摘 要:教學設計是保障教學有效的關鍵,是為了促進學生有效開展探究性學習、培養學生學習能力、促進學生思維發展而設計的解決教與學問題的理想化方案。理想的物理教學應該是“教者有法,學者有趣”,考量物理教學是否有效的最終標準是看學生的思維及解決問題的能力是否得以發展和提高,而不應該僅用考分高低來作唯一的衡量依據。
關鍵詞:物理教學;疑惑之源;科學猜想
筆者根據自己多年的教學實踐,結合平時聽課學習的領悟,談談物理教學設計應把握的幾個關注點。
一、 尋找疑惑之源(關注學生已有知識經驗)
我們在教學之前要事先了解學生的實際情況,進行學情分析,以便知道他們懂得什么,懂得多少,這樣我們才可能設計出幫助他們更好學習的方案。要想了解學生的實際就要多與學生交流,或者采用問卷調查,或者就我們所要展開學習的課題設計一份學案,通過學案向他們提出一些問題要求他們回答,然后就他們回答的情況進行分析,思考他們的想法,以及是什么原因導致他們有這樣的想法。這樣設計出的教學才會更有針對性,才能幫助學生后續有效學習。
例如,在《機械效率》一節教學中,我結合生活實例課前給學生設計如下一份導學案:
如圖1所示,樓高10米,分別用圖示的三種方式運送沙子,第1種是人直接提著沙子上樓;第2種是把沙子放進桶里,人通過動滑輪把沙子拉上樓;第3種是把沙子放進質量較小的袋子里,人通過動滑輪把沙子拉上樓。
提出問題:在每一種方案中各需要克服哪些物體的重力做功,總功分別是多少?有用功分別是多少?額外功分別是多少?
由此,你是否知道什么是機械效率?
……
這樣我們可以設計出逐步深入的問題,根據學生回答的情況了解他們是否理解有用功、額外功、總功、機械效率等概念,以便可以讓學生把更多時間放在探究影響滑輪機械效率的因素上。
二、 巧妙創設情景(關注學生情感體驗)
學生學習的意志力薄弱,面對復雜的物理過程和物理原理很難深入學習下去,如果我們多用點心思,對物理情景進行創意設計,即開發出能引起學習興趣的學習資源,學生帶著一種喜悅的心情進行學習,學習積極性會得到很大提高,學習效率自然很高。
例如:我為《機械運動》一節設計的學習方案是一篇旅游日記,學生邊讀日記邊借助圖片和動畫“游”在其中,學生會有身臨其境的快樂學習感覺,學生的求知欲會得到激發,學習探究的欲望也會隨之加強。“游”與“學”相結合,學生不但樂學,而且認識了“機械運動、參照物”等許多物理概念,深刻領悟了“運動的相對性”。
旅游第一站——在草原上駕奔馳的駿馬豪情奔放、乘行駛的火車跨過長江、坐宇宙飛船遨游太空……在屏幕上顯示我們的位置在不斷變化,從而認識機械運動的概念。旅游第二站——觀看《西游記》中孫悟空的“騰云駕霧”的拍攝技巧,從而理解參照物可以是運動的物體,也可以是靜止的物體。旅游第三站——游客競答:在美國電影《生死時速》中,展示了一場驚心動魄的生命競賽:在一輛正在行駛的公共汽車上發現被恐怖分子安裝了炸彈,只要車速低于50km/h,炸彈就會自動爆炸,如何將車上的乘客安全撤離汽車呢?讓學生通過競答理解運動的相對性。
三、 引導科學猜想(關注學生缺乏的事實依據)
猜想與假設是科學探究的一個重要環節,科學的猜想和假設會讓探究活動少走彎路。學生由于經驗不足,對物理知識之間的關系理解不透,他們對所要探究的問題提出的猜想往往沒有針對性,或提出的假設是沒有依據的無效假設,這樣往往會讓探究活動陷入“僵局”,要么出現錯誤的結論,要么草草了事沒有結果。就提出的問題學生進行猜想,必需是以一定的事實為基礎的,絕不是憑空瞎想,學生會借助頭腦中已存的信息對問題進行分析、處理和加工,然后提出自己的觀點。脫離現有知識基礎的“猜想”只能叫“猜”,不能稱為學習研究中的“猜想”。正如前面“機械效率”的教學中,對于什么情況下機械效率較高?學生的回答往往只能說是“猜”,因為學生對這一問題沒有知識背景和生活經驗作為支撐,這種“猜”不是真正意義上的科學猜想。
學生對提出的問題猜想不出的原因往往是缺乏必要的事實依據。既然如此,教師可以主動提供材料,不妨設計一套學案來引導學生進行科學猜想和假設。再以上述“機械效率”一節學案為例,通過前面的解答和分析,學生會發現第3種方法所做額外功較少,總功也較少,這樣機械效率會更高。首先讓學生針對問題進行分組討論,求同存異,然后讓學生依據自己的觀點猜想滑輪的機械效率與什么因素有關。科學的猜想是成功的一半,有了科學猜想才可能設計出科學的探究方案,才能保證探究活動有效開展。
四、 捕捉疑點(關注學生思維發展)
“思維是從疑問和驚奇開始的。”常有疑點,常有問題,才能促進思維發展,才有創新的靈感和源泉。根據皮亞杰的認識論,學生的學習是在原有知識經驗的基礎上,通過不斷地與新信息進行交匯、碰撞,使得思維不斷發展。學生在學習的過程中,由于原有認識水平的局限或思維定勢、直覺經驗等因素的影響,往往會形成一些不可靠的觀念或判斷,如果以錯覺和矛盾的心理為突破口,創設能夠引起強烈心理反差的學習情境,強烈的心理反差必然會使他們產生驚奇感,并在驚奇中激起思維的動機和解決問題的欲望,當疑點得以解決之時,如同撥開烏云見太陽的感覺,從而對問題的理解更加深刻。因此教學設計要善于巧設問題,引起學生認知沖突,引導學生質疑問難,使學生情不自禁地投入到學習過程中。
比如:在學習《光的折射》一節時,我為學生設計了一個課前活動小實驗“水中揀珠”比賽,要求每組兩位同學競技,在相同的時間里揀出的珍珠多獲勝。依據學生的經驗會向看到的珍珠處打撈,可是他們費盡全力最終可能徒勞無功。再如,大氣壓強實驗等,都是可以利用學生心理反差創設驚奇情境的良好素材。通過這樣的問題有效激發,會使經驗和實際產生強烈的沖突,從而激起學生探究的欲望。
五、 重視總結(關注反思性學習)
課堂小結往往僅占幾分鐘,有時甚至幾句話,但它卻是課堂教學的有機組成部分。課堂小結能夠檢驗教學目標的達成度,有助于鞏固課堂教學效果,培養、發展學生多方面的能力,還能促進學生習得知識的同時感悟物理學習方法。常見的小結方式有首尾呼應式、歸納總結式、交流評價式、預設懸念式、思維導圖式、拓展想象式等。小結方式得當,能起到畫龍點睛的作用。在實際課堂教學中,可依據所學課程選擇理想的小結方式,或將多種方式的課堂小結有機整合,配合使用而顯得相得益彰。
筆者比較推崇思維導圖式小結方式。思維導圖是極佳的記憶路線圖,它是把事實和思想組織到一起的思維方式。思維導圖可以把抽象的物理問題形象化,可以清晰顯示各知識點之間的邏輯關系,可以對重點、難點問題進行標識和注解。思維導圖可以幫助學生將復雜、無序、孤立的知識點和想法變得簡單、有序、相互關聯,從而促進學生對知識的理解。
例如:在《平面鏡成像》一節的小結中我引導學生利用計算機軟件繪制如圖2所示的思維導圖。思維導圖形象直觀,條理清晰,學生樂于接受。首先利用線條和色彩可以調動學生積極思維的情緒;其次每個學生都可以借助網絡上傳自己的思維導圖,也可以下載他人的思維導圖,這樣每個同學都可以從他人那里學習到自己沒有想到的問題,從而完善自己的知識體系。
綜上所述,教學設計應該關注學生的已有知識經驗,關注學生的情感體驗,關注學生缺乏的事實依據,關注學生的思維發展,關注學生的反思性學習。從而提升物理學科教學的廣度和深度,給予學生更大的學習空間,促進學生學習能力和思維能力的提高。
參考文獻:
[1]孫梅芳.應用現代技術優化物理學案設計[J].湖南中學物理,2013(08).
[2]姚洪富.物理教學中如何引導學生“猜想”[J].讀與寫(教育教學刊),2009(10).
[3]李展華.以“全反射”為例談教學設計的“關注點”[J].物理通報,2012(10).
作者簡介:孫煒,安徽省蚌埠市,安徽省懷遠縣魏莊中學。