用活動引導學生發展的課堂教學設計策略初探①

顧永健

(江蘇省蘇州工業園區第六中學，江蘇 蘇州 215126)

名師工作室巡禮

用活動引導學生發展的課堂教學設計策略初探①

顧永健

(江蘇省蘇州工業園區第六中學，江蘇 蘇州 215126)

從建構主義學習理論出發，本文結合教學中的案例，設計以學生為主體的課堂教學活動，旨在引導學生主動參與，培養學生樂于探究、善于思考的品質，促進學生知、情、意、行的全面發展.

學生發展；活動；設計

“面向全體學生，提高學生科學素養”是物理課程的基本理念之一.物理教學要以學生發展為本，以提高全體學生科學素養為目標，為每個學生的學習與發展提供機會，關注學生的個體差異，使每個學生學習科學的潛能都得到發展.因此課堂教學活動的設計要把握課程核心，采用多樣化的教學方式，注重科學探究，促進學生知、情、意、行全面、協調發展.如何以學生為中心積極開展探究教學？教師要認真研究學生，了解其基礎，懂得其需要，契合其思維，知道其困難，做到“為學生的發展”設計教學活動.

1 根據學生的經驗設計活動，引導學生主動參與，激發探究興趣

著名教育家奧蘇伯爾說：“如果我不得不把全部教育心理學還原為一條原理的話，我將會說，影響學習的唯一最重要的因素是學習者已經知道了什么”.初中生并不是一張“白紙”，可以任人隨意“涂畫”.物理知識的學習要借助學生已有的經驗，才容易被學生接受，變成自己的知識.探究活動的設計要起于學生已經知道了什么，包括學生的生活經驗和前概念.只有這樣，才會引起學生的共鳴，學生才能始終積極地參與并主動建構屬于自己的知識和方法，體會物理學習的快樂和成功，而教師則能從容自如地應對來自學生的不同反應，引領學生經歷輕松、愉悅而不失趣味的學習過程.

案例1：八年級下：探究“阻力對運動的影響”的活動設計

生活中的現象1：怎樣讓桌面上的文具盒運動起來？如果停止用力呢？由此可以得出怎樣的結論？

提出問題：物體只有受力才能運動嗎？運動的物體如果不受阻力作用，會做怎樣的運動？

生活中的現象2：如圖1所示，小車從斜面滑下，在水平面上會越滑越慢.

原因：小車受到了阻力.

猜想：如果小車在滑動過程中不受阻力作用，它是不是會一直運動下去呢？

困難：沒有不受力的物體(聯系圖2所示“探究聲音能不能在真空中傳播”的實驗，引導學生感悟突破此困難的方法，并討論、設計方案).

方案討論與設計：① 如何獲得不受力物體——不斷地減小接觸面的粗糙程度.

② 如何觀察小車運動的變化特點——觀察小車在水平面運動的距離.

③ 什么因素也影響小車運動距離——小車開始運動時的速度.

④ 如何讓小車開始運動的速度相同——讓同一輛小車從斜面的同一高度由靜止開始滑下.

學生的探索活動如下表.

實驗現象水平部分材料小車所受阻力大小運動距離的長短速度變化的快慢過 程毛 巾最 大最 短最 快地 毯較 大較 長較 快玻璃板最 小最 長最 慢實 驗光滑表面零無窮遠不 變推 理結 論①當起始速度相同時,小車受到的阻力越小,運動的路程越長.②運動的物體不受阻力,它永遠沿直線運動下去.③運動的物體不受阻力,將作勻速直線運動……實驗+推理

在獲得結論③的基礎上引導學生作進一步的推理：

① 若小車到達光滑水平面時的速度為1m/s，那么它將在水平面上一直作速度為______m/s的____________運動.

② 降低小車下滑的高度，小車到達光滑水平面時的速度為0.5m/s，那么它將在水平面上一直作速度為______m/s的____________運動.

③ 不斷降低小車下滑的高度，小車在光滑水平面時的速度為0m/s，那么它將在水平面上一直作速度為______m/s，即物體不受力的時候也能處于靜止狀態.

學生的發現：物體在沒有受到力的作用時，物體可以處于勻速直線運動狀態或靜止狀態.

筆者介紹歷史上亞里士多德、伽利略、笛卡爾、牛頓等科學家對同樣問題的研究成果，并與我們的發現進行比較，鼓勵同學們只要大膽質疑、不斷實驗、善于總結與推理，下一個“牛頓”就是你！

“阻力對運動影響”的教學一般從亞里士多德的觀點出發，沿著歷史的軌跡，提出伽利略、笛卡爾的觀點，在實驗基礎上分析、歸納得出牛頓第一定律.這樣的設計離學生的生活太遙遠，學生興致不高.教師的講授往往會代替或掩蓋學生的學習，教學效果并不理想.因此，我們要通過多種方式、途徑來引發和激勵所有學生主動參與到活動中去，使學習成為學生自己的活動，在教學設計時教師要充分重視學生的基礎和經驗，讓學生在比較中提出問題、解決問題，完成知識的自我建構，取得事半功倍的效果.

2 基于學生的需要設計活動，引導學生自主探究，豐富情感體驗

初中生都有強烈的動手欲望和強烈的操作興趣.物理課堂上要改變過于強調接受學習、死記硬背、機械訓練的現狀，倡導學生善于發現、樂于探究、勤于動手，讓學習成為一個生動活潑的主動而富有個性的過程.在這個過程中，教師要讓學生在“問題解決中學習”，通過創設一系列的問題情境，讓學生用自己的思維和行動親自獲得知識，有效地滿足學生的探究需要，從而自覺地出現探究性的學習行為.

案例2：“研究通電螺線管周圍磁場分布特點”活動的設計

(1) 引導探究

奧斯特的發現激發了科學家的探索熱情，他們讓電流通過彎成各種形狀的導線，研究電流的磁場.其中有一種是后來用處最大的，那就是把導線繞成螺線管再通電.我們也來做一回“小科學家”，研究一下它的磁場是怎么樣的.

學生設計實驗1：將通電螺線管平行放在小磁針的上方，觀察小磁針是否偏轉.

學生設計實驗2：將通電螺線管去靠近小磁針一極，觀察小磁針是否發生偏轉.

如果實驗1是學生對奧斯特實驗的模仿，那么對實驗2的研究則體現了學生對新事物的探索.他們發現通電螺線管的一端去靠近小磁針的一極互相吸引，而靠近另一極卻排斥，由此做出猜測：通電螺線管的兩端相當于兩個磁極，它也有N、S極.并結合磁的知識，有了更進一步的發現：當螺線管的中部去靠近小磁針時，小磁針沒發生偏轉——通電的螺線管對外相當于一個磁體，它的中部與普通磁體一樣，也是磁性最弱的部分！

(2) 交流合作

學生設計實驗3：通電螺線管吸引大頭針.

生：大頭針很難被吸引上來.

師：是不是它沒有磁性？

生：不是，可能是磁性太弱了.

師：大家說得對.如果磁鐵的磁性變弱了，我們可以用什么樣的方法使它增強磁性？

生：磁化.

師：我們能不能讓通電的螺線管的磁性也增強呢？(播放視頻：大型電磁起重機吊起重機.)電磁起重機為什么能吊起這么重的物體？它的奧秘在哪里？

學生猜測其中可能的原因：① 是否增加了電流？② 是否增加了螺線管線圈的圈數(匝數)？③ 有同學受剛才問題的啟發，聯想到如果將磁鐵或鐵物質與螺線管組合起來，即使不改變電流大小或線圈匝數，是否也可以增強螺線管的磁性？學生的探究熱情不斷高漲，教師鼓勵學生在預習下一節“電磁鐵”的基礎上作課題研究：如何增強通電螺線管的磁性？

物理教學不只是讓學生知道一個科學的結論，對于教材安排的探究活動，如研究杠桿的平衡條件、研究平面鏡成像規律等，教學活動的設計要突出知識形成的過程，教師要利用“角色轉換”，讓每一位學生扮演小科學家，經歷“猜測——假想——實驗”的研究過程，領悟科學的思想和精神，發展他們對科學探索的興趣與熱愛.

3 圍繞學生的認識過程進行活動設計，引導學生學會思考，養成良好的思維習慣

古希臘著名生物學家普羅塔戈說：“頭腦不是一個要填滿的容器，而是一個需要燃燒的火炬.”這“燃燒火炬”的過程，對于我們教師來說，實質上就是引導學生生疑、質疑、解疑，指導學生再生疑、再質疑、再解疑這樣一個不斷循環而又螺旋上升的過程，也就是指導學生學會思考、學會方法、學會創造的過程.探究教學中教師不可以代替學生去思維，但應該舍得讓學生在思考中“浪費”時間，教學要激起認知矛盾，催生認知結構的同化或順應，經歷“平衡——不平衡——平衡”的認知發展過程，幫助學生實現意義建構.

案例3：“力可使物體的運動狀態發生改變”的探究活動設計

活動1：認識“力可以改變物體的運動狀態”.

展示“腳踢飛足球”、“球拍將球擋回去”等圖片，認識到球受力后改變了運動狀態，得到“力可以改變物體運動狀態”的結論.

問題1：力一定可使物體的運動狀態發生改變嗎？

聯系靜止在桌面上的茶杯、勻速直線運動的火車等，發現物體受平衡力作用時，其運動狀態不發生改變.

問題2：什么樣的力可使物體的運動狀態發生改變？

學生的批判質疑意識和探索創新精神是學生核心素養的重要組成部分，也是小學數學深度教學的追求。教學中，教師應努力為學生創造一個生動活潑的、富有挑戰性的情境，讓學生在問題的驅動下積極思考、自主探究、合作交流，在解決問題的過程中提高自己的素質。

由物體的運動狀態不變時，受到平衡力作用，進行猜想：物體的運動狀態改變時，受到的力不平衡.

圖3

活動2：研究物體運動狀態改變的過程中，其所受力的關系.

如圖3所示，給你彈簧測力計、鉤碼，如何設計實驗方案？

方法1：鉤碼掛在彈簧測力計之下，將鉤碼由靜止突然加速向上運動的時候，發現F>G.

方法2：將鉤碼由靜止突然加速向下運動的時候，發現F

結論：物體受到的力不滿足平衡條件，即受非平衡力作用時，物體的運動狀態就會發生改變.

好的學習不是來自教師找到的好的教學方法，而是來自給學生更好的機會去思考、去建構.好的教學不以學生取得現成的結論性知識為目標，而是在活動中不斷地引導學生逐步掌握研究問題的科學方法和產生積極的情感體驗.教師只有把學生帶到學習任務中，提出一個個探究性的問題，給學生質疑的機會和思維的空間，才能讓學生接受挑戰，克服困難，品嘗解決物理問題的喜悅.

4 從學生的錯誤出發設計活動，引導學生突破障礙，提高反思能力

每一個學生對物理知識的理解有著自己獨特的認識方式，在分析學生錯誤原因的時候，不要急著告訴學生答案，或者急著糾正他們的錯誤.教師不妨可以先聽聽他們的理由，所謂磨刀不誤砍柴功，然后采取有針對性的措施.知道他們為什么會錯，比告訴他們答案更重要.

案例4：“對筷子斜插入水中現象”的認識

問題：如圖4所示，是我們從水面上方看到的筷子斜插入水中的情況，其中正確的是( ).

圖4

圖5

根據光的折射規律，當光從水中斜射入空氣中時，折射角大于入射角，所以看到的水中物體都會上移，正確答案為D.然而學生的答案幾乎都選擇B，這是為什么？學生的做法是在B圖上畫上“法線”，并標出了入射角∠1、折射角∠2(如圖5所示)——原來學生把筷子的形狀錯誤理解成了光線形狀，與之前做過的一個習題(如圖6丙)出現了混淆.針對此，許多教師一般采取“作圖分析法”，根據光的“折射規律”和“人眼根據光的直線傳播來判斷物或像的位置”的特點進行解釋，雖然快捷，但相信絕大部分學生離開教室就會遺忘.筆者采取了實驗觀察和變式訓練并舉的方法來幫助學生找到突破口的方法.

(1) 探究小實驗：將筷子斜插入水中，通過水面你能看到什么現象？為什么實驗現象與大家以前分析的結果完全相反，到底是什么原因？

(2) 將問題改成對應的變式練習：

變式①：觀察水池底的時候，光將從__________進入__________，所以水底看起來將變__________(選填“深”或“淺”).

變式②：觀察斜插入水中的筷子時，光將從____________進入__________，所以水中部分將變__________(選填“高”或“低”)，所以水中部分將向__________(選填“上”或“下)彎折.

圖6

通過這樣的訓練，學生的認識將會拾級而上，逐漸改變原先簡陋的、錯誤的觀點.教學中學生出現錯誤并不可怕，學生的錯誤也是一種重要的資源，但是課堂上教師往往忽視學生的錯誤而去直接關注正確的結果，使學生失去了一個很好的反思、自我教育的機會.教師要通過分析解讀學生在問題暴露中產生的困難與障礙，設計有針對性的活動，擊中要害，幫助學生重新回顧學習、認識過程，豐富學習體驗，勇于放棄或修正不正確的觀點，養成良好的科學態度.

課堂是學生成長的搖籃，活動是學生發展的媒介.教學中教師要給學生自由探究的空間、自由摸索的時間、自由發揮的舞臺、自由展示的天地，讓學生在精心設計的教學活動中不僅獲得知識，找到適合自己的學習方法，更能體驗學習的成功，享受學習的快樂，形成良好的學習品質，為學生的終身發展奠定基石.

[1] 劉炳昇．對“高效物理課堂教學”的認識[J]．物理之友，2014，30(1)．

[2] 吳志明．以生活為主線的問題驅動教學策略〔J〕．教學月刊，2014，(9)．

①本文系“江蘇省太倉市吳志明正高級教師工作室”的研究成果之一.