发布时间:2023-09-26 14:42:48
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关键词:
在初中物理教学中,目前我国比较有代表性的教学设计模式主要包括以下三种:一是行为主义教学设计模式;二是认知主义教学设计模式;三是建构主义教学设计模式。结合上述三种教学设计模式和新课标,应当针对初中物理教学展开探究式的教学设计,也就是分为三个层次:一是前期设计;二是执行过程设计;三是反馈和评价设计。笔者结合教学实践,谈谈教学中的具体做法:
一、明确教学目标,把握课堂方向
关于初中物理教学目标的设计要求,必须注意四项原则:一是教学目标要符合物理课程的目标;二是在各个领域上的目标要高度融合;三是以学生的水平为标准,进行分层目标设计;四是教学目标要具备可操作性和可评价性,要比学生目前的水准高一个档次。例如,在讲《什么是力》时,要针对教学内容,也就是力的概念,将教学难点进行细化,即物体间力的作用是相互的;并且制定教学目标,即一是理解力的概念和特点,二是要认识到力在物体之间的作用是相互的,三是深入了解力的效果是什么。
二、以教材为基,合理安排教学内容
教学活动的核心部分就是设计教学内容,因此,在初中物理教学设计时,应当以教材为基本点,结合生活实例设计教学内容,使内容更加具体可操作。例如,在为学生讲解《浮力》时,应当以生活中的游泳圈或者漂流瓶为案例,引起学生的兴趣和积极性,让学生探索为什么游泳圈和漂流瓶可以在水上漂浮,这就是将教材和生活实例紧密结合。
三、建立互动探究课堂,增强合作意识
作为初中物理老师,应当注重设计研究学习时培养学生的自主发现和探索能力,目前比较适合探究学习的策略主要有三种:一是支架式教学策略,也就是首先搭好架子;二是抛锚策略,也就是从真实性的问题入手;三是自上而下策略,即提出问题,然后让学生独立解决问题。例如,在讲《电路》时,在教学过程中,教师应当提出问题,如电路在生活中的应用、电路的并联与串联有什么区别等问题,让学生通过自己亲自试验或者分析,找寻问题的答案,以学生为主体,教师为主导。
四、合理教学情境,增强探究的有效性
探究性的教学情境,设计原则主要包括以下两个方面:一是科学性原则,就是教学情景的创设一定要科学合理;二是适用性原则,即教学情景的设计既要满足教学内容,又要适应学生的探究活动。教学情境的设计途径主要有三种:第一种是以生活中的物理知识为基础创设情境;第二种是通过模拟科学创设情境;第三种是通过物理知识相关的现象和学生自身知识的矛盾创设情境。例如,在讲解《地心引力》时,设立一定的情境,将学生带入其中,让大家感受月球上失去地心引力时人是处于何种状态的,进而引导学生对力是物体之间的相互作用这一说法进行分析。
五、整合利用教学资源,优化教学教学资源的重要性
不言而喻,是一切教学的基础,教师获得教学资源既可以通过书本和教材,也可以通过网络等多种渠道。例如,在为学生讲解磁现象时,应当大量收集国内外的教学资源,尤其是国外针对磁现象的所有著名理论和公式,一定要充分收集,并与教学课程紧密联系,并收集与磁现象有关的具有代表性的题目,帮助学生更好地了解磁现象。六、建立高效教学评价机制初中物理教学中,按照新课标的指示,教学评价的内容和形式应当符合以下三点要求:一是更加重视学生的发展,而不是选拔和对比;二是放弃单一评价,注重综合评价;三是不能过分依赖标准化,而是对学生的成长进行记录。还有,就是一定要设计课后教学反馈,这是寻找教学问题和改进教学方法的关键一环。例如,讲解《力的概念》时,应当注意以下几个环节:一是课堂上,在教学过程中,初中物理教师应当注重鼓励学生针对教学内容提出质疑,针对与力有关的任何知识,都可以质疑;二是要通过情境创设巩固练习。例如,创设牛拉车的情境,让学生看到车跟着牛前进,牛是否受力,让学生主动讨论,提出反馈意见,并根据反馈意见找寻教学难点和下一步的教学重点;三是布置课后作业。一方面要对重点难点有所布置,另一方面还要布置一些发散性思维的题目,让学生主动去寻求与力有关的其他学习点和知识点,有助于培养学生的创新思维和主动意识。
六、结语
总而言之,在新课标的视阈下,初中物理教学必须改变原有的教学模式,创建有效的、探究式的教学设计模式,培养学生的主动学习意识和主体意识,以学生为主体,做好从教学目标设计、内容设计到评价设计等各项工作,才能真正提高教学质量。
参考文献:
案例1 电阻(部分)
环节1:当堂自学:预习课本并解决以下几个问题:1。改变电路中电流的方法有哪些?2。什么是电阻?单位是什么?常用单位还有哪些?它们之间的换算关系怎样?3。影响电阻大小的因素有哪些?用到什么研究方法?
过渡:舞台灯光亮暗需要调节,收音机的音量需要调节,电扇的转速也需要调节。它们都是如何实现的?——自学结果:改变电流。
问题:如何改变电流?——自学结果:改变电路两端的电压,改变接入电路中的导体。
环节2:活动14。1尝试改变电路中电流的大小。
设计电路图,并设计具体的实验方案。
尝试改变电压及接入导体,观察现象。……
环节3:电阻的定义及其单位(已自学,故简单介绍)。
环节4:探究影响导体电阻大小的因素。
猜想:影响电阻大小的因素可能有哪些?(以观察不同灯泡灯丝做为依据)
设计实验:在几个因素中,如何研究其中一个因素对电阻大小的影响?你需要哪些器材?如何操作?——自学结果:控制变量法。保持材料、横截面积相同,改变长度……评价并实验方案。
实验并记录数据,……
分析与归纳:电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料的种类有关,电阻是导体本身的一种性质。
演示导体电阻还与导体的温度有关。
总结本堂课所学知识。
环节5:当堂归纳检测教学效果。
2 课前自学的尝试
案例2 电阻(部分)
环节1:课前自学任务:1。在家中收集不同材料制成的导线。2。家中调光灯是通过改变电路中的电流来实现的。思考:你有哪些方法改变电路中的电流?
环节2:活动14。1尝试改变电路中的电流。
①影响电路中电流大小的因素?——自学后的猜想:电路两端的电压、接入电路中的导体。
②需要哪些器材?设计实验电路图?
交流评估所设计的电路。电路中接入小灯的目的:首先能通过小灯的亮暗来显示电流的方法。其次能起到保护电路的作用。
步骤:将收集的某一根导线接入AB间,改变电池的节数,观察电流表示数的变化;电路两端的电压不变,改变接入AB间的导线,观察电流表示数的变化。
小结1:不同导体接在同一个电路中,电流大小是不同的,说明导体在导电的同时对电流有阻碍作用;同一电路中,电流越小,表明导体对电流的阻碍作用越大。
环节3:电阻的定义、单位及常用单位之间的换算。
过渡:活动14。1中的现象:电路两端电压相同,接入不同的导线,电流不同。表明所收集的导线电阻不同;观察你所收集的导线,请你猜猜影响导体电阻大小的因素有哪些?
环节4:活动14。2探究影响电阻大小的因素。
猜想:与导体的长短、粗细(横截面积)和材料有关。(以观察事实为依据)
设计实验:要探究一个物理量与多个因素之间的关系,怎样研究?如何比较电阻的大小?——渗透控制变量及转换的思想。电路图为图1。AB间接入导体如图2。
实验并记录数据,……测得数据后,电流、电阻用大小表示。(电流大可推得电阻小)
分析与归纳:材料、横截面积一定,导体长度越长,电阻越大。
材料、长度一定,导体横截面积越小,电阻越大。
长度、横截面积一定,铜丝电阻比不锈钢丝小。
通过分析灯泡为什么开灯时容易烧断灯丝,猜想,导体的电阻大小还与温度有关。
演示:导体电阻与温度的关系。
结论:大部分导体,温度越高,电阻越大。
问题是否所有物体的电阻都满足上述规律?
演示:绝缘体和导体的转化。
用所学知识解释为什么输电线路中的导线是铜制的?——在长短、横截面积相同时,铜的电阻小。
知识的迁移:我们希望输电线路中的电阻越小越好。科学研究发现某些材料在超低温的情况下电阻会变为零,这种性质称为超导性,具有超导性的物体称为超导体。
环节5:当堂归纳检测教学效果。
3 课堂观察对两种“先学后教模式”的反馈
3。1 自学不等于预习
通过分析课堂教学的生成,发现若课堂上仅仅是在规定的时间内对知识结构进行简单的建构即通过看书来预习,则学生在接下来的学习过程中就会部分失去探索的兴趣,不利于培养学生的探究精神。而正确的做法可以是学生课前观察相关的现象、收集相关的材料、或自制相关的学具等,这样做的目的就是在学生已有知识或经验与学生的最近发展区之间架设桥梁,从而降低学生达成学习目标的难度。
3。2 后教不等于重复
若自学是简单的知识建构,那么教学中重复进行知识建构的过程就显得非常多余,验证性的实验或过程使学生丧失了对于探究的体验。
在我的引导下,课堂气氛异常活跃,学生反应非常热烈:同学们通过自主探究后,知道同一种物质组成的不同物体,体积大的质量大,体积小的质量小,当然这仅是质量跟体积的粗略关系,那么同种物质的质量跟体积又有什么准确的关系呢?要准确地找出质量与体积的关系用什么方法呢?以此切入主题,即探究同种物质的质量与体积的关系。
根据物质的颜色、气味、软硬程度等特性来区别物质,除此之外还有没有其他方法,如区分体积相同的、看不出颜色、软硬程度的两个固体块,哪个是铁块,哪个是铝块,再举一些类似的事例,最后归纳出:“体积相同的不同物质质量不同”也是物质的一种特性。这是鉴别物质的一种方法。
(按照我课前站在学生角度的精心设计,让学生充分讨论区分这两个物体的方法,课堂上允许学生提出任何方法,然后选择、分析和归纳出从体积相同,质量不同,把它们区分开来,这种方法最严密和直观,从而引出密度的公式P=m/v。)
二、科学探究,交流合作,自主学习
准备器材:天平、长方体铁块、铝块,圆柱体铁块、铝块,某种金属、刻度尺。
实验要求:
1.学生分组选课题;
2.按所选课题设计探究方案(包括原理、应测物理量、记录数据的表格);
3.选工具进行科学探究,开展小组协作学习;
4.学生汇报探究学习的结果;
5.交流与合作。
①分析上表中的实验次数1与2、3与4与5,找出它们质量与体积的关系,质量与体积的比值是否相同或相近?可归纳出什么结论?
②分析上表中的实验次数1与3,或2与4、5,可归纳出的结论是什么?
③如果换几个其他物体(如铜块或盐水、酒精等)重复上述实验结果将怎样?
学生在探究活动的过程中,不仅动手能力得到锻炼,科学思维能力也有了很大的提高,特别是在第二点结论获得的过程中,科学思维的力量得到了充分的体现。学生在交流合作过程中,发现自己所进行的实验活动对获得科学的结论及内在的联系有很重要的作用;通过交流与合作,使学生敢于提出自己的见解,也能勇于修正自己的观点,从而也使学生真实体验到了战胜困难、解决问题时的喜悦之情。
三、把握主线,分析处理,画龙点睛
实验结束之后,对实验数据的处理是得出实验结论的关键,因此在分析比较这些实验数据的时候,要提醒学生既要竖着比较也要横向比较,让学生知道每种物质的质量和体积都成正比,质量与体积的比值是一定的,反映了某种物质的特性。通过渗透“异中求同”、“同中求异”的比较方法,学生较为深刻地理解了用质量与体积的比值来比较物质的特性,虽然不是唯一的方法,但它是一种最直观、最简单的方法。很好地理解了密度的概念。到这里,本节课的主要内容也就自然地展现了出来了。教师还可以介绍一些物质的密度,并要求学生记住水的密度。
1.设计的任务应接近生活,体现应用性。语言一旦离开了环境,就成了无源之水。所以,在课堂教学中教师不能脱离环境而孤立地教英语,必须让学生在语境实践中学习语言。因此,设计的任务应当是真实的,或者接近现实生活的。只有当学生感到任务的内容与他们的需求和身心发展一致时,才能积极参与教师设计的活动,尽力去完成任务,教学的内容才最容易内化。
2.设计的任务应力求新颖,体现趣味性。兴趣是最好的老师。只有当学生对教师所设计的任务感兴趣的时候,他们才能集中注意力,很好地完成任务。因此,教师在设计任务的时候,应多采用诸如游戏、表演、问卷调查、手工制作、竞赛、辩论等方式来激发学生的积极性。
3.设计的任务应体现引导性。学习和掌握语言知识不仅仅是为了储备知识,其最终目的是将所学习和掌握的知识运用到语言实践中去。教师应根据不同的教学内容设计不同的任务,通过任务来引导学生发展语言实践能力,并进行自我评价。让学生在完成任务的同时巩固所学知识,提高使用英语的能力,达到教学目标。
二、任务设计案例与分析
1.教学内容:牛津初中英语8A Unit 4
(复习)。
2.教学目标:掌握有关野生动物的知识;if 条件状语从句的熟练表达。
3.教学任务设计:
Task 1. Guessing game
Teacher: Imagine you are in the forest. Listen to the hints and guess what animal it is.①They walk on tiptoe. They can eat 100 to 1000 pounds of grass every day.( Elephant)②They sleep with their eyes open. They live in the water. (Fish)③They don’t have ears , but some will spit poison if you step on them.(Snake)④They have long legs. They have only seven bones in their long necks. ( Giraffe )
[设计说明]用猜谜语的形式调动学生的积极性,学生很快地被引导到学习 的情境中来。
Task 2. Competition Teacher: Write down the names of the wild animals you know.
Wild animals: bear, kangroo,lion,wolf ……
Self-evaluation:①I’m able to write down more than 15 kinds of wild animals correctly. ――A②I’m able to write down more than 10 kinds of wild animals correctly. ――B③I’m able to write down more than 5 kinds of wild animals correctly.――C
[设计说明]教师让学生分成两大组进行比赛,请每一组出一位同学在黑板上用英语快速地写出动物名称。如果这位同学写不出更多的,可以由本组其他同学迅速接着写,比赛限定时间,写得多的一组获胜。教师让学生在规定的时间内进行词汇比赛,有利于他们回忆学过的关于动物的名称,比如monkey,fox,elephant,tiger,squirrel,polar bear,giant panda,tortoise,zebra,dolphin,giraffe,bull,ox,camel,swallow. Sparrow,swan,frog,crane,snail……活动以比赛的方式进行,既调动了学生的积极性、主动性,又活跃了课堂气氛,也为后面的任务作好了铺垫。教师通过Self-evaluation引导学生在学习过程中进行自我评价。
Task 3. Find the information.
Self-evaluation:①I’m able to find almost all the information.――A②I’m able to find most of the information.――B③I’m able to find some of the information.――C
[设计说明]通过表格的形式,让学生复习课文内容。让学生在完成该任务的同时复习野生动物的生活习性、面临的危险和对它们的保护措施等知识。通过Self-evaluation 引导学生了解自己的知识掌握情况,以便对症下药,更好地调整学习策略。
Task 4. Brain Storm
Teacher: Say as much as possible.
①If I see a snake in front of me……
②If I go to the zoo,……
③The bear will attack people if ……
初中学生在学习物理的过程中会遇到许多认知问题,正是这些问题成为了学生学习的心理动力和课堂教学的契机。初中生有很强的求知欲,时常会对课本中所叙述的知识感到不满足或不满意。教师就要通过充分挖掘教材,精心设计问题,给学生释疑解惑,拓宽思路,帮助学生完成学习目标。例如,在学习密度概念时,学生对比值定义法定义密度,总感到有些不太好理解,而且即使勉强认可了, 但是对于密度的真正含义是什么,还是不太明白。于是我就设计了如下一连串问题以帮助学生建立密度概念:
一团疏松的棉花和一团压紧的棉花,哪个里面的物质密集?(学生答:压紧的棉花)
若取相同体积的“疏松的棉花”和“压紧的棉花”放到天平上称质量,哪个的质量大?(学生答:压紧的棉花)
你知道相同体积的铁和铝,哪个的质量大吗?(学生答:铁,或不知道,教师用实验演示一下给学生看,铁质量大)
我们能否说铁比铝里面的物质密集?(学生答:可以)
可见,相同体积的不同物质的质量不同,能否反映它们中的物质的密集程度不同?(学生答:能)
因此简单地从字面意义上理解,物质的“密度”应该是指什么?(学生答:指物质的密集程度)。那么我现在再次问大家,不同物质的密度可以怎样来进行比较?(学生答:比相同体积下的质量)
那么人们应该在多大的体积下来比不同物质的质量较方便呢?(师生共同讨论得出结论:为了人与人之间交流的方便,应该在“单位体积”下比质量较方便)
那么实际当中物体的体积正好等于单位体积的情况很少,我们该如何得到物体单位体积的质量呢? (学生答:将一个任意物体的质量除以其体积即可)
现在你明白课本上的实验里要我们计算不同物质的“质量/体积”的值的用意了吗?
学生实验结束后再提问:
可见不同物质的“质量/体积”的值是否反映了物质的一种特性?
现在你能给物质的“密度”下一个科学的定义了吗?
这些问题多半是从教材中挖掘出来,有的虽然不是直接取自教材,但也是教材内容的合理拓展,通过这样层层递进的设问和讨论,不断激发学生思维的火花,使之成为有序的思维训练过程。
在课堂教学中教师还要善于把教材中既定的物理观点转化为问题,以展现知识的发生发展过程,借助具有内在逻辑联系的问题设计,促使学生思考,逐步培养学生自己发现问题、分析问题和解决问题的能力,使学生真正成为意义的主动建构者。
二、联系实际设计问题,激发兴趣培养能力
传统的物理教学只重视纯知识的教学,教者为了使自己讲得清、讲得多,经常把自己的思维让学生套用,强加于学生,学生的思维得不到有效训练,思维能力得不到有序发展。久而久之,学生只会处理已简化了的物理对象和理想化的物理模型,遇到实际问题就不知所措。充分利用现代教育手段创设符合教学内容和要求的问题情景,增加学生的感性认识,激发学生的学习兴趣,形成学习的动机。例如,通过多媒体手段,展现实际情景:输送带送物、刹车滑行、跳水运动、小孩滑滑梯、荡千秋、亮度可调的台灯、光导纤维传送光信号、原子弹爆炸等。将这些真实的实际情景设计成对应的物理问题,如:静摩擦力问题、力与运动的关系问题、力的作用效果问题、能量的转化问题、单摆问题、滑动变阻器问题、全反射问题、核裂变问题等,穿插在平时的课堂教学中,加强理论与实际之间的联系,帮助学生建构当前所学物理知识的意义,逐步培养学生“主动观察自然---寻找问题---运用所学知识解决实际问题”的能力。
三、优化问题设计,遵循认知规律,培养创新思维
问题设计要符合学生的知识背景、思想现状和思维特点。问题设计要具体明确,避免出现提出的问题大而无当,内涵外延不明确,使学生无从下手。问题设计要精,能举一反三,触类旁通,切不可为问题而设问题,流于形式,耗费时间。
问题设计还要做到以下两个方面的要求:
(一)问题的设计要遵循学生的认知规律
教师与学生之间的交流应在“元认知级”,即教师的提问,不应是纯知识性的提问,而应该能使学生意识到是对自己认知能力的一次次挑战,要有利于促进学生认知能力的发展。因此问题的设计要有适当的难度和梯度,既要让学生有成功的可能,同时更要具有培养物理思维的价值,如一些能引起认知冲突的问题,能引起争论的问题,或一些能将认知一步步引向深入的后续问题等。教师要站在稍稍超前于学生智力发展的边界上(即最邻近发展区)来提问,通过提问来引导思维,切忌直接告诉学生应该做什么,即不能包办代替学生的思维过程。
物理教学时,可以根据所要教学的内容,结合学生的实际,利用生活中的一些现象来创设出具体的教学情境,让学生去观察、思考、探究,从而培养学生的兴趣,营造出良好的探究氛围,让学生形成科学探究的意识.
1.激发学生探究的兴趣
物理给学生展示了一个神奇的世界,要想让学生遨游在这一世界中,需要给学生创设出与生产生活有密切联系的情境,激发起学生探究的兴趣.如学习《凸透镜成像》时,我给学生创设这样的教学情境:看战争片时,都能见到指挥官拿着望远镜来观察敌方战场情况,很神气,那么你想有一个自己的望远镜吗?学生都想要,这样一下子就调动起了学生的兴趣.那么现在就开始吧,这样学生实验的热情高涨,实验效果很好.
2.营造学生探究的氛围
作为学生对物理规律的探究过程其实和科学家是一样的,只不过我们是在已有理论的基础上,探究要简单一些罢了.所以在问题情境的创设时,要根据学生的认知水平,让学生大胆的质疑,敢于说出自己的困惑.如学习《看不见的运动》时,我给学生创设了这样的情境:现有两个相同的量杯,一个盛了500 mL的水,一个盛了500 mL的酒精,若把它们倒在一起是不是1000 mL?学生都说一定是.这时我缓缓的将水倒入酒精中,让学生上来读数,结果发现不足1000 mL.这是为什么呢?学生就开始了探究,并设计了不同的实验,如换成同样的液体呢,把酒精换成汽油等.这些问题通过学生探究后的回答,都一一得到了解决.可见让学生融入到实验探究的环境中,给学生营造成出探究的氛围,对于学生来说是多么的重要.
二、转变教育观念,培养实验探究方法
实验设计能力的培养,学生是主体.我们要转变教育观念和教学思想,让学生发挥出自己的主观能动性,在探究过程中得到知识的发展和能力的提升.
1.教学思想需更新
长期以来,教学注重的是教师的教、学生的练,造成教师天天“满堂灌”忙得不亦乐乎,学生“天天做”累得不知所措.给学生的只是理论的灌输,而没有让学生真正动手去做一做,即使需要实验,也只是教师的演示实验,忽视了学生实验设计能力的培养.一切包办代替,学生成了一个知识的容器,而得不到能量的发酵.
2.教学主体需明确
新课标指出:学生是学习的主体,教师是组织者、引导者、合作者.因此在教学时要放手让学生自己动手、动口、动脑去实验、探究和交流,并指导其对规律进行把握和掌握,不失时机的抓住学生的闪光点,激发起学生的学习智慧,让学生在探究中得到成长,在掌握探究方法的基础上进行更深层的再探究.
三、重视实验教学,提升实验探究能力
演示实验是物理教学中的重要教学手段,需要教师认真备好课,做好准备工作,确保演示中的万无一失.教师在演示的同时,要引导学生观察,不断启发学生思考,让学生在分析、讨论中得出结论.同时要注重让学生参与实验,让学生设计实验的步骤,这样能给学生留下更加深刻的印象.
如在《电磁感应》教学时,我采用边演示边讲解的方式,给学生发放实验器材,实验中让学生先观察电流方向与电流表指针偏转方向的关系,然后再观察原线圈的电流方向与磁铁运动方向的关系,引导学生仔细观察,讨论、研究、对比,总结出电流所引起的磁场方向与磁铁运动方向的关系,并让学生用准确的语言叙述出来.学生能认真操作,准确地描述,实验效果比老师直接演示要强的多.由此可见,演示实验在教师的指导下让学生共同参与,给学生提供实验的机会,锻炼学生的实验能力,加深对物理概念和规律的理解和掌握,领悟物理学的思想.
四、自主尝试实验,实现实验的探究功能
实验是提升初中学生物理科学探究能力的最有效途径,让学生在分组实验中收获成功,是提高学生物理素养的关键.不管是科学家还是学生的科学探究,基本过程是雷同的,都是通过“提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集数据、评估、交流与合作”这几个步骤.怎样让学生进行科学探究呢?以《阿基米德原理》为例,阿基米德原理是他在洗澡时得到的灵感,我们怎么进行探究验证呢,下面就试试吧.
1.提出问题
一艘巨轮在大海中航行,海水对它的浮力有多大?
2.猜想与假设
浮力的大小和谁有关呢?学生大胆地进行猜想、讨论.总结为这么几个方面:可能与物体的密度有关、可能与物体的体积有关、可能与物体的形状有关、可能与液体的密度有关、可能与浸入液体的深度有关,于是作出了这些假设.
3.制定计划与设计实验
对于假设是否成立,分别制定计划并选用所需的材料,并设计出实验方案.
4.进行实验与收集数据
分别进行实验验证,并收集得到的数据来验证自己的猜想的正确性.
5.评估
通过实验数据可知,物体在液体中所受浮力的大小与液体的密度有关,与物体的体积的关,与浸没在液体中的深度无关.但是它们之间有一个什么样的数量关系呢?学生仍按上面的步骤继续实验与探究.
物理中的很多概念与原理是十分抽象的,要让学生正确地理解它,就必须加强直观教学。演示实验具有很强的直观性,能有效地使学生建立感性认识,同时,演示实验能提高学生的观察能力,也便于学生模仿老师的操作,对提高他们的实践能力有很大帮助。在传统的教学中,老师将演示实验作为培训学生动手实验技能的一种形式进行,新课改要求改变传统的应试教育的模式,以学生发展为中心,那么在演示教学中,老师如何改变自身的角色,更关注学生的主体发展呢?这就要求老师优化演示实验教学的设计,使之更加科学、合理,能有效地提高学生的综合素质。
一、注重情境化导入
演示实验在不同的教学过程中所起到的作用是不一样的。有的演示实验是为了提高学生的学习兴趣,有的是为了创设教学情境,有的是为了将抽象的知识变得具体、形象,便于学生形成物理概念,还有的是为了巩固学生对物理知识的掌握。演示实验都需要老师进行合理的设计,在新课程理念下,老师应该注重其情境化导入的作用,使其更生活化,让学生感到更亲切,从而促进学生更认真地观察。比如,在教学大气压时,多数老师都会演示纸片脱水杯的实验。为了增强教学效果,使其更加情境化,老师可以这样进行演示:老师一个手拿着空杯子,另一个手拿着纸片,然后将纸片放在空杯子上面,再将杯子翻过来,学生会看到纸片掉在地面上。这是学生很熟悉的生活情境,也会解释,纸片是受到重力作用落地的。接着,老师向杯子里灌满水,重复刚才的实验,将杯子迅速地翻过来,学生以为纸片还会落下的,结果是纸片被托住了,而且杯子中的水也被托住了。当学生困惑不解的时候,老师告诉学生,托住纸片与水的物质是大气。这样的设计,可以很好地激发学生的学习兴趣,强化教学效果。
二、设计必要的问题
老师在演示实验的时候,不能只顾做实验,要配合一定的语言,尤其要注意设计问题,以问题引导学生的思维。不少演示实验是比较复杂的,不是一步两步就能完成的,这就需要老师利用语言将实验中的各个环节联系起来,而联系起来的最好方法就是问题。这样,学生不是实验的旁观者,而是实验的参与者,尽管没有亲自操作,但同样能感受到问题的解决过程,从而体现以学生为中心的新课程的教学理念。比如,学习物体动能知识的时候,可以这样设计教学:猜想动能的大小与哪些因素有关?如何通过实验探索动能与物体的运动速度关系?如何通过实验探索动能与物体的质量关系?分析实验现象,归纳出结论。这样能通过设计的问题,将整个实验中的几个环节有机地整合在一起,不仅能防止学生分散注意力,而且能将学生的注意力集中到问题的探索中。
三、设计学生参与演示实验的环节
在传统的教学中,学生处于被动接受知识的地位。新课改要求改变应试教学的模式,尊重学生的主体地位,调动其参加教学活动的积极性。因此,老师在设计演示实验的时候,可以考虑学生好动的特点,把演示实验的某些环节,甚至是全部,交由学生操作。有不少学生,倡议将某些演示实验改为探究式实验,可能就是这个道理,目的就是提高学生的参与度。比如,在学习物体重力势能的时候,老师要事先设计哪些环节可以由学生完成,哪些环节由学生之间合作进行。如,如何让木块准确地打击在“木桩”上?如何探索势能与物体质量的关系?如何探索势能与高度的关系?老师组织学生讨论后,可以指导他们进行实验,假如学生一时无法找到合理的操作方法,则老师可以指导一下。比如,如何让木块准确地打击在“木桩”上,可以提醒学生利用铁架台、定滑轮等工具,让学生积极地参与到演示实验中,或者将演示实验设计为探究式实验,体现学生是学习主人的教学理念。
四、将演示实验设计为探究式实验
探究性实验,能使学生亲身经历研究物理问题的过程,学生在具体的实验中,利用自己的知识与经验,通过实验现象的观察、数据的分析,找到解决问题的途径,得到实验的结论。由于物理原理常常隐藏在各种现象中,需要学生具备一定的思维能力才能得到正确的结论,甚至要通过小组讨论才能真正地揭示现象中所包含的物理原理。比如,物质密度的探索,学生虽然通过实验能得到物质的质量与体积的数据,但真正找到物质的属性——密度并不容易;又如,在探究杠杆平衡条件的时候,学生能测出力与力臂,但要总结出杠杆平衡条件必须动一番脑筋。可见,探究式实验可以有效地促进学生思维能力的发展,尤其能培养学生的创新思维能力。因此,在物理教学中,在大力提倡开展探究式教学的新课标背景下,适当将演示实验改为探究性实验,有利于培养学生的科学素养,培养学生的创新能力。比如,对光的反射规律的探索,假如老师确定的教学主要目标是培养学生设计实验的能力,那么,实验的重点应该是引导学生如何设计实验,可以组织学生讨论如何设计出更科学的实验,在真正的实验过程中,给学生适当的提示即可;假如教学的主要目标是培养学生的猜想能力,那么,实验的设计应该着重体现在情境的创设、导入上:老师通过一系列光的发射实验,引导学生对光的反射规律进行猜想;假如教学的主要目标是在制订实验方案上,那么老师要帮助学生弄清器材与假设之间的关系,最终经过讨论确定实验方案;假如教学的主要目标是归纳得到结论,那么在实验的时候,要指导学生观察、比较,然后引导学生分析现象、分析数据得到光的反射规律。
总之,教学要以学生为中心,要根据新课程的教学理念科学地进行教学设计,只要老师善于探索、总结,演示实验就能发挥应有的作用。
1 设计好认知措施
建构主义特别强调新旧知识、经验之间的对接、整合,实现有效的同化和有准备的顺应,达到认知的进步与发展,因此,任课教师非常有必要在课前对学生关于新知识的适应情况作全面调研。在传统教学中,这一点往往被忽视。那么,究竟作哪些调研呢?笔者认为,主要有两方面:一是哪些新知识可以通过同化进行认知,要调研学生新旧知识间的差距或台阶,是否具有表象基础、是否学过类似的方法,数学知识是否具备等方面。如由速度概念来建立对加速度的理解,前者表示位置变化的快慢,后者表示速度变化的快慢,这里方法相同,容易迁移,但后者物理意义更难以理解;磁场概念可以运用电场的表象同化来建立,但要注意它们有区别。二是哪些知识必须运用顺应,这是我们常常所说的难点。一般地,新旧知识在方法、表述上相差太大的,或者本身无法被同化时,则要通过顺应让学生接受,如电磁感应现象,初中是闭合回路的一部分导体“切割磁感线”,高中描述为“穿过闭合回路的磁通量的变化”,这两种表述差别较大,需要顺应学习。除了新知识的认知调查外,问题解决方面的情况也应作好相应准备。
2 设计好教学环境及素材
教学环境设计包括内外环境设计,内环境是指学生积极的学习心态,外环境包括物理环境和人际环境。物理环境的设计已经又很多这方面的成果,这里不再多谈。人际环境中要特别设计学生和学生合作、交流和讨论活动,以及教师与学生之间创建民主氛围的措施设计。比如一堂课中哪些环节设计为小组合作完成任务,哪些环节设计为集体讨论或分组讨论,是否设计交流探究成果的环节,等等。这些环节都是基于人际环境来开展的。对于民主氛围设计的措施,可以从总体上安排,如教师控制提问几个问题和多长时间,教师引导探究为多长时间,学生自主与合作探究多长时间,在课前都应做好设计,临场可以有所调整,但不应超过上限时间。对于激发学生积极心态的设计,必须有具体的措施,如明确新知识的重要性及对于后续学习甚至个人理想实现的意义,可以介绍知识在生产生活中的应用、科学人文等,也通过插播课堂录像片段或课件来实现。
3 设计好教学目标
设计教学目标要考虑来自两个方面的要求,一是课题的内容具有的教育教学功能,二是学生在此学习阶段的可接受性;前者反映了目标设计的内容要求,后者反映了目标设计的主体要求。就某一课题而言,这两方面相互作用而可能达到的认知、技能与能力、态度等的最近发展水平都应该成为课题教学目标。为了让学生有效地建构知识和发展能力,应该根据物理知识特点和学习条件,分辨出课题内容的主(要)目标和次(要)目标,主目标的实现是该课题教学的主要任务,次目标可以考虑在完成主目标的基础上有意识地延展任务来完成。例如,在课题的探究教学中,要探究的知识的结论获得和探究能力的发展这两个目标一般都是主目标,而培养兴趣等目标可以在引入课题和结果的运用等环节通过激发好奇心和动机来达成,通过发挥学生在探究过程中的首创精神来实现创新意识与创新能力目标等等。实际上,也有很多情况是完成主目标的同时也完成了次目标,例如科学态度的养成与发展。
4 设计好教学模块、环节
一般地说,课堂教学过程是由主目标指导下的若干环节组成,这些环节具有特定活动和完成特定功能。为了完成特定功能,必须设计每一环节活动及其措施。有些环节是物理教学常用的,如实验操作环节,它们一般使用的程序和方法变化不大,具有较稳定的结构,把这样的环节称为模块较合适;还有些环节是根据需要课堂上教师临时增加的,可以称为临时环节。因此,教学设计可以分为模块设计和临时环节设计。模块设计主要考虑它的功能、程序、所用方法、可能的难点及措施等,临时环节着重考虑其功能。物理教学中,模块通常有课题引入、实验设计、实验操作、数据分析处理、结论应用等;临时环节如知识铺垫性环节。在某一堂课中,该组合哪些模块和环节,各自占用时间多少要根据具体情况断定。一般地,模块可以主要在课前设计,临时环节可根据需要临时增加,次数不宜多,时间不宜长。如高中“电磁感应现象”的教学设计,“条形磁铁插入闭合线圈实验,及以通电螺线管代替条形磁铁的实验”可设计为模块,教师上课时发现“初中的部分导体切割磁感线实验”学生忘了,可以临时复习这个实验内容和结果,这就是临时环节。
[关键词]
教学评价;创新思维;创新能力;课堂教学
教学评价是依据正确的教育价值观和一定的教学目标,运用科学的教育评价理论,对课堂教学及成果进行价值判断。21世纪国际竞争的关键在于人才素质,而人才素质的优劣则体现在其创新能力上。基础教育是创新人才成长的摇篮,而课堂教学是培养学生创新能力的主渠道。这就要求教师用先进的教学评价理论指导教学设计和课堂教学,培养学生创新能力。
一、建立教学设计评价指标,给学生提供创新空间
创新思维和创新能力的培养贯穿于整个教学过程,因此,教师必须用创新思想设计教学过程。传统的教学评价理论,只注重对教师备课过程中的教学目的、内容安排和教学环节等进行一般性评价,而忽视了教学中对学生创新思维和创新能力培养的评价。没有相应教学评价理论指导下的教学设计,根本不可能培养出具有创新能力的人才。因此,教师必须更新教学观念,用先进的教学评价理论作指导,优化教学设计,全面提高学生素质。
从培养学生创新能力角度看,新的教学评价理论,要求教师在教学过程设计中有明确的以培养学生创新思维和创新能力为目的的教学目标,设计能充分展示学生思维水平,具有思维的灵活性、深刻性和发散性特点的教学过程。通过设疑、探究、质疑、演示、联系实际等措施,激发学生的创新欲望,引导和迁移学生的创新意识。例如:一物体在与水平方向成α角拉力F作用下(如图1),在水平面上作匀速直线运动。求拉力F与物体受到水平面摩擦力的合力方向。
对此题讲解的设计中,教师应根据学生实际,通过设疑、探究、启发、引导和讨论,让学生充分挖掘自己的潜能,确立以下三种方法:
1.图解法:利用平行四边形法则画出合力方向(不可行)。
2.先分解后合成法。将力F分解成水平方向的分力和竖直方向的分力,水平方向的合力为零,竖直分力的方向就是所求的合力方向。
3.思维代换法。因为物体处于平衡状态,所以力F与摩擦力的合力方向应与物体所受重力和水平面对物体支持力的合力方向相反。
以上三种解法中,从思维角度讲,有基本思维,还有灵活的创新思维。这个设计特色是对问题不急于求成,而是通过分析讨论,提出多方面的设想或各种解决办法。通过比较、筛选,找到最佳解法,贵在构思奇异、超乎寻常,从而可达到激活学生思维,创设良好创新氛围的目的。
二、强化评价意识,深化课堂教学
课堂教学是提高学生创新思维水平、培养学生创新能力的主渠道。新的教学评价理论指导下以培养学生创新能力为目的的课堂教学过程应具有以下四个特点:
其一,和谐、民主、充满激情的课堂气氛。传统的课堂评价理论指导下的课堂教学,是教师一人唱独台戏,学生在被动、呆板思维指导下,机械接受教师传授的知识,学生根本不可能有创新思想,更谈不上创新能力。只有师生交往的心理状态达到最佳水平――心理共鸣,才能使学生心情舒畅、思维敏捷,各种智力的创新因子都处于最佳活动状态。当学生的思维和结论超出教师设计和期望的轨道时,教师不应将学生的思维纳入自己的思维模式,做简单的肯定或否定来束缚学生的思维,教师应用温和的语言鼓励学生大胆质疑,热情欢迎学生与自己争辩,给学生发表意见的机会。例如,在课堂教学中,教师提出一个问题,不同的学生答法不一,教师不应该做简单的肯定或否定。教师必须注意,学生的每一种答法都代表一种思维,而这种思维表面看来具有一定的偶然性,但也有其必然性。很有可能某种思维具有创意,这是激发学生创新思维、培养学生创新能力的好机会,教师应因势利导充分发挥学生的思维潜能,对其见解进行充分的剖析,既可达到加深对知识理解的目的,又可激发学生的创新欲望,使学生树立勇于思考和创新的信心,从而达到培养学生创新能力的目的。
其二,课堂上师生间交叉换位。素质教育下的课堂教学评价理论告诉我们,课堂教学由教师、学生、教学内容三个要素构成,课堂教学以人为本,追求教师的教和学生的学两方面的和谐统一。传统的课堂教学,教师是课堂的主持者更是统治者,严重阻碍了学生思维的发展。素质教育理论要求课堂教学要充分发挥教师的主导作用和学生的主体作用,学生是学习的主人,而要使学生真正成为学习的主人,首先应让学生成为课堂的主人,在教师的控制指导下,把课堂交给学生,让他们去设计和主持课堂教学。例如:在课堂进行过程中,教师就某个问题让一位学生根据已有的知识和生活实际经验进行分析讲解,教师和其他学生提出问题让其回答。既可活跃课堂气氛,又可使学生的创新能力得到提高。
其三,信息得到及时的传递和反馈。在课堂教学中,如果能对教学过程中学生的思维水平和创新能力开展评价,就能较快捷、直接取得教学中学生能力提高的信息反馈,有利于改进课堂教学,提高教学质量。在传统的课堂教学背景下,教师没有创新思维和创新能力培养的教学目的,当然难以培养出高水平的创新人才;但如果只有以培养学生创新思维和创造能力为目的的课堂教学,而缺少相应的信息反馈,要达到目的也是不可能的。这就要求教师运用信息反馈原理,把评价作为一面镜子,从课堂“创新”教学目标的实施、完成目标的绩效进行对照,力求使教与学活动信息畅通、反馈及时。课堂中的提问、讨论只能反馈部分学生的信息。还要通过课堂要结束时的小测验或课后作业来得到全面的信息反馈,为以后改进课堂教学提供足够的信息。
其四,实验教学是创新能力培养的主阵地。在物理实验教学中,不仅要让学生学会实验的做法掌握一些基本实验技能和一般的实验方法,还要充分利用实验教学提高学生的创新水平。创新离不开实践,实验是理论联系实际的最佳创新途径,如果教师能对实验中创新机会的把握上和所采取的措施上进行自我评价,就能充分利用实验这块阵地,有效地培养学生的创新能力。任何一个实验都是在二种特定条件和特定思想指导下设计并完成的。都有其局限性和不完善性。让学生广开思路,对实验原理进行分析研究,从中吸取经验,提出改进措施或设计其他方案就能使学生在创新的气氛中得到能力的提高。例如:物理教材中《验证动量守恒定律》实验中,经过师生的分析讨论,学生弄清了实验原理,不难发现:入射小球在与被碰小球相撞后并不立即作平抛运动,而被支柱所阻挡(如图2)。
围绕这个问题展开讨论,学生便提出两种改进措施:一是降低支柱高度,让被撞小球直径大一些;二是去掉支柱,将被碰小球放到斜槽末端;还有学生提出了其他设计方案,学生的创新能力得到了很大的提高。学生在实验中往往在实验仪器的选取与操作、实验现象的观察、实验故障的排除、实验数据的分析和实验结论的得出等存在一些问题,教师应抓住机会进行启发,让学生利用新旧知识联系,结合生活实际中的经验加以分析解决,使学生在广阔的思维空间中提高分析能力和创新能力。另外经常把验证性实验改为探索性实验,也是培养学生创新能力的有利措施,探索性实验较验证性实验有更广阔的思维和活动空间,可以激发和满足学生的探索和创新欲望,使学生在探索物理规律的实验中把动手和动脑结合起来,锻炼和培养自己的创新能力。
总之,教学评价规范着评价者,也规范着被评价者。教师用先进的教学评价理论作指导,并通过对课堂教学中激发学生创新思维,提高学生创新能力的教学过程进行的评价,符合素质教育要求,这将为推进素质教育的落实和实施,培养更多具有创新思维和创新能力的人才提供重要保证。
[参 考 文 献]
[1]顾建新.高中物理教学创新的五个基点[J].教育探索,2010(2).
[2]顾宝月.浅谈高中物理课堂教学评价[J].技术物理教学,2011(3).
[3]成守千.新课标背景下高中物理教学高效课堂构建的思考[J].读写算:教育导刊,2013(18).
中图分类号:G427 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2012)21-081-1
在初中物理教学中,探究性实验教学,即教师没有直接向学生揭示出结论或问题答案,而是利用情境创设,借助问题,来启发学生思维,引导学生联系生活经验与原有知识展开自主实验探究,通过小组合作交流而得到有关物理知识。在这一教学模式中,教师不只是教授知识,还需为学生提供更多的表达与讨论的机会,为学生营造自主探究的学习氛围,以培养学生主动分析、探究、解决问题的能力。
一、创设问题情景,诱导学生探究
对于初中生而言,其思维还处于发展阶段,因而在分析、判断事物时往往借助于经验材料,不擅长由理论展开推导。因此,在教学过程中,教师应提供充足的感性材料,知识体验等情景,以激发学生对物理的学习兴趣。同时,在未知的、趣味性情景中,可以调动学生探知欲,引导学生猜想,自主探究。在创设问题情景时,教师需认真分析教学内容,分析学生认知结构、学习特点,并联系生活实际,设计生活化的或与旧知密切相关的问题,这样,才能更好地调动学生的课堂参与性,积极思考,大胆想象与猜想,主动学习知识。因此,在探究性实验教学中,教师应把握问题情景的创设,诱导学生积极而主动地探究知识,提高能力。
二、猜想推测,设计实验方案
在探究性实验教学中,这一环节也是十分重要的。在实验教学过程中,教师需要为学生提供一定的与之相关的资料或实验条件。另外,在学生探究过程中,教师还需指导学生联系原有知识,根据所收集的资料与信息,进行大胆想象,提出自己的猜想推测。然后,在此基础上,教师还需引导学生设计合理的实验方案,以培养学生独立思考、主动探究的学习习惯。
例如:探究串、并联电路中电流的规律时,教师可提出问题:请看黑板上展示的电路,联系所学知识,可知这两个灯泡构成的是串联电路,那么在电路中每点之间的电流有何关系?然后教师让学生猜想推测。于是学生各抒己见:①有学生认为电流是从大至小的,当电流经过每一个灯泡时,则耗掉一些电能,因此当电流回至负极时则变小了;②有学生则认为电流时小时大,如小灯泡较暗,所需电流则小,大灯泡亮些,那么所需电流则大些,这应该与用电器相关;③有学生讲到由于灯泡的亮度一样,那么电流中各点电流则一样;④靠近电源正负极之处的电流应大些,这可能和电源位置有密切关系;⑤有些学生则认为导线细的地方,其电流应小些,导线粗的地方,其电流则大些。既然你们看法不同,那么是否可以设计实验方案以验证猜想。然后根据5种猜测将学生分为5组,设计探究串联电路电流规律的实验方案。经过讨论后,学生设计出不同的实验方案。
三、自主实验,激活合作探究
当学生展开猜想推测后,则需要实验来验证其正确性。基于方案设计,学生可进行实验探究,通过认真观察物理实验现象,然后及时改进与完善实验计划,经过现象分析等活动,从而初步认识物理概念与物理规律。在这一环节,其目的是培养学生观察能力,增强学生实践操作能力,培养学生合作精神。同时,教师在这一环节中主要是引导学生对实验原理与实验方法展现合作交流与分析讨论,并启发他们的实验思路,引导学生改进实验计划,填写物理实验步骤。
例如:在上述教学案例中,学生设计出了多种实验方案。第一组:由3个小灯泡、开关、导线、电源构成串联电路。(如图1所示)接着取出四点(A、B、C、D)各自串联电流表,则可以获得结论。
图1
图2
第二组:由2个小灯泡、开关、导线、电源构成串联电路。(如图2所示)接着于三点(A、B、C)分别串联电流表。
浮力 问题解决
初中物理“阿基米德原理”一节是继“浮力”一节内容后,学生对浮力问题的进一步认识,由对浮力产生的原因及影响浮力大小因素的感性认知转向对浮力大小的数学原理的把握。因此,如何设计本节教学内容,才能更好地让学生掌握浮力的运算及浮力与影响因素之间的数学关系,使学生形成清晰的知识网络,这是值得我们深思的问题。
一、教材内容的分析
现行人教版教材“阿基米德原理”一节主要由两部分组成:第一,阿基米德的灵感;第二,浮力的大小。第一部分从“阿基米德鉴定王冠”的故事出发,得出结论:物体排开液体的体积越大,液体的密度越大,它所受的浮力越大。然后通过一个实验让学生体验这一结论。最后引导学生得出推想“浮力的大小跟排开液体所受的重力也密切相关”。第二部分承接第一部分内容,通过实验探究“浮力的大小跟排开液体所受重力的关系”,从而得出阿基米德原理F浮=G排。最后,以一道例题结束了本节课的教学内容。
可见,教材给出阿基米德原理的表达式后,未再进行更深层次的挖掘。公式F浮=G排可以进一步分解为F浮=G排=m液g=ρ液gV排,即F浮=ρ液gV排。学生在学完这一节内容后,也可以应用公式G排=m液g=ρ液gV排,再根据阿基米德原理F浮=G排求解浮力问题,最终熟练运用公式F浮=ρ液gV排来解答与浮力有关的计算题。但这只是停留在公式表面的应用上,却不能深谙公式的物理意义。
针对以上教材中存在的问题,我对本节内容进行了全新的设计,揭示了“阿基米德原理”的本质及其表达的物理意义,并突出了与上一节“浮力”在研究意义上的整体性。
二、原理本质的教学设计
为了使 《浮力》一章的学习内容形成一个具有内在逻辑性的整体,能够更好地揭示“阿基米德原理”的本质,我运用了“问题解决”的教学模式。事实上,问题解决是人类的一种基本学习活动,问题解决的过程是学生获取知识的主要途径,学生的学习也是一种学科问题解决的主要过程。从上一节“浮力”得出的“如果物体浸在液体中的体积越大,液体密度越大,那么浮力就越大”的结论出发,我将本节课的教学内容间的关系设计如图1所示:
首先,由决定浮力大小的因素出发,提出问题:浮力与各影响因素之间的具体数学关系是什么?即F浮与ρ液、V浸之间的函数关系。然后,教师引导学生通过阿基米德的故事得出,使问题转变为F浮与ρ液、V排之间的关系问题。所以,探究实验中需要测量的物理量有F浮、V排,液体的密度可以查找密度表,通过实验数据得出。
公式F浮=ρ液gV排回答了最初的问题,F浮与ρ液、V排之间是比例系数为g的正比例关系。公式F浮=ρ液gV排是浮力的决定式,直观地描述了浮力与液体密度、排开液体体积之间的关系,而与物体自身的密度、体积以及重力没有关系,同时阐明了公式自身的物理意义。
对公式F浮=ρ液gV排进行整理得出G排=m液g=
ρ液gV排,进而推导出阿基米德原理F浮=G排。阿基米德原理不仅提供了一种计算浮力的方法,还明确了浮力与各影响因素之间的关系。
“浮力与各影响因素之间的具体数学关系是什么?”这一问题的提出既承接了上一节课的内容,又开启了本节课的内容,学生依据问题而展开思考和探究,对浮力的研究形成了一个体系。为了回答这一问题,探究实验不再探究浮力与排开液体重力之间的关系,而转变为探究浮力与液体密度及排开液体体积的关系,这样浮力与各影响因素之间的函数关系就一目了然了。最后通过理论推理得出阿基米德原理。我认为,阿基米德原理揭示了浮力与各影响因素之间的关系,这也是阿基米德原理的本质内容。
三、教学设计的讨论
“问题解决”的教学模式实现了对于阿基米德原理的教学设计,联结了前面学过的决定浮力大小的因素,使《浮力》一章形成了一个完整体系,问题解决贯穿于整个章节,彰显了教学设计的逻辑性。此外,教学设计通过对问题的回答,揭示了浮力与各影响因素之间的关系,挖掘了阿基米德原理的本质。
1.问题解决教学模式――突显教学设计的逻辑
教学逻辑是学生构建清晰认知结构的关键,因此,必须捋清教学设计的逻辑关系。所谓教学逻辑就是教学过程中各要素所呈现的顺序,其顺序不是简单的罗列,而是把各要素联结起来的节点。如果找到了知识间的逻辑关系,学生会更容易地把握知识间的联系,从而建立起整体性的知识网络。本节的教学设计以问题为线索――教学逻辑的节点,通过对问题“浮力与各影响因素之间的具体数学关系是什么”的层层剖析,逐步深入本节课的教学内容。探究实验是为了解决问题而做的,实验结论揭示了问题的答案,阿基米德原理是对结论的总结与升华,整个教学逻辑清晰了然。
2.浮力与各因素间的关系――阿基米德原理的本质
在上一节“浮力”中已经介绍了浮力的两种计算方法,通过弹簧测力计的示数变化求解浮力和根据浮力产生的原因计算浮力,而本节课“阿基米德原理”又提出了另一种计算浮力的方法。事实上,仔细研究两节的内容会发现它们之间存在一定的内在联系:“浮力”一节中给出了影响浮力大小的因素即物体浸在液体中的体积与液体密度,但没有给出浮力与这两个影响因素之间的具体关系;而“阿基米德原理”一节,恰好解决了上一节课未解决的问题,公式F浮=ρ液gV排不仅回答了浮力与各影响因素之间的关系,而且也体现了阿基米德原理F浮=G排的意义所在,揭示了阿基米德原理的本质。
参考文献
[1]人民教育出版社课程教材研究所物理课程教材开发中心.物理(八年级下册)[M].北京:人民教育出版社,2012.
[2]李桢.问题解决的心理机制及其教学意义[J].教师教育研究,2005(17).
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2014)03-0066
《物理课程标准》要求重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。因此,在教学方式上,必须从传统教学的讲授式转化为启发式和探究式等。强调教师对教学实施过程的把握和调控能力,使学生的思维过程既不被束缚,又不偏离既定的教学目标。基于这个要求,各地教师想了很多办法,如:针对学生个体编写学案或写导学案;针对教师个体方面精心设计教学,努力在课堂上实现精彩讲演,这样做的目的只有一个,那就是想方设法获得最佳的教学效果。
通过近几年的教学实践,笔者认为实践《物理课程标准》的方法就是把学案、导学案、教学设计(教案)等有机地结合起来,重新组合“导学教案”,这样既能突出学生的主体地位,又能突出教师的主导作用,在使用中让学生清楚地知道教师的授课目标与意图,让学生的学习能有备而来,给学生以知情权、参与权,又可使教师了解学生在整个学习过程中完成学习任务的情况,发现学生在学习过程中存在的问题,克服教学活动的盲目性和随意性,提高、增强教学活动的有效性和可控性。下面,笔者就谈谈对“导学教案”设计的点滴体会。
一、充分体现“导学教案”中教学设计的基本环节
第一,将教学设计中的基本环节与导学案中的基本环节结合起来,取其精华,去其糟粕。教学设计(即教案)只能让学生听到教师自己心灵的声音,而体现不出学生心灵的呼唤,教师教什么,学生就学什么,忽略了学生的自身发展以及学生在学习中的探究性与主动性。
第二,把教案与导学案组合起来的“导学教案”,能全面引导学生学习,实现预定的学习目标,让学生主动地去阅读教材、主动参加实践、分析论证,亲自经历知识的形成过程,在自己的亲身实践中感悟知识的本质,理解知识的精髓,真正做到动手动脑学物理,一步步引导学生从不会学到会学,提高学生的情感、态度与价值观。
第三,根据新课标把“教材”再度开发,多样化灵活地呈现课时内容,吸引学生的“眼球”,引导学生参与到学习的全过程。转化到学生层面,就是要解决“学什么,怎么学,以及如何实现自身发展”的问题。
最后,教师要学会在教学中引导,在引导中积累。这就要求教师在学法指导中引导学生在学习中填写个人的体会,从而解决“教什么,怎么教,以及如何促进学生有效发展”的问题;转化到学生的层面,就是要解决“学什么,怎么学,以及如何实现自身发展”的问题。
例如:在“导学教案”的两侧分别设计“学习流程”和“学法指导”,怎么样的过程就用怎么样的方法。如学习目标就要求学生根据目标阅读教材,完成课前预习的练习(以填空题为主),做到“读一读、划一划、填一填”。因此,“导学教案”要面向全体学生,能引导每个学生积极主动参与,让每个学生都能体现一定的成功,学生在课前预习中的练习应以课本的内容为主,主要检查学生课前是否看了书;课堂学习中的练习是检查学生通过预习所获得知识的落实,做到精选、精讲、精练,只有这样,“导学教案”才能发挥出它的魅力,才能顺利完成教和学的任务,提高课堂教学效率。
二、充分体现“导学案”的特点
“导学案”即引导学生自主学习、自主探究的方案,能最大限度地为师生“互动――探究”提供课堂时空,是建立在教案基础上针对学生学习而开发的一种学习方案。在教学过程中,教师扮演的不仅是组织者、引领者的角色,而且是整体活动进程的调节者和局部障碍的排除者角色。具体特点用“第十五章第3节串联和并联”来说明:
1. 通过“温故知新”引导学生进行旧课复习并预习新课
如温故:(1)电流的形成,(2)电流的方向,(3)电路的构成,(4)获得持续电流的条件等。
知新:①什么是串联电路,在实际中有哪些?②什么是并联电路,在实际中有哪些?③画出常用电路元件符号等。
通过学生自主钻研教材,并完成“课前预习”中的问题,而这些问题恰恰又是看了教材就能够完成的。这样,学生内心中便会有一种收获的喜悦,并对自己的自学能力表示认同,增强学习的自信心和主动性。
2. 课堂学习,着重指向学习目标,设计问题情境,引领学生开展问题探究、合作学习活动。如:(1)串联电路的组成,并归纳总结。(2)并联电路的组成,并归纳总结。完成探究后建立“相关链接”,进行课堂训练。及时确认所学知识,及时发现存在的问题,是提高教学效率的一个重要策略,也是培养学生自主学习能力的另一个重要途径。
总之,“导学案”给学生提供了更多的自学、自问、自练的方法和机会,使学生能真正成为学习的主人,引导学生独立思考,体现出教学重心由教师如何“教”转变为学生如何“学”的根本性转变。
三、充分体现学生与教师参与的全过程
“导学教案”是以纸质的形式印发给学生,受课堂时间的限制,每节课为8K纸的一面,教师以它为教案,把课程标准的精神贯彻到每一次课堂中去,让学生掌握基本知识、基本理论、基本技能以及知识的不同层次的要求。同时,学生以它为导学案,使学生对学习活动有更完整的认识,更加清楚教师的授课目标、意图,以达到引领学生阅读、思考、交流、表达的效果,更便于学生课后的总结与反思。
学生与教师互动参与的过程如下:
“导学教案”提前一天发给学生,让学生根据导学教案上的要求,开展课前预习。上课时教师以检查作为引入,并组织学生交流课前预习的情况,给予简要的总结、恰当的评价。另外,了解学生对新课学习的认知基础和存在的主要问题,在课堂教学中更具针对性地突出重难点。对于教案,教师课前认真编写,课堂认真落实,课后总结提高,对学生的学习过程及教学过程及时反思,为下一次课提供更好的指导,给学生提供更多的自学、自问、自练的方法和机会,使学生真正成为学习的主人,增强其对学习的兴趣。
但由于“导学教案”的容量小,缺乏形象、直观、动态的特点。因此,在教学中必须与其他教学手段相结合,如挂图、多媒体、录像、实验仪器等,使教学过程生动活泼,确保课堂教学的有效性、高效性。教师应把“课改”的新理念、新方式落实到课堂教学中,使理论与实践紧密结合,引导学生学习,做好课堂教学的组织者、引导者、参与者和启发者。
参考文献:
[1] 朱铁成.中学物理教学案例研究与分析[M].杭州:浙江大学出版社,2012.
俗话说:“凡事预则立,不预则废。”就是说做任何事情,事先谋虑准备就会成功,否则就会失败。所以有效的教学设计是课堂有效教学的前提和基础。
一、核心概念的界定
所谓“教学设计”是指:以促进学习者的学习为根本目的,运用系统方法,将学习理论与教学理论等的原理转换成对教学目标、教学内容、教学方法和教学策略、教学评价等环节进行具体计划,创设有效的教与学系统的“过程”或“程序”。
有效的教学设计能够提高教学效率和教学质量,使学生在单位时间内学到更多的知识,更大幅度地提高学生各方面的能力。
二、初中物理课堂有效教学设计的探索
俗话说:“思路决定出路。”要做好教学设计,关键是要把握决定有效教学设计的四个关键因素:有效的教学目标、有效的教学策略、有效的教学评价和有效的教学理念,与其对应的就是要解决“教什么”“怎么教”“教到什么程度”和“为什么这么教”这四个根本性的问题。
1.有效的教学目标
教学目标是教学设计中对学习者应当取得的学习成果和达到最终行为目标的明确阐述。有效的教学目标就是教师要明确“教什么”。物理教师在进行教学设计前,要认真阅读《义务教育物理课程标准》《初中物理考试大纲》和初中物理教科书中的内容,在领会课标和考纲的要求,充分挖掘教科书中的内容后,再确定教学三维目标和教学的重点、难点等内容。在教学设计时,教学目标的描述要具有可观察性和可检测性,要用学习者学习后的行为结果来描述。
例如:在进行九年级物理第十六章第3节“测量电功率”的教学设计时,物理教师要先明确课标和考纲的要求是“会测量小灯泡的功率”,然后充分挖掘教材中的内容,利用可观察、可检测的语言对教学目标进行描述,如:①能说出测量小灯泡电功率的实验原理;②能说出测量小灯泡电功率需要的器材及需测量的物理量;③会画测量小灯泡电功率的电路图;④会正确连接实验器材;⑤能正确描述实验步骤;⑥会设计实验记录表格等。
2.有效的教学策略
教学策略是教师在教学过程中为达到一定教学目标而采取的一系列相对系统的行为。有效的教学策略就是教师要明确“怎么教”,物理教师要根据已确定的教学目标及学生的学情分析,以培养学生自学探究、合作交流能力和实践创新精神的课标要求为导向,依据教育学与心理学等知识,确定“怎么教”,为物理课堂教学的有效性选择合适的教学方法。
根据教学方法的外部形态和学生认知活动的特点,我国中小学常用的教学方法可分为以语言传递为主、以直接感知为主、以引导探究为主和以实际训练为主的教学方法。俗话说:“教学有法,教无定法,贵在得法。”在物理教学设计中,我们要因材、因人、因时选择有效的教学方法。
例如:在进行八年级物理第一章第2节“探索之路”的教学设计时,我们可采用以语言为主的教学方法,让学生了解古人对神奇现象的探究,让学生意识到科学发展历程的艰难与曲折;在进行八年级物理第五章第1节“力”的教学设计时,我们可选择以直接感知为主的教学方法,在让学生感受推、拉、提、压的感觉后,概括出力是一个物体对另一个物体的作用;在进行九年级物理第十五章第2节“科学探究:欧姆定律”的教学设计时,我们可采用以引导探究为主的教学方法,按提出问题、猜想与假设、制订计划与设计实验、进行实验与搜集证据、分析与论证、评估、交流与合作等科学探究的主要环节来引导学生得出电流与电阻、电压之间的关系;在进行复习课的教学设计时,我们可采用以实际训练为主的教学方法,以培养学生分析问题和解决问题的能力。
3.有效的教学评价
教学评价是根据教学目标对教学活动过程及结果进行价值判断并为教学决策服务的活动。有效的教学评价就是教师要明确“教到什么程度”,物理教师在教学设计中要通过合理的教学测量与评价来检测学生学到什么程度了,以调控自己的教学行为。
例如:在进行九年级物理第十六章第3节“测量电功率”的教学设计时,教师可以设计学生自评、小组互评、教师提问等测量方法检测学生对教学目标的掌握程度,让学生清楚自己是不是能说出“测量小灯泡电功率的实验原理和所需器材”,是不是会画“测量小灯泡电功率的实验电路图”,是不是会正确连接“实验器材”等。当学生发现自己没达到要求时,可通过自身努力或同伴互助、教师指导等方式进一步达到教学目标的要求。
4.有效的教学理念
教学理念是人们对教学和学习活动内在规律认识的集中体现,同时也是人们对教学活动的看法和持有的基本态度和观念,是人们从事教学活动的信念。有效的教学理念就是教师要明确“为什么这样教”,物理教师平时要多学一些教育学原理方面的知识,不但要清楚自己这么教的依据、作用是什么,还要告诉学生这样学的目的是什么,对自己哪些方面的能力有提高,以调动学生学习的主动性和积极性。
例如:我们可以根据“学习动机理论”,在教学设计中设置“创新情境―激发动机”的教学环节,以贴近生活的物理现象、新闻、实验现象等产生的问题来引入新课以激发学生学习的动机;可以根据维果斯基的“最近发展区理论”,在教学设计中采用“先学后教―以学定教”的教学策略,以提高学生自主探究的能力;可以根据布鲁姆的“掌握学习理论”,在教学设计中设计“当堂训练―巩固新知”的教学环节,引导学生树立为掌握而学的思想等。
总之,有效的教学设计是提高物理课堂有效教学的前提和基础。物理教师在进行教学设计时,要以现代教学理论和学习理论 为依据,转变传统的备课观,体现教育主体和学习主体的相互作用,关注教学预设和生成的和谐统一,从而提高物理课堂教学的有效性,促进学生学习能力的发展。
参考文献: