李婷 王長江

摘? ?要：情境在物理教學(xué)設(shè)計、教學(xué)實(shí)施以及教學(xué)評價等各個方面都有其獨(dú)特的重要性。SECI理論中的四種知識轉(zhuǎn)化模式為物理情境化教學(xué)實(shí)施提供了新的理論依據(jù)。教師可以SECI理論為指導(dǎo)，從知識轉(zhuǎn)化的角度，將情境化教學(xué)分為社會化、外化、組合化、內(nèi)化四個有邏輯、易操作的階段。結(jié)合人教版高中物理必修二的“圓周運(yùn)動”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，提供SECI理論引領(lǐng)下情境化教學(xué)的具體策略。

關(guān)鍵詞：SECI理論；圓周運(yùn)動；教學(xué)設(shè)計

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2023）8-0035-5

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（２０１７年版２０２０年修訂）》（以下簡稱《課標(biāo)》）指出“要通過創(chuàng)設(shè)學(xué)生積極參與、樂于探究、善于實(shí)驗(yàn)、勤于思考的學(xué)習(xí)情境”［１］，課標(biāo)中“情境”一詞共出現(xiàn)６７次。情境是知識產(chǎn)生的場域，在問題情境中學(xué)習(xí)知識可以培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力。國外對情境教學(xué)的研究起步較早，并已取得重要突破，目前的研究主要集中在建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論指導(dǎo)下的以學(xué)生為中心的問題情境創(chuàng)設(shè)［２］，總體已經(jīng)偏向成熟且實(shí)踐性較強(qiáng)。自陶行知提出“行是知之始，知是行之成”以來，國內(nèi)教育者就開始關(guān)注情境化教學(xué)。李吉林是國內(nèi)較早研究情境化教學(xué)的學(xué)者，她提出知識與情境相互依存，指明了國內(nèi)教育研究者進(jìn)行情境化教學(xué)探索的方向［３］。

本文基于ＳＥＣＩ理論，運(yùn)用情境化教學(xué)策略進(jìn)行“圓周運(yùn)動”的教學(xué)設(shè)計，期望能為教育工作者開展情境化教學(xué)提供新的思路和具體參考。

1? ? ＳＥＣＩ理論引領(lǐng)下的情境化教學(xué)概述

1．１? ? ＳＥＣＩ理論的主要內(nèi)容

英國學(xué)者邁克爾·波蘭尼從認(rèn)知維度上提出了“意會知識”的概念?！耙鈺R”又稱隱性知識，具有高度的個人性、無意識性、環(huán)境依賴性等特點(diǎn)，其產(chǎn)生往往伴隨體驗(yàn)［４］，難以形式化表達(dá)，故要以模型、比喻等方式進(jìn)行傳遞。與隱性知識相對的顯性知識則是以文字、數(shù)字、聲音等形式表示的知識，用數(shù)據(jù)、視覺圖像等方式進(jìn)行表達(dá)，溝通較為容易。

ＳＥＣＩ理論最初是由日本學(xué)者竹內(nèi)宏高和野中郁次郎在《創(chuàng)新求勝》中提出的企業(yè)管理策略［５］，其知識管理和知識螺旋的基本原理后來被應(yīng)用于教學(xué)中。ＳＥＣＩ理論認(rèn)為，知識分為顯性知識和隱性知識，這兩種知識的轉(zhuǎn)化是知識創(chuàng)造的主要途徑，并在此基礎(chǔ)上提出了知識在“隱性—隱性、隱性—顯性、顯性—顯性、顯性—隱性”間互相轉(zhuǎn)換的四個模式。野中提出知識創(chuàng)造的主體是個體本身而非組織，新的知識是主體與客體在連續(xù)轉(zhuǎn)換的場域中相互作用的綜合結(jié)果。個體要習(xí)得新知，則應(yīng)當(dāng)在構(gòu)建好的情境中進(jìn)行探索，完成知識的理解與遷移，并在新的情境中應(yīng)用。

ＳＥＣＩ理論的四種知識轉(zhuǎn)移模式包括：社會化（Ｓｏｃｉａｌｉｚａｔｉｏｎ）、外化（Ｅｘｔｅｒｎａｌｉｚａｔｉｏｎ）、組合化（Ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）以及內(nèi)化（Ｉｎｔｅｒｎａｌｉｚａｔｉｏｎ）。四個模式中知識分別進(jìn)行隱性—隱性、隱性—顯性、顯性—顯性、顯性—隱性的轉(zhuǎn)化，并且轉(zhuǎn)化過程呈螺旋式上升。上升過程既有橫向維度上的拓展，又有縱向維度上的升高。在縱向螺旋上升的同時，因?yàn)閭€人的隱性知識一直在轉(zhuǎn)化為顯性知識，個人知識螺旋底部的“知識半徑”會同步增大。每經(jīng)過一個ＳＥＣＩ周期，整體的橫面和縱面都會增大，下一次的知識創(chuàng)造則會基于更廣闊的知識基礎(chǔ)，讓新舊知識相互“碰撞”，從而進(jìn)入知識創(chuàng)新的良性螺旋上升模式。

1．２? ? ＳＥＣＩ理論引領(lǐng)下的情境化教學(xué)環(huán)節(jié)

情境教學(xué)是通過對一定事件的形象描述或一定課堂環(huán)境的設(shè)置、模擬，激發(fā)學(xué)生的情感與思維，使學(xué)生產(chǎn)生身臨其境的體驗(yàn)，從而達(dá)到一定的教育目的。情境化教學(xué)一方面可以寓教于樂，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生充分參與到課堂中，另一方面可以化難為易，減少陌生感，使知識生動形象，易于進(jìn)行聯(lián)結(jié)，形成記憶。

ＳＥＣＩ理論強(qiáng)調(diào)多層次場域有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而形成組織［６］。在教學(xué)過程中，我們通過設(shè)置教學(xué)情境來完成場域的構(gòu)建，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知活力。ＳＥＣＩ理論引領(lǐng)下的情境化教學(xué)在實(shí)際教學(xué)中分為以下四個階段（圖1）。

1．２．１? ? 構(gòu)建隱性知識向隱性知識轉(zhuǎn)化的創(chuàng)始場

知識創(chuàng)造的起點(diǎn)是隱性知識向隱性知識轉(zhuǎn)化的創(chuàng)始場，師與生、生與生在創(chuàng)始場中進(jìn)行情感和經(jīng)驗(yàn)的交流，完成知識螺旋生成的社會化階段。教師作為課堂中的傳授者積極關(guān)注學(xué)生的情況，培養(yǎng)良好的師生關(guān)系，使場域中隱性知識的傳遞跨越師生的身份障礙，更好地激發(fā)雙方的熱情。在具體情境中，學(xué)生將日常生活中所感受的事例轉(zhuǎn)化為自己頭腦中的經(jīng)驗(yàn)，通過感受、觀察等形式獲得獨(dú)屬于個體的知識，此時的知識轉(zhuǎn)化是非語言形式的。

1．２．２? ? 構(gòu)建隱性知識向顯性知識轉(zhuǎn)化的對話場

教師根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和所擁有的隱性知識不同，將學(xué)生進(jìn)行分組。在教師構(gòu)建的對話場中，教師發(fā)揮主導(dǎo)作用，設(shè)置情境引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行討論，學(xué)生通過比喻、模型化等方法將自己腦海中的知識進(jìn)行清晰的表達(dá)。因個體隱性知識的差異性，師生間、學(xué)生間可能會產(chǎn)生激烈的討論，但最終在辯論中會達(dá)成較為一致的答案。探討過程秉承尊重、包容的原則，學(xué)生會更積極地將隱性知識轉(zhuǎn)化為顯性知識。對話場中的隱性知識外化會使學(xué)生間的思想發(fā)生碰撞，在碰撞中反思自身不足，吸取他人長處，對知識的理解會更加全面，完成知識的創(chuàng)新。

1．２．３? ? 構(gòu)建顯性知識向顯性知識轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)場

知識的形成需要系統(tǒng)的對比整合。教師應(yīng)當(dāng)及時將學(xué)生討論后的顯性知識（如物理概念、科學(xué)觀點(diǎn)）通過思維導(dǎo)圖、表格等方式形成清晰的知識結(jié)構(gòu)。學(xué)生也可以通過對比新舊知識完成知識的篩選、分析和總結(jié)，完成顯性知識到顯性知識的組合。在具體教學(xué)情境中，可以課本作為主要脈絡(luò)，同時加入課標(biāo)中沒有但適應(yīng)社會發(fā)展的成分，使顯性知識更具系統(tǒng)性、科學(xué)性和發(fā)展性，實(shí)現(xiàn)知識的整理與升級。

1．２．４? ? 構(gòu)建顯性知識向隱性知識轉(zhuǎn)化的實(shí)踐場

內(nèi)化是一個將顯性知識在頭腦中具象化的過程，是實(shí)現(xiàn)學(xué)生認(rèn)知從量變到質(zhì)變的過程。在前三個階段的教學(xué)過程中，師生只是完成了對高度凝練知識的交互并產(chǎn)生了新的顯性知識，學(xué)生仍需要在大量的、有指向性的新情境中進(jìn)行實(shí)踐才能將這些顯性知識內(nèi)化為屬于自身的隱性知識。要檢驗(yàn)知識的內(nèi)化程度，教師可以通過測驗(yàn)、創(chuàng)設(shè)新情境等途徑，考查學(xué)生的知識遷移能力［７］。

2? ? ＳＥＣＩ理論引領(lǐng)下的“圓周運(yùn)動”教學(xué)設(shè)計

“圓周運(yùn)動”是人教版（２０１９年版）高中物理必修二第六章的內(nèi)容，是后續(xù)學(xué)習(xí)第七章“萬有引力與宇宙航行”以及選擇性必修二第一章第3節(jié)“帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動”的基礎(chǔ)。

根據(jù)《課標(biāo)》要求，“圓周運(yùn)動”的情境化教學(xué)要達(dá)到的教學(xué)目標(biāo)為：會用線速度、角速度、周期描述圓周運(yùn)動；理解線速度、角速度的物理意義；掌握線速度、角速度的關(guān)系；能在具體情境中確定線速度和角速度。

“圓周運(yùn)動”難點(diǎn)之一是圓周運(yùn)動的速度過于抽象，學(xué)生在傳統(tǒng)課堂只能機(jī)械接受知識，無法將理論和實(shí)際聯(lián)系起來。因此，本文結(jié)合ＳＥＣＩ理論對“圓周運(yùn)動”一節(jié)展開教學(xué)設(shè)計，探索情境化教學(xué)的具體實(shí)施方法，對“圓周運(yùn)動”一章中第一課時“線速度 角速度”進(jìn)行設(shè)計，希望能彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的不足，為研究者提供新的思路。

2．１? ? 知識轉(zhuǎn)化序列

在“線速度 角速度”內(nèi)容中，知識在“隱性—隱性、隱性—顯性、顯性—顯性、顯性—隱性”間互相轉(zhuǎn)換的序列如表1所示。

2．２? ? 教學(xué)設(shè)計示例

2．２．１? ? 體驗(yàn)情境，構(gòu)建隱性知識轉(zhuǎn)化為隱性知識的創(chuàng)始場

創(chuàng)設(shè)情境：以２０２１年東京奧運(yùn)會自行車女子團(tuán)體競速賽為情境，教師展示比賽短視頻及圖片（圖2）。

設(shè)計意圖：以奧運(yùn)會場景引入，材料是學(xué)生常見的自行車，創(chuàng)設(shè)的是與學(xué)生生活貼近的情境，在對學(xué)生有吸引力的情境中引起學(xué)生對即將學(xué)習(xí)的內(nèi)容的關(guān)注。

教師活動：向?qū)W生展示架起后輪自行車（實(shí)物）的傳動裝置，帶領(lǐng)學(xué)生觀察自行車各構(gòu)件。用三種顏色的飄帶在鏈輪、飛輪和后輪上標(biāo)識出Ａ，Ｂ，Ｃ三個位置，其中Ｂ，Ｃ與飛輪圓心共線，如圖3所示。

問題１：當(dāng)自行車腳踏板轉(zhuǎn)動，飛輪和后輪會如何轉(zhuǎn)動，輪上的點(diǎn)做什么運(yùn)動？

問題２：同軸但不同半徑的邊緣點(diǎn)（Ｂ和Ｃ）、不同半徑不同軸圓上的邊緣點(diǎn)（Ａ和Ｂ），速度大小能否進(jìn)行比較？

問題３：如何比較圓周運(yùn)動的快慢？有幾種方法？

問題４：第一種方法怎么定義物理量？怎么定義圓周運(yùn)動軌跡上某一點(diǎn)的線速度？

問題５：線速度的大小、單位和方向？

問題６：曲線運(yùn)動的線速度和直線運(yùn)動的速度的關(guān)系？

問題７：第二種方法怎么定義物理量？在名稱上如何與線速度加以區(qū)分？物理意義、單位分別是什么？

問題８：線速度和角速度有關(guān)系嗎？什么關(guān)系？

設(shè)計意圖：場景和具體問題是教師與學(xué)生隱性知識交互的橋梁。在體驗(yàn)師生熟悉的場景和回答問題時，學(xué)生會回憶頭腦中已有的隱性知識，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對教師提出的情境問題進(jìn)行嘗試性理解，得到獨(dú)屬于個人的階段性認(rèn)識。這個階段的完成要基于師生、生生間的信任和價值認(rèn)同，成員關(guān)系和諧會促進(jìn)師生對知識的共鳴（例如，有共同的目標(biāo)或者較強(qiáng)的班級凝聚力）。在這個階段，學(xué)生基本不能確定自己答案的正誤，也很難以清晰、系統(tǒng)化的物理語言進(jìn)行表達(dá)。

2．２．２? ? 質(zhì)疑問難，構(gòu)建隱性知識轉(zhuǎn)化為顯性知識的對話場

學(xué)生回答１：圓周運(yùn)動。

學(xué)生回答２：通過觀察，因?yàn)椋曼c(diǎn)和Ａ點(diǎn)不在同一個圓上，難以比較；Ｂ點(diǎn)看起來轉(zhuǎn)得比Ｃ點(diǎn)快；Ｂ點(diǎn)和Ｃ點(diǎn)在一個圓上，所以一樣快。

學(xué)生回答３：兩個方法。一是可以通過相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的路程衡量快慢；二是通過相同時間轉(zhuǎn)過的角度比較快慢。

學(xué)生回答４：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動通過的弧長和所用時間的比值叫作線速度。

學(xué)生回答６：圓周運(yùn)動的線速度是瞬時速度。

學(xué)生回答７：角速度是與線速度不同的概念，描述轉(zhuǎn)動應(yīng)該用角度比時間。單位由角度單位和時間單位推出。

學(xué)生回答８：都是描述圓周運(yùn)動的物理量，應(yīng)該有關(guān)系。

設(shè)計意圖：用質(zhì)疑問難的方式，引導(dǎo)學(xué)生將隱性知識進(jìn)行表達(dá)。教師針對學(xué)生特點(diǎn)進(jìn)行分組，最終選擇小組代表進(jìn)行表述。學(xué)生梳理自己的隱性知識，在將自己頭腦中對線速度、角速度的模糊理解通過文字、語言或圖像進(jìn)行表達(dá)甚至辯論時，將隱性知識顯性化，并與他人的知識進(jìn)行碰撞產(chǎn)生不同角度、比較全面的新知識，有利于后續(xù)在系統(tǒng)場中構(gòu)建物理概念。

2．２．３? ? 概括省思，構(gòu)建顯性知識轉(zhuǎn)化為顯性知識的系統(tǒng)場

結(jié)論１：軌跡是圓的曲線運(yùn)動叫圓周運(yùn)動。

結(jié)論２：觀察的結(jié)論不可靠，可以進(jìn)行定量比較。Ｂ，Ｃ點(diǎn)在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相同，則可以比較相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長；Ａ，Ｂ點(diǎn)在相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長相同，則可以比較相同時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度。

結(jié)論３：有兩種方法?？梢詫⑾嗤瑫r間規(guī)定為單位時間。比較方法總結(jié)為：通過單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的路程大小比較快慢；通過單位時間轉(zhuǎn)過的角度大小比較快慢。

結(jié)論６：這里的線速度實(shí)際上就是我們在描述直線運(yùn)動中已經(jīng)學(xué)過的瞬時速度。當(dāng)Δt足夠小時，弧長Δs的長度與線段Δl幾乎沒有差別，即弧長Δs的大小約等于物體的位移大小Δl。

教師活動：以表格形式呈現(xiàn)“線速度”和“角速度”的定義式、物理意義、單位及相互的聯(lián)系（表2）。

設(shè)計意圖：教師針對學(xué)生討論和交流中的問題，引導(dǎo)學(xué)生深入推理和歸納，構(gòu)建系統(tǒng)場，進(jìn)行顯性知識的概括和思考。通過類比、推理等方法，將情境抽象為質(zhì)點(diǎn)圓周運(yùn)動模型，將學(xué)生表達(dá)的模糊的顯性知識按照思維過程逐步深入引導(dǎo)。學(xué)生在這個階段中可以獲得其他顯性知識，對自身零散的認(rèn)識進(jìn)行歸納整理，使用表格、知識樹、思維導(dǎo)圖等方式將知識合理化與系統(tǒng)化。構(gòu)建系統(tǒng)場有利于學(xué)生將現(xiàn)有知識聯(lián)接之前學(xué)過的知識或者將要學(xué)習(xí)的知識形成知識框架。

2．２．４? ? 學(xué)以致用，構(gòu)建顯性知識轉(zhuǎn)化為隱性知識的實(shí)踐場

問題９：比較Ａ，Ｂ，Ｃ三點(diǎn)的線速度與角速度？

教師活動：選取中心軸線或固定參考點(diǎn)，采用多媒體或者實(shí)物標(biāo)記的方法，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究并記錄實(shí)驗(yàn)時間，以及在此時間內(nèi)通過的弧長、角度。

學(xué)生活動：比較相同時間內(nèi)通過的弧長，得到Ａ，Ｂ，Ｃ三個位置通過的弧長滿足：sA=sB

問題１０：毛澤東詩句中的“坐地日行八萬里，巡天遙看一千河”要在地球的哪個緯度才可以實(shí)現(xiàn)？該點(diǎn)的線速度和角速度分別是多少？

教師活動：教師用地球儀展示地球的自轉(zhuǎn)，在地球表面上取一個點(diǎn)，說明該點(diǎn)做的運(yùn)動是圓周運(yùn)動，進(jìn)一步布置課后探究習(xí)題。

設(shè)計意圖：學(xué)生腦海中已經(jīng)有關(guān)于線速度、角速度的基本知識，要檢驗(yàn)學(xué)生是否真正理解所學(xué)知識，應(yīng)以多種形式進(jìn)行評估，如實(shí)踐報告、接近實(shí)際情境的測試題等。在這個環(huán)節(jié)，學(xué)生將已習(xí)得的顯性知識在頭腦中以個性化的形式綜合呈現(xiàn)，其理解程度雖然難以用語言表達(dá)，但可以在相關(guān)練習(xí)中檢驗(yàn)知識是否已發(fā)生遷移以及知識的遷移程度。關(guān)鍵在于讓學(xué)生認(rèn)識到物理來源于生活，服務(wù)于生活，要注重積累解決實(shí)際情境中問題的經(jīng)驗(yàn)。

3? ? 小? 結(jié)

針對傳統(tǒng)教學(xué)存在的學(xué)生所學(xué)理論難以聯(lián)系實(shí)際的問題，本文基于ＳＥＣＩ模型及情境化教學(xué)相關(guān)理論，提出了ＳＥＣＩ理論引領(lǐng)下的情境化教學(xué)實(shí)施策略，并給出了教學(xué)設(shè)計案例。情境化教學(xué)結(jié)合ＳＥＣＩ理論是物理教學(xué)的一種新的教學(xué)形式嘗試，通過這種方式進(jìn)行教學(xué)，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，利于學(xué)生習(xí)得知識和進(jìn)行知識遷移。物理教育工作者在教學(xué)中已經(jīng)開始重視情境的使用，在使用中結(jié)合ＳＥＣＩ理論進(jìn)行教學(xué)設(shè)計不失為一種合理的、清晰的、新穎的、有效的思路。

參考文獻(xiàn)：

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（欄目編輯? ? 鄧? ?磊）