物理教學設計中知識目標設定的原則

要提高教學的有效性，教學設計中的知識目標定位十分重要，因為教學目標是教學活動的前提，沒有明確的教學目標。教學活動就會陷于無序或者低效。具體地說，教學的知識目標能指導教學方法、技術、媒介的選擇和運用，指導教學結果的測量與評價，引導學生有效學習。

當前，在物理教學設計中進行知識目標設定時，普遍出現將教學要求和教學目標混為一談的現象。教學要求是針對教師的行為，它說明教師在課堂中應該做什么和怎樣去做，而教學目標則是學生應取得的學習結果，即學生學習后應實現的行為變化。當兩者被混淆時，就會出現缺乏明確的教學主體，知識目標含糊不清，沒有具體的教學要求和指向，可操作性差，無法進行觀測和評價，令人無法捉摸等問題。例如，有個教師在初中物理《杠桿》一課中確定的教學知識目標是：1 知道杠桿；2 知道利用杠桿可以改變力的大小和方向；3 了解杠桿的平衡條件。這樣設定的知識目標就存在以下問題：1 沒有教學活動的主體。“知道杠桿”，“知道利用杠桿可以改變力的大小和方向”，是誰知道?是教師還是學生?怎樣才是知道?2 缺乏具體的學習要求和指向。目標中的行為動詞“知道”、“了解”指義模糊，教師和學生都無法進行判定。3 沒有具體的操作方法。不知教師設計哪些教學活動。也不知要達到什么樣的教學目標和效果。4 缺乏層次性和可觀測性。一個班級幾十個學生，水平參差不齊，目標要求“一刀切”，沒有層次。教師無法據此觀測教學目標的達成情況。為了使該課題的教學目標更直觀、更明確、更具有可操作性，作者建議將該課題的知識目標調整如下：1 通過實例說明使全體學生能說出杠桿的定義，辨認生活中的杠桿；2 通過實例說明使全體學生能在具體問題中指出杠桿的“一點二力二臂”；3 大多數學生能在具體問題中畫出力臂；4 大部分學生在實驗中會調節杠桿的平衡，能正確使用鉤碼，讀取數據；5 約一半學生能從實驗中歸納出杠桿的平衡條件。調整后的目標明確了學生學習的主體要求和教師需開展的活動序列，其中的行為動詞“敘述”、“辨認”、“指出”、“畫出”、“會調節”、“歸納”等更細化、更精確，避免了“知道”、“了解”等模糊的提法，而且對不同層次的學生都有明確的達成要求，甚至在學生掌握知識的數量上也提出應達到的目標，具有較強的可操作性和可觀測性，方便授課教師及時了解學生在學習過程中知識和技能的生成。

從以上案例暴露的問題去考慮，我們認為，物理教學設計中的知識目標設定應遵循以下原則：

1 科學性原則

在知識方面要做到有縱向聯系與橫向拓展，并要有一定的坡度和適宜度。一要對學生的原有知識進行梳理和分析；二要對教材、課程標準進行深入研究；三要盡量設置多種活動展現教學的過程。 2 適用性原則 知識目標的確定，一要以教學目的為依據，適合絕大多數學生的實際，不能超出大多數學生實際能接受的程度；二是教學的知識要適量；三是知識呈現的方式要適當，符合由淺入深，由易到難的教學規律。 3 可操作性原則 確定的目標要具有可操作性，避免籠統、含糊。要讓學生的學習行為和學習效果能呈現出來，并讓授課教師能觀測或檢驗。

4 簡明性原則

教學目標的表述應簡單明了、清楚明白，文字不累贅，要符合教學要求，反映學生學習結果的層次。

根據這些原則，現以初中物理《密度》一課為例，說明如何進行教學目標設計，并展示體現這個設計的教學過程。

教材內容：人民教育出版社義務教育課程標準實驗教科書九年級第十章第三節。

教材分析：密度是初中物理教學中一個非常重要的概念。由于概念本身抽象，內容又涉及體積、質量的概念，采用比值法進行定義，學生感性認識不足。思維方式較為單一，故密度概念一直都是初中物理教學中的一個難點。本課為了讓學生增強感性認識，深入地理解密度的概念，采用探究式教學的方式，讓學生通過自己的動手探究，收集數據，分析數據，形成概念，并在探究的過程中進行合作與交流。

教學目標：

1 知識與技能目標

①通過實驗比較，使全體學生能說出同種物質的質量和體積的關系。

②通過實驗探究，使絕大多數學生能用質量與體積的比值來比較不同物質的屬性。

③在師生共同討論下使全體學生能寫出密度的表達式及相應的單位。

④通過實際操作，使大多數學生掌握測量物體質量和體積的一些簡單方法。

⑤全體學生會查閱一些物質的密度，在教師的指導下超過半數的學生能利用密度的表達式進行簡單的計算。 2 過程與方法目標 ①通過各種教學活動，使全體學生經歷科學探究的一些基本程序，如提出問題、作出假設與猜想、制訂計劃、開展實驗收集證據、進行分析與論證(評估)、交流與合作等。 ②在教師的指導下，大多數學生初步能運用一些科學的思維方法，如歸納法、比值法、圖象法等。 3 情感態度價值觀目標 使全體學生通過探究，感受學習成功的快樂，提高對自我的認識，形成愛科學、用科學及合作交流意識。 教學流程： 設置情境一制訂方案一實驗探究一分析結果一得出規律一應用規律 課時安排：1課時。 教學重點：以質量和體積的比值來定義概念。

教學難點：從m—V圖中得出同種物質m/V比值一定，不同物質m/V比值不同。 教學器材：刻度尺、天平、銅塊(或木塊)、鋁塊、水、酒精、鐵絲、鋼絲等。 教學過程： 1 創設情境，提出問題 教師：(取出一根鐵絲、一根鋼絲)誰能鑒別出哪根是鐵絲?哪根是鋼絲?

生：可以彎折一下，較軟且無彈性的是鐵絲，較硬且有彈性的是鋼絲。

師：這是根據什么來鑒別的?

生：軟硬程度(或有無彈性)。

師：(取出一塊銅和一塊鋁)誰能鑒別哪塊是銅。哪塊是鋁?

生：黃色的是銅，白色的是鋁。

師：根據什么來鑒別?

生：顏色不同。

師：(取一杯水和一杯酒精)誰能鑒別哪杯是水?哪杯是酒精?如何鑒別?

生：聞一聞或嘗一嘗。

總結：剛才我們鑒別了幾種不同的物質。分別是根據物質的硬度、顏色、氣味等特性來鑒別的。

師：(取出兩塊大小相同、顏色相近的鐵塊和鋁塊)誰能鑒別它們哪塊是鐵，哪塊是鋁?如何鑒別?

生：放在手中掂一掂，重的是鐵，輕的是鋁。

師：很好，這次不再是根據前面所講的特性來鑒別，而是根據物質的另一特性，即物質的質量和體積來鑒別的。 2 作出假設與猜想 讓學生思考： ①同種物質體積越大，其質量如何? ②同體積的不同物質，其質量大小如何?

3 制訂計劃，設計實驗

為了尋找出以上問題的答案。通過實驗進行驗證，實驗分兩個小組進行，分別用鋁塊和銅塊來探究同種物質的不同體積與質量的關系。

師：實驗需要什么器材?如何利用它們進行測量?要測量出什么量?如何記錄測量結果?(學生小組交流，教師根據學生討論的意見，提供相應的器材和記錄表格) 4 進行實驗并記錄數據 學生分組用天平測鋁(銅)塊的質量，用刻度尺測其邊長，并算出體積。(數據分別記入記錄表1和2中，表略)

教師巡視，并幫助解決學生實驗中的各種問題。

5 分析實驗結果，形成結論

師：分析表1數據得出什么結果?

生：同種物質，體積大的質量也大。體積增加一倍，質量也增加一倍，即質量與體積成正比，或m/V是一個定值。

師：現介紹一種用圖象處理數據的方法——圖象法。以體積V為橫坐標，質量m為縱坐標，建立直角坐標系，如圖(圖略)。根據記錄的數據分別在坐標上描點，并將這些點連起來，這是一條什么樣的線?這條線說明什么?

師：從表2看出，銅的m/V值也是不變的，但銅的m/V值和鋁的m/V值是不同的。它們的圖象是兩條傾斜度不同的直線。由此我們可以得出結論：①同種物質的物體，其質量與體積成正比。②不同種物質的物體，其質量與體積的比值不同，它反映物質的不同特性。物理學上就用“密度”來表示這種特性。 6 交流與合作 師：誰能寫出密度的表達式? 生：ρ=m/V。

師：誰能說出密度的單位?

生：g/cm³或kg／m³，1g/cm³=1×10³kg／m³。

引導學生閱讀教材P14，在密度表上查閱各種物質的密度。提出注意事項：①不同物質的密度不同；②有關密度單位的常見錯誤。

7 知識應用

講解教材P14例題，著重講：①公式如何變形；②文字表達的準確性；③數字和單位。

8 課堂小結，布置作業

教學設計說明：

1 本課的教學雖屬概念教學，但已不是像傳統那樣把教學重點放在傳授知識上，而是努力創造機會，讓學生動手、動腦。學生直接參與了密度概念的提煉過程，通過探究有效地構建了自己的知識，體驗了學習方法。 2 本課教學為促使學生理解密度概念，有意識地將概念定義的難度降低。先通過比較大小不一的鋁塊質量和比較大小不一的銅塊質量，由學生得出“同種物質質量與體積成正比”的結論。然后通過比較兩實驗小組的實驗結果有何不同，啟發學生得出“物質不同，其m/V的比值也不同”的結論，而利用m/V的比值不同就可以鑒別不同的物質，從而為建立密度概念打下基礎。

3 本課還給學生介紹在分析問題時如何運用列表法和圖象法。列表法和圖象法的運用，讓學生經歷了對實驗數據的處理，體會到它們對知識的呈現更為感性和直觀。這些方法將一直貫穿在整個物理學習過程中，掌握科學方法能促進學生的可持續發展。