摘 要:首先總結新授課練習教學的相關概念及其特點,然后介紹高中物理新授課練習教學四種策略:以“學習心理系統”選擇練習策略;以“學生主體思想”組織教學策略;以“多方法異角度”分析例題策略;以“多功能作業本”布置練習策略.
關鍵詞:新授課;練習教學;教學策略;核心素養
作者簡介:董友軍(1976-),湖南衡陽人,本科,中教一級,研究方向:物理學科教學.教師在講授新課時,經常會安排一些練習,用于引入新課、深化理解、鞏固提高.很多老師只關注練習的選擇,而沒有關注練習的講解,更沒有關注練習的反思.若沒有盡量發揮練習教學應有的作用,結果造成練習教學效率低下.本文從物理核心素養的視角,介紹高中物理新授課練習教學策略.
1 新授課練習教學相關概念及其特點
新授課練習教學需要了解哪些概念及其特點呢?主要包括新授課的定義及其特點、新授課練習教學的定義及其特點.
1.1 新授課的定義及其特點
在高中物理教學中,教師在課堂第一次講授高中物理教材的內容,這樣的課就稱為新授課.如圖1是人教版物理必修1目錄,老師給學生第一次上其中任何一節內容都稱為新授課.從圖1可以看出,新授課內容包括概念教學,如“時間和位移”;規律教學,如“牛頓第一定律”;實驗教學,如 “探究加速度與力、質量的關系”;科學史教學,如“伽利略對自由落體運動的研究”;應用教學,如“用牛頓運動定律解決問題”. 在正常的教學過程中,新授課占課時總數的70%以上.學生學習新知識,主要通過新授課.新授課的質量從根本上決定了學生學習的質量.
分析新授課的內容,歸納出三個特點:
特點一:內容全新.高中物理教材中,有些內容在初中沒有學過,高中為第一次接觸,為全新內容.如“核聚變”、“多普勒效應”,初中完全沒有學過,高中是第一次接觸的內容.
特點二:新中有舊.有些新授課內容,看似為全新內容,沒有學習過,實為已學知識演化而來.如“加速度”,加速度雖然第一次學習,但加速度公式中的速度概念,在初中已經了解;“動量”,動量在高中第一次學習,但動量中的質量和速度就是初中學過的概念.
特點三:舊中拓新.有些新授課的概念為舊的,但在舊概念的基礎上進行拓展.如“摩擦力”,高中拓展為滑動摩擦力和靜摩擦力;“導體的電阻”,在初中電阻定義式R=UI的基礎上,在高中探究電阻的決定式R=ρls.
教師既要研究新授課的內容特點,也要了解學生對新授課的心理特征,做到備教材,也備學生,根據教材知識內容,學生認知結構,優化知識結構、設計教學過程,從而提高課堂效率.
1.2 新授課練習教學的定義及其特點
新授課練習教學是指在新授課時,以練習為載體,涉及練習的選擇、講解、反思的一種教學方式.根據新授課練習教學安排的時間,可以把新授課練習教學分為新授課課前練習教學、新授課課堂練習教學、新授課課后練習教學.
研究新授課練習教學的內容,得出四個特點:
特點一:知識點少.新授課練習教學的選題,主要是對新知識的引入、理解、加深、拓展,所以新授課練習不能涉及太多知識點,知識點太多會分散新知識的學習時間,降低學習新知識的效率,不利于集中精力理解新知識.每一節新授課練習,主要考查新授課中知識的理解和應用,其它知識應該考查較少,這就客觀上要求新授課練習不能涉及太多知識點.
特點二:引導性強.新授課練習主要是引導學生用新學的知識去解題、去分析,去解釋現象、去指導生活.新知識的學習,若沒有針對練習的引導,學生應用新知識能力難以提高,理解新知識就會出現偏差,甚至產生錯誤.通過新授課練習教學的引導,促進了知識理解和應用.
特點三:考查面多.高中學生,學科多、任務重、壓力大,雖然每一節新課知識點不多,但是對于一個知識點,需要進行多面考查.通過不同面的考查,讓學生理解知識的內涵,明白知識的外延,全面構建知識結構,促使知識立體呈現.
特點四:容前拒后.在選擇新授課練習時,練習題中涉及的知識,可以容納前面的知識,但不能出現后面的知識.由于物理知識具有相互“串聯”的關系,若練習中存在沒有學過的知識點,這樣的練習不能成為“通路”,屬于“故障”題,不但沒有達成練習教學的初衷,而且還會造成學生畏懼學習物理的心理.
2 新授課練習教學策略
2.1 以“學習心理系統”選擇練習
根據認知心理學、信息加工心理學和建構主義心理學中關于學習理論的描述,學生的學習心理系統包括動力系統和操作系統.動力系統的心理機制是動機.“動機”是指喚起、引發、維持學習的心理傾向.學生的學習興趣最初來源于求知欲、好奇心,在此基礎上產生的學習興趣,是最直接的學習動機.因此,教師在選擇習題時應該考慮到學生學習心理系統中的動機因素,要多選擇有新奇、有挑戰的題目,這樣的習題才是練習教學的有效素材.操作系統的心理機制包括選擇、建構和應用.“選擇”表現為學生的學習認知是從由選擇開始的,這意味著學生對于學習有著強烈的主體性和主動性.“建構”是認知系統中最核心的機制,直接完成對新知識的理解,并實現認知結構的變化.“應用”是指學生認知活動在經過“選擇”和“建構”之后,通過運用新知識解決具體問題,達到對新知識的理解和深化.根據操作系統的心理機制,可以從四個角度選擇練習:從練習難易等級角度,切不可選擇那些遠超出學生“最近發展區”的練習,也不能毫不考慮學生的發展性,選擇的練習過于膚淺表面化,不注重學生深度思維能力的發展;從練習聯系生活角度,所選擇的練習最好關聯社會生活,緊扣科技前沿,不要脫離客觀事實而隨意亂造;從練習功能指向角度,選擇的練習必需對物理概念和物理規律有著明確的引導性,不能為了有練習做而找練習,失去了練習對新知識的理解和應用;從練習前后關聯角度,選擇的練習應該將新舊知識前后聯系,實現知識的同化與順應,從而建構起知識網絡.endprint
2.2 以“學生主體思想”組織教學
學生主體思想是指在教育、教學活動中,以學生為主體,在教師的引導下處理同外部世界及自我的關系,主要體現為學生的自主性、能動性、創造性.根據協同學理論觀點,只有學生才是教學的主體,教師、教材和環境都是教學的客體.對這一觀點的正確理解是: 教師是客體并不等同于只起非決定性作用,學生是主體也并不意味著都起決定性作用,它們在教學過程的不同階段分別起決定性作用.這一觀點的重要意義不僅在于確定了教師與學生之間的主客體關系,而且在于確定了雙方在教學過程不同階段的決定性作用,如表1所示.
植根于協同學的教學主客體關系理論,除了肯定師生雙方在教學過程不同階段的決定性作用外,還強調師生雙方的協同作用.由于教師在教學被組織階段起決定性作用,因此,教師必須進行必要的教學,這就從理論上為教師教學的必要性尋找到了根據.同樣,因為學生在教學自組織階段起決定性作用,因此,知識最終必須由學生自己來建構,這也從理論上為學生自我建構知識建立了依據.最后,由于系統從無序到有序的轉變需要非線性相互作用,因此,就從理論上為教師與學生之間的協同與交互作用奠定了基礎.筆者主要采用以下兩種形式組織新授課練習教學.
2.2.1 學生小組討論
海森堡說:“科學植根于討論之中”.在物理習題教學中引入小組討論能激發學生思考和培養學生科學表達能力.如在 “靜摩擦力”的練習教學中,教師可設置一系列問題:靜摩擦力是怎樣產生的? 什么是相對運動趨勢?相對運動趨勢的方向是怎么判斷?受到靜摩擦力的物體一定是靜止的嗎?……然后讓學生分成若干小組,相互交流、相互補充、相互質疑、相互解答.小組討論結束后,由各組長發表本小組的討論結果,教師則綜合、糾正、補充各小組的發言,從而達成對靜摩擦力概念的正確認識.教師這樣組織教學,把學生從客體地位變換到主體地位、從幕后推到臺前,易于激發學生主動學習、積極思考的意識,有利于培養學生良好的思維習慣和創新能力,使學生真正成為學習的主人.
2.2.2 學生動手探究
動手探究是科學探究的重要方式,科學探究是物理核心素養的基本要素,物理核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的適應個人終身發展和社會需要的必備品格和關鍵能力,它由物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任四個方面構成.如講解人教版物理選修3-2第五章第4節《變壓器》,為了理解變壓器的原理,設計了一個學生動手探究練習,教師準備了四組器材放在講臺上:一張白紙上放著三根去掉了橡膠包皮的銅導線.請四個同學上來制作一個簡易變壓器.結果四個同學都是把一根銅導線彎成連接的正方形,另外兩根導線環繞在正方形相對的兩條邊上,就制成了簡易的變壓器.筆者說四個同學都沒有制成變壓器,全班同學們非常吃驚,接著筆者提醒,兩個線圈能跟鐵芯接觸嗎?這時,同學們才恍然大悟,原來白紙不是用來放置銅導線,而是用來絕緣的.這個簡單的動手探究練習,使學生對變壓器的原理理解更加深刻.
2.3 以“多方法異角度”分析例題
多方法是指一個練習,用不同的方法分析和解答,培養學生的發散思維.異角度是指對練習的主干,再從不同的角度設置問題,從而考查不同的知識點.筆者在新授課練習教學中,常采用“一題多解”和“一題多問”分析例題.
2.3.1 “一題多解”分析
一題多解的主要目的有三個:一是為了充分調動學生思維的積極性,提高他們綜合運用已學知識解答問題的技能;二是為了鍛煉學生思維的靈活性,促進他們增長智慧;三是為了開闊學生的思路,引導學生靈活地掌握知識的縱橫聯系,培養學生的創造性.實踐證明,學生的解法越多,表明學生的思維越靈活、思路越開闊,就越有利于促進學生的思維發展、提高學生的創新能力.
2.3.2 “一題多問”分析
在物理教學中,如果教師布置的題目太多,學生只是機械、被動地完成任務,騰不出時間來思考概念,更達不到舉一反三的目的.所以教師應當將多個知識點用同一道題目有機地結合起來,建立多個知識點的內在聯系,考查學生綜合運用物理知識的能力.并通過一題多問,使學生認真思索習題的內涵,帶領學生綜合分析并解決問題,從而發展學生的思維廣度和知識深度.如講解人教版物理必修1第一章第5節《加速度》,編制如下練習:
題目 自從兔子和烏龜比賽后,它們成了好朋友.一天早上,兔子打電話約烏龜去爬蓮花山.它們來到澄海花園酒店坐的士,的士先向東走了3km,再向北走了4km,到達蓮花山.在車上,兔子和烏龜歡歌笑語,跳了一段交誼舞.它們還用打點計時器打下一條紙帶,測量出的士的瞬時速度.經過一小時到達蓮花山,并從山腳爬到了山頂.
問題:(1)兔子、烏龜、蓮花山、花園酒店,的士司機能不能把它們看成質點?(2)求從花園酒店到蓮花山的路程和位移?(3)求從花園酒店到蓮花山的平均速率和平均速度?(4)用打點計時器打下的紙帶如圖2所示,求E點的瞬時速度?(5)圖3為兔子和烏龜爬山的v-t圖像,請說明兔子和烏龜如何運動?
(6)根據(v-t)圖象如何求兔子和烏龜的加速度?
2.4 以“多功能作業本”布置練習
在中學,普遍存在這樣的現象:學生不愿做作業,老師不愿改作業,老師改作業是為了應付領導檢查,學生做作業是為了應付老師檢查.因此出現了老師布置作業形式化、批改作業簡單化,學生做作業抄襲化、交作業隨意化的問題.通過問卷調查得知,出現這種現象的主要原因是學生沒有認識到做作業的重要性和老師沒有充分發揮作業本的功能.筆者在教學實踐中,根據物理核心素養的指導,從六個方面理解和應用作業本的功能,對提高教學效果,增進師生情感,起到良好的促進作用.
2.4.1 物理作業本是學生知識的練習場
講授完一節新課,教師都要布置一定量的習題讓學生練習,作業本就是最好的練習場.學好物理需要適當練習,通過練習,能夠幫助學生鞏固新知識和應用新知識.
2.4.2 物理作業本是教師教學的反思場
課后反思,是優秀老師的重要習慣,也是教學常規的基本要求.但很多老師發現,這種課后反思,只是“孤芳自賞”,缺乏學生對教師的評價,因此是片面的,難以發現教學存在的問題,對提高課堂效率的幫助不大.老師通過物理作業本批改學生的作業,可以發現教學的不足和了解學生的缺點,所以物理作業本是很好的反思場.
2.4.3 物理作業本是師生情感的交流場
“科學態度與責任”主要包括科學本質、科學態度、社會責任等要素.通過物理作業本可以反映學生的學習態度,若發現不良的現象,可以及時指出,并給予學生幫助和關心,把不良學習態度扼殺在萌芽狀態.若發現學生有所好轉的跡象,要及時鼓勵,促其堅持.老師的贊賞,就是學生進步的最強動力.
2.4.4 物理作業本是教師解惑的答疑場
有些學校不是坐班制,學生有疑問要找到老師解答不容易,就算碰巧遇到老師,由于物理老師一般教2至3個班,學生100至150人左右,有問題的學生也較多,很難有時間一一講解.如果學生把疑問寫在作業本上,老師在看作業時,就能夠一一做出解答,因此,物理作業本是最佳的答疑場.
2.4.5 物理作業本是學生自學的記錄場
培養學生的自學能力,是中學教師的重要責任.授生以魚不如授生以漁,培養自學能力,就是授生以漁.要想提高學生的自學效果,就應該要求學生自學后,寫出知識結構,從宏觀上把握新課結構,構建物理知識.通過記錄自學結果,老師可以了解學生的學習狀態,有利于提高課堂教學的針對性.當然,把自學的結果寫到作業本上給老師檢查,也有利于促進學生自學的自覺性.
2.4.6 物理作業本是科學探究的展示場
科學探究是物理核心素養之一,若把所有的實驗都放在課堂進行探究,現實情況是難以做到,這就要求學生加強課外實驗的探究.在課外探究實驗中,學生可以通過物理作業本記錄探究過程、設計思路、探究結論等等.
參考文獻:
[1]邢紅軍.物理教學論[M].北京:北京大學出版社,2015:126-127.endprint