基于計算機建模的中學物理教學

李凌云　李秀彬　張維軍

基于計算機的建模學習是促進學生科學概念轉變的重要途徑。基于學生浮力前概念的探查，本文從學習者分析、教學目標的設計、教學策略、教學評價、教學過程五個方面闡述了基于計算機建模教學的初中物理浮力的教學設計。

建模學習 概念轉變 浮力 教學設計

兒童由于受到日常生活經驗、事物表面特征、知識與文化背景、同伴文化等影響，容易形成與科學理解相悖的前概念，人們稱之為迷思概念。根據認知心理學的研究，概念轉變的心理模型建構過程包含四個階段的循環：激活原有心理模型中迷思概念；對模型中的元素產生不滿（產生認知沖突）；創建新模型，學生審查和修改該模型的元素，或重建新模型；使用新模型。基于計算機的建模教學具有創設認知沖突情境、促進學生及時反饋與遷移等作用，通過模型建構、模型評價、模型修改，促進學生科學概念的理解與鞏固。

由于受到迷思概念的影響，初中學生對浮力知識的學習困難較多。在浮力教學之前，教師采用紙筆測試、訪談等方式對初二學生的浮力前概念進行了探查。在浮力教學中，采用實驗、多媒體課件創設了學習情境，讓學生產生認知沖突。最后采用支持對話與協作、促進及時反饋的策略，設計了兩課時的基于計算機建模教學的練習課。

一、學習者分析

學習者分析的目的是為了了解學習者的學習準備情況，為學習目標的闡明、教學策略的選用、教學活動的設計提供依據，從而使教學真正促進學習者智力和能力的發展。……