进行知识的探索和建构。
二、基于问题的交互式教学
大学物理由力、热、光、电、近代物理基础等部分构成，每部分有相对独立自成体系的知识体系，但又都具有相似之处。研究方法，从特殊到一般，从理论到应用；所用理论，牛顿经典理论和现代物理理论相结合；研究手段，先建立模型，然后用数学知识建立方程或进行数学表推导，最后给出结论和讨论。但每部分所用到的物理理论以及物理、数学方面的结论多，且需要进行严谨的数学推导，学生学习起来备感吃力、抽象。在教学实践中，笔者提出了基于问题的交互式教学，收到较好的效果。
基于问题，就是首先明确课堂教学目标，然后根据具体问题设计一系列相对独立而又彼此关联的问题，这些问题层层递进，相互渗透，逐步向要解决的问题逼近。交互式，也就是学生在问题的引导和在教师的指导下，主动借助于情境中的各种物理图像去发现问题，形成问题，并解决问题，进行知识意义构建。
需要注意的是，这里的基于问题，并不是简单的老师问、学生答的提问式教学。“学起于思，思源于疑”，这里设计的问题可以是一种思路，引导学生积极思考，主动质疑问难；也可以是一些预备知识，让学生作为工具去解决问题。
三、基于问题交互式教学的一般步骤和注意的问题
1.一般步骤
（1）教学定标，也就是确定每堂课让学生学习的主要教学目标，以便有针对地进行问题设计，展开教学。
（2）课前“问诊”。一是分析学习新内容必备的预备知识或铺垫。二是充分了解学生对预备知识的掌握情况，甚至听取学生的意见，做到对症下药。三是准备所需要的辅助教学手段、教具等。
（3）问题设计。在前两步的基础上围绕教学目标进行问题设计。
（4）展示目标。也就是课堂开始就让学生明确本节课学习什么，学到什么程度，有何应用，从而进行定向学习。
（5）合作互动。在学生提出问题、分析问题、解决问题的过程中，教师紧扣教学目标，在新旧知识的联系或冲突中，诱发学生的学习动机，给出学生的需求，引导学生质疑问难，最后解决问题，完成知识建构。
（6）课堂评价。通过练习、总结、讨论等了解课堂教学效果，掌握教学目标完成情况。
2.注意的问题
在使用交互式教学时也不能完成摒弃传统的课程讲授，要具体问题具体分析，多种教学方法、教学手段以及教学媒体相结合。在教学过程应注意以下问题。
（1）教学内容的选择。大学物理涵盖的内容多，且自成体系，各具特点，因此要根据不同的教学内容选择不同的教学模式，具体问题具体分析，应该根据教学需要灵活选用。
（2）教学方法的选择。课堂教学的目的是让学生学习相关知识的同时培养他们独立工作的能力和科学素质。要根据教学内容灵活采用多种教学方法和手段，发挥学生主观能动性，使学生真正参与到教学过程当中，认真领悟、独立思考、共同探讨、主动实践，最终获取知识和能力，同时在对知识的探究过程中培养学生良好的人格。
（3）教学评价的选择。教学评价应注重学生学习的整个过程，不应只看重卷面分数，采取综合评价体系。也就是说，对学生的学习评价应综合考虑出勤率、课堂表现、平日作业等诸方面的因素，既客观反映学生的真实情况，又尽可能调动学生的学习积极性。
四、基于问题的交互式教学实践
《气体分子运动论》一章，在大学物理课程中，就研究对象而言，首次从宏观领域转向微观领域；就所用理论而言，首次从经典力学转向统计物理，学生无法直接运用已有的理论和方法去分析问题、解决问题，因此给学生的学习带来很大的困难，也成为教学的难点。而“理想气体的压强”是该部分内容的第一个教学知识点，要用微观物理量来反映宏观物理量，必须运用统计方法，即对微观量求统计平均值的方法，这对学生来说是一个全新的思想和理论。教学中，笔者运用基于问题的交互式教学实践，科学设置问题为学生创设自主学习的情境，进行“教师主导—学生主体”的交互式课堂教学，较好地解决了上述问题，收到良好的教学效果。
对于理想气体对器壁的压强，伯努力认为，气体作用于器壁的压力是气体中大量分子对器壁碰撞的结果，碰撞时气体分子对器壁作用以冲量，从而使器壁受到几乎不变的气体压强的作用。基于这里的理论基础，设计图1所示的思路求解理想气体的压强公式。
通过图1可以看出，要想求解理想气体的压强，既要研究单个分子对器壁的作用，又要研究一类分子对器壁的作用，还要考虑所有能与器壁碰撞的全部分子的作用；理论上既要用完全弹性碰撞，又要用统计力学规律。因此按这样的思路设计如下问题。
（1）解决问题的理论基础。伯努力对气体压强的微观解释。（2）研究方法。对单个气体分子用牛顿力学，对大量气体分子运用统计力学规律。（3）研究思路。图1所示思路。（4）所用理论和公式。完全弹性碰撞，作用于反作用，统计平均。（5）选取什么作为研究对象？全部器壁？还是一小部分器壁？结论是否一样？（6）分别求出一个速度为vi的分子对dS的冲量△Ii，dt时间内vi的分子对dS的合冲量dIi，dt时间内所有分子对dS的总冲量dI。求出压强P的表达式。（7）运用统计平均化简。（8）对压强公式分析讨论。
在这些问题环环相扣，给出了思路和需要的工具，也建构了一系列清晰的物理图像，大部分同学在教师的引导和提示下能够独立得到结果，充分体现了师生互动，学生自主学习、主动进行知识意义建构的特点。
参考文献：
[1]何克抗.E-learning与高校教学的深化改革.教育技术通讯，2001,(5).
[2]孙燕等.自主互动式教学研究与实践.黑龙江教育，2007,(10）.
[3]陈琦，张建伟.建构主义与教学改革.教育研究与实验，1998,(3).
基金项目：校级教研课题（2007）、校级教研课题（XJG0810）。
（作者单位：山东青岛农业大学理学院）
[关键词]大学物理 交互式教学 自主学习
针对物理学的特点和教学目标，根据教学实践，笔者总结出了基于问题的交互式课堂教学模式，较好地解决物理难学的问题，提高了学生自主学习的主动性。
一、理论基础
交互式教学最早由Palincsar(1982)提出，之后又得到了进一步的研究和发展。它是一种以支架式教学思想为基础来训练学生的阅读策略的教学模式。这种教学有两个特点：（1）着眼于培养学生以特定的、具体的用以促进理解的策略。（2）这种教学以教师和学生之间的对话为背景。在交互式教学的开始，教师是教学的主导，而随着教学的进行，教师便逐渐更多地引导学生来使用学习策略，直到他们能独立地运用这些策略，体现了教学控制由教师向学生的动态转移。后来国内教育界引入这种教学模式，并进一步研究于各学科门类的教学中。
究其核心思想，很好地符合“教师主导，学生主体”的现代教育思想。也就是在教学中针对学习活动的主体—学生，激发其学习热情，全面参与教师教学过程，教师进行指导性教、学生进行主动性学，师生之间、同学之间互动合作，进行知识的探索和建构。
二、基于问题的交互式教学
大学物理由力、热、光、电、近代物理基础等部分构成，每部分有相对独立自成体系的知识体系，但又都具有相似之处。研究方法，从特殊到一般，从理论到应用；所用理论，牛顿经典理论和现代物理理论相结合；研究手段，先建立模型，然后用数学知识建立方程或进行数学表推导，最后给出结论和讨论。但每部分所用到的物理理论以及物理、数学方面的结论多，且需要进行严谨的数学推导，学生学习起来备感吃力、抽象。在教学实践中，笔者提出了基于问题的交互式教学，收到较好的效果。
基于问题，就是首先明确课堂教学目标，然后根据具体问题设计一系列相对独立而又彼此关联的问题，这些问题层层递进，相互渗透，逐步向要解决的问题逼近。交互式，也就是学生在问题的引导和在教师的指导下，主动借助于情境中的各种物理图像去发现问题，形成问题，并解决问题，进行知识意义构建。
需要注意的是，这里的基于问题，并不是简单的老师问、学生答的提问式教学。“学起于思，思源于疑”，这里设计的问题可以是一种思路，引导学生积极思考，主动质疑问难；也可以是一些预备知识，让学生作为工具去解决问题。
三、基于问题交互式教学的一般步骤和注意的问题
1.一般步骤
（1）教学定标，也就是确定每堂课让学生学习的主要教学目标，以便有针对地进行问题设计，展开教学。
（2）课前“问诊”。一是分析学习新内容必备的预备知识或铺垫。二是充分了解学生对预备知识的掌握情况，甚至听取学生的意见，做到对症下药。三是准备所需要的辅助教学手段、教具等。
（3）问题设计。在前两步的基础上围绕教学目标进行问题设计。
（4）展示目标。也就是课堂开始就让学生明确本节课学习什么，学到什么程度，有何应用，从而进行定向学习。
（5）合作互动。在学生提出问题、分析问题、解决问题的过程中，教师紧扣教学目标，在新旧知识的联系或冲突中，诱发学生的学习动机，给出学生的需求，引导学生质疑问难，最后解决问题，完成知识建构。
（6）课堂评价。通过练习、总结、讨论等了解课堂教学效果，掌握教学目标完成情况。
2.注意的问题
在使用交互式教学时也不能完成摒弃传统的课程讲授，要具体问题具体分析，多种教学方法、教学手段以及教学媒体相结合。在教学过程应注意以下问题。
（1）教学内容的选择。大学物理涵盖的内容多，且自成体系，各具特点，因此要根据不同的教学内容选择不同的教学模式，具体问题具体分析，应该根据教学需要灵活选用。
（2）教学方法的选择。课堂教学的目的是让学生学习相关知识的同时培养他们独立工作的能力和科学素质。要根据教学内容灵活采用多种教学方法和手段，发挥学生主观能动性，使学生真正参与到教学过程当中，认真领悟、独立思考、共同探讨、主动实践，最终获取知识和能力，同时在对知识的探究过程中培养学生良好的人格。
（3）教学评价的选择。教学评价应注重学生学习的整个过程，不应只看重卷面分数，采取综合评价体系。也就是说，对学生的学习评价应综合考虑出勤率、课堂表现、平日作业等诸方面的因素，既客观反映学生的真实情况，又尽可能调动学生的学习积极性。
四、基于问题的交互式教学实践
《气体分子运动论》一章，在大学物理课程中，就研究对象而言，首次从宏观领域转向微观领域；就所用理论而言，首次从经典力学转向统计物理，学生无法直接运用已有的理论和方法去分析问题、解决问题，因此给学生的学习带来很大的困难，也成为教学的难点。而“理想气体的压强”是该部分内容的第一个教学知识点，要用微观物理量来反映宏观物理量，必须运用统计方法，即对微观量求统计平均值的方法，这对学生来说是一个全新的思想和理论。教学中，笔者运用基于问题的交互式教学实践，科学设置问题为学生创设自主学习的情境，进行“教师主导—学生主体”的交互式课堂教学，较好地解决了上述问题，收到良好的教学效果。
对于理想气体对器壁的压强，伯努力认为，气体作用于器壁的压力是气体中大量分子对器壁碰撞的结果，碰撞时气体分子对器壁作用以冲量，从而使器壁受到几乎不变的气体压强的作用。基于这里的理论基础，设计图1所示的思路求解理想气体的压强公式。
通过图1可以看出，要想求解理想气体的压强，既要研究单个分子对器壁的作用，又要研究一类分子对器壁的作用，还要考虑所有能与器壁碰撞的全部分子的作用；理论上既要用完全弹性碰撞，又要用统计力学规律。因此按这样的思路设计如下问题。
（1）解决问题的理论基础。伯努力对气体压强的微观解释。（2）研究方法。对单个气体分子用牛顿力学，对大量气体分子运用统计力学规律。（3）研究思路。图1所示思路。（4）所用理论和公式。完全弹性碰撞，作用于反作用，统计平均。（5）选取什么作为研究对象？全部器壁？还是一小部分器壁？结论是否一样？（6）分别求出一个速度为vi的分子对dS的冲量△Ii，dt时间内vi的分子对dS的合冲量dIi，dt时间内所有分子对dS的总冲量dI。求出压强P的表达式。（7）运用统计平均化简。（8）对压强公式分析讨论。
在这些问题环环相扣，给出了思路和需要的工具，也建构了一系列清晰的物理图像，大部分同学在教师的引导和提示下能够独立得到结果，充分体现了师生互动，学生自主学习、主动进行知识意义建构的特点。
参考文献：
[1]何克抗.E-learning与高校教学的深化改革.教育技术通讯，2001,(5).
[2]孙燕等.自主互动式教学研究与实践.黑龙江教育，2007,(10）.
[3]陈琦，张建伟.建构主义与教学改革.教育研究与实验，1998,(3).
基金项目：校级教研课题（2007）、校级教研课题（XJG0810）。
（作者单位：山东青岛农业大学理学院）