吳健
【摘要】將研究性學習的模式引入高中物理學課堂,打破課時結構局限,延展教學時效,餞行讓學生預先了解課堂背景,制作課堂教具、分組自主實驗觀察、現象自主分析、教師延時評價、課后延續研究找到課堂和社會應用的切入點的教學模式。評價這樣的教學模式對學習對象探索、獲得物理規律的實效性。得出將這一模式引入學生課堂確能提高學生課堂的參與度、提高學生通過多維角度獲得的知識感知度從而提高課堂教學的實效性的結論。
【關鍵詞】研究性學習 物理課堂 教學模式 課堂有效性
【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2016)08-0158-02
研究的背景和意義
研究性學習或者探究性學習都是由英文“Inquiry Lcarning”翻譯而來,是人們在總結了發現式學習和有意義學習的經驗的基礎上提出的一種以學生的自主探究為主的學習方式。這一學習方式的出現,在學校教學領域中引起了一場“學習的革命”。各種形式的研究性學習,如“專題式學習(Project Learning)”、“任務式學習(Task-based Learning)”等等,在發達國家中已經成為學校學習的重要方式。例如新西蘭的中學科學課程中,每學期都有兩周共10節課的時間,供學生進行專題學習活動。而在中國,自從我國教育部正式啟動了新一輪的基礎教育課程改革,就把“研究性學習”列入新課程標準,成為新課程改革的一大亮點。全國各地有許多教育工作者都積極開展研究性學習在教學中的應用研究,不少教師更是身體力行,用自己的教學實踐從事著研究性學習的探索。
但是在中學課堂中通常將研究性學習這門課程獨立于其他的各科課程中,在現實的教學中個人卻體會到研究性學習與我所教的物理課堂無論從研究的模式和方法上或者課外資源的延拓補充方面都有許多有機的結合點。
研究的過程與方法
以下我從兩方面論述踐行研究性學習和高中物理課堂結合的方式,以及這兩種在具體操作過程中的收獲:
一、研究性學習中強調的是自主探究、分工協作、觀察討論等研究問題的方法
高中物理課程在組織和實施研究性學習時,應結合物理學科特點,充分發揮物理實驗的優勢,就是最有效、最務實的方法和態度。課堂教學應盡可能多地向學生展示更多的、真實的實驗模型或物理過程,如果將這一任務賦予研究性學習課程,學生就能夠有足夠多的時間和老師一道積極參與和研究、體驗物理規律,并盡可能去探究,并可以把探究的成果應用回物理課堂,則這樣的過程更可以充分達到教與學的目的。
應該說,高中學生已具備一定的自學能力和獨立思考、觀察問題的能力,而物理教學的最終目的是要教給學生學習物理的思想方法和提高解決實際問題的能力,即要“授之以漁”。盡可能多地讓學生自主展示更多的、真實的實驗模型或物理過程,這樣做的目的是能讓學生看到物理題所描述的真實過程。同時,通過這樣的展示,讓學生進一步懂得,物理書上的每一頁不是簡單的、枯燥的,而是一個活生生的物理現象和事實,從而進一步感知實踐的重要性,進一步激發學習物理知識的興趣,使他們產生強烈的參與實踐,親自嘗試用物理知識來解釋實際問題的意識和欲望。因此,在物理教學實踐中,可以針對許多物理題中所描述的情景做一些實驗演示儀,通過成功的演示過程,讓學生在真實的物理情景中去體驗和探究物理問題的答案,學會自覺地用實踐的思想去探究問題,而不是將物理題當作數學問題來思考。
所以我們應該多在物理課堂上創造一些能讓學生共同參與研究、學習真實的物理過程的機會。為此,盡可能多地將一些物理題中所描述的情景展現給學生,為開展研究性學習做點有用的教學工作。我們可以開放實驗室,積極協助引導學生自主設計、操作,完成實驗,讓學生自己查閱資料,讓學生主動思考問題,探究發現問題,解決問題,將新學的物理知識與生產生活相聯系。
二、創建一套適合本校學生學習情況的研究性學習與物理課堂有機結合的可操作的機制
延拓課堂、打破局限、將學生課外自主研究結果引入課堂的各個階段
1.做好課前延伸、利用學生自主研究結果加強對物理知識和現象的預先感知、降低學習梯度
案例分析一:
《超重與失重》是比較難以感知的一種物理現象,如何上好這樣一堂課呢,我校吳文勝老師在充分做好學情分析后,決定先提前一周布置任務讓本班的同學先去了解身邊的超重失重現象,學生在查閱相關資料、確定切入點電梯上升中的超重與失重的現象,并在老師的協助下拍攝電梯間的超重與失重視頻(見附件) 并完成預習報告。
老師在上課時將這一小組所拍攝的視頻應用于課堂的教學分析中,超重與失重現象立刻變得直觀可見,學生立刻可以從感官上充分的感知到超重與失重這一在身邊并不多見的物理現象。立刻讓視頻制作小組分析視頻中的規律,學生能夠通過視頻中的現象較快歸納總結出現象背后的物理規律,較難一節物理規律課,在學生的參與下很多現象的總結和歸納,因此學習階段的提前預設和直觀再現就變得水到渠成,順理成章了。
2.課中拓展,應用學生成果鼓勵自我探索規律
案例分析二:
《牛頓第一定律》中伽利略的雙斜面實驗是一個重要的規律探究實驗,這個實驗要求學生需要有較強的條理思維性,而在過往的教學中遇到該教學片段的時候很多的教師均會向筆者一樣,對著書本上的插頁照本宣科。但是這一次筆者邀請了一個學習小組由他們完成再現伽利略實驗的任務。
這個由學生組成的學習小組,利用課余的時間積極動手,不斷的改良實驗,從減少摩擦、增加可視度入手,還利用拍照技術處理實驗現象。在這一堂課的教學過程中我就利用下圖的實驗設備有請學生現場講演伽利略的雙斜面實驗,并讓他談談自己的體會和獲得。由學生小組利用自制實驗教具自己展示現象、自己觀察現象、自己探索實驗規律的這次課中實驗教學取得了良好的教學效果,第一次下課以后幾乎所有的學生都走上講臺,觀察實驗器材,而實驗小組的同學還非常自豪的在介紹,極大的培養了學生參與小科學研究的自豪感和喜悅感,一舉多得。endprint
另外此項實驗裝置不僅幫助學生直觀了解了牛頓第一定律,也在學校舉行的校研究性學習成果答辯的評定過程中獲得許多老師的贊許并獲得校一等獎。
3.做好課后延拓、培養創新精神
以往的物理課堂教授課內知識結束以后,下一個環節一般均是溫書應考。這一過程缺乏書面知識與生產、生活實際的結合點,終歸有紙上談兵之嫌。因而培養學生將書本上的知識沿用到生活實際中去解決一些實際問題,加強物理知識和規律的應用,培養學生的動手意識和創新精神,筆者認為是一個很關鍵的課后升華過程,由此我們將研究性學習引入到學生的課后延拓中,以下對具體的案例進行分析。
案例分析三:
將課后延展引入法拉第電磁感應定律,學生學習完法拉第電磁感應定律課,看到老師做這樣的實驗(實驗圖)想到如果有一個磁鐵可以自發的震動就可以在線圈中不斷的產生電能,借以想起地震中充斥了許多劇烈的搖晃,搖晃過程中帶動磁鐵在線圈中運動,可以將這些能量收集起來以電能的形式儲存,所以將他們先前已在研究的地震屋模型和能量回收結合起來,在抗震屋模型中加入線圈和磁鐵如下圖,用以解決地震過后電力供應中斷的無法照明取暖的實際問題。
雖然這種模型目前比較簡單,但是蘊含了很好的構思獲得了一些專家的肯定,獲評為市青少年科技創新大賽高中組省二等獎、市一等獎。
對新教學模式的結果的判斷
從課堂的效果看我們確實可以得到,學生在課堂的參與度更高了,學到了分析問題的方法,得到了獲取物理規律的途徑,出現了這樣和那樣的問題需要我們今后加以反思。具體表現在以下方面。
(一)制定清晰的可操作的研究性學習目標
在具體的研究過程中發現組里的老師沒有給學生確立清晰的研究目標,尤其是在課前學習階段,學生沒有了解書本章節的相關內容前就開始盲目的去了解所謂的科學知識,比如在研究麥克斯韋理論時,有些學生已經了解到了大學甚至更高的水平,這大大浪費了學生的時間,而且收集回的資料課堂上老師沒有時間也沒有處理的能力。
(二)選擇恰當的探究內容
課程的容量在每一節物理課是不盡相同的,有些課程涵蓋的知識較多,本身學生學習的任務就重,如果不進行適當課程的裁并,如有時候研究性學習模式植入課上了一半,課程只是探而不究,學生接受起來也是效果不佳,所以這樣的教學模式應與講授法適當的結合起來,操作的過程中我們也感覺到模式雖好但不是所有的課程都是適合的。
(三)模式的推廣性
我們的學校是位于市區政治、經濟、文化中心的學校,相對來說學生的社科類資源更加豐富,所以布置課前延拓,課后延伸他們有一些可實施的條件,但是確實有時候也需要動用很多社會資源,因而這一相對需時更多的物理教育模式,是否適合在大面積的學校推廣?這是我們下一階段需借用各方力量去探索去佐證的內容。
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