以問題為導向的TBL教學模式在中學物理實驗教學中的應用

◇ 甘肅 丁 海

中學物理實驗教學致力于培養學生終身發展需要的關鍵能力與必備品格,是自然科學領域中最為關鍵的課程之一.隨著課程改革的不斷推進,社會各界越來越關注學校能否培養全面發展的人才,同時也對當下的教學模式提出了新要求.中學物理實驗教學在致力于傳授專業物理知識的同時,還要求注重對學生科學思維、科學態度、科學探索的意識與方法等的培養.本文主要討論以問題為導向(PBL)的團隊學習(TBL)教學模式在中學物理實驗教學中的應用,以期為中學教學提供理論支持.

1 基于PBL的TBL教學模式

PBL教學模式是一種新型教學方法,區別于傳統的以講授為核心的教學方法,以問題為導向,在教學中以具有價值、復雜、真實性的問題情境為載體,將其展現在學生面前,通過探索、協作等形式,解決問題并獲取知識.學生在PBL 教學模式中,從被動轉變為主動,激發能動性與主觀性,使枯燥的學習變得生動有趣,提高學習效率,同時培養自主學習與問題解決能力.

TBL教學模式是一種基于PBL 模式的改革創新,強調以實踐性為特點、以團隊協作為方式的教學方法.TBL教學將班級學生化作多個小團體,形成討論小組,教師提前將學習內容告知小組成員,小組自行組織課前討論或預習,以提高學生實驗操作能力,強化學生教學參與能力.

2 構建中學物理基于PBL的TBL教學模式

2.1 基于PBL的TBL教學環節設計

TBL模式開課前將學生按以4～6人一小組進行分組,并投票選出1名小組長,根據學生表現與學生成績,每個小組合理分配人員,合理調配小組男女生比例.以小組為單位形成小組管理模式,小組成員之間進行資源共享、交流、討論等,小組長負責與組員協商問題解決方案,匯集組員意見,協調小組工作等.在開展物理實驗教學前,需要集中對教師、學生等進行知識講座,使其充分理解PBL、TBL 教學模式,尤其強調以問題為核心,教師做好引導工作,起到鼓勵、調控、監控的作用.

PBL模式共有5個環節.1)情境設置.教師根據本節課學習內容檢索的相關文獻,結合物理知識難點,設計一個有意義、復雜、真實的問題情境,展現在課堂上,組織學生解決問題.同時設立學習目標,要求學習目標與教學大綱內容一致.2)分析問題.學生根據自身所學知識,結合問題情境,分小組對問題進行分析,教師可從旁協助,指導學生從已知問題、需要解決的問題、如何解決三方面引導學生,初步探討問題解決方案.3)研究問題.TBL 小組根據初步討論得出的結果對物理問題進行驗證,小組成員分工協作,分頭進行資料查找、實驗驗證等,面對問題可從“還需做什么”“還差哪些條件”入手,并最終由TBL 小組成員交流討論,調整應對措施.4)討論評價.在規定時間內,TBL小組對問題解決情況進行討論,并向教師匯報本組解決方案,結合教師評價與學生互評對各小組解決方案討論分析,指出優缺點.5)教師總結.教師根據學生自主學習情況,結合課堂所授知識,對學生方法、知識等進行梳理總結,并對課堂內容進行講解與深入剖析.

PBL 的TBL 教學不僅強調學生的自主學習能力,同時關注過程考核、強化課內外同步學習內容;教學過程中注重師生榮辱與共、團隊協作、師生互動、生生互動.

2.2 案例設計

下面以“家庭電路”為例進行教學情境問題設計.在學習該節課前,學生已經掌握電功率、歐姆定律、串并聯電路等基本知識.

1)情境設置.首先,教師在課堂準備時根據課堂內容,結合生活實際進行問題設計.如根據家庭電路組成圖(圖1)識別家庭電路基本結構、識別零線與火線、掌握漏電與觸電保護等相關內容.

圖1

2)TBL 模式分組.教師提前對班級學生進行分組,4～6人為一個小組,讓小組成員相互討論;先以小組形式自行對家庭電路圖進行熟悉、認識,結合以往知識點,列出家庭電路組成次序,如開關、電燈、保險裝置、插座、電能表、總開關、進戶線等;由于課堂時間有限,教師需規定討論時間不超過10 min.小組討論完成后,由小組代表匯報討論結果.在此期間,由教師提出針對性問題.如家庭電路圖中每個構成部件具體的作用是什么? 如何識別零線、火線? 如何在發生觸電或漏電時做到正確急救? 并在此基礎上以小組形式展開討論,討論時間同樣為10 min.以這種形式逐漸培養學生深入思考、團隊合作、自主學習的能力.

3)課堂問題分析.教學中小組在處理情境問題時,教師應該從旁協助,引導小組向正確方向討論分析.

4)問題研究討論.以小組形式對問題進行討論,并向小組、全班匯報自己形成的方案,教師旁聽指導,對相應問題進行查漏、補充,并對疑難問題、重點問題進行針對性課堂分析.同時教師還應進行用電安全教育,向學生普及安全用電知識,如發生觸電后需用干燥木棍等絕緣體挑開電線或立即斷開電源,發生電失火應使用干粉滅火器,而不能用水滅火等.

5)最后教師總結.下課前10min,教師總結、梳理學生需要掌握的知識,并根據本節課學習的內容,對相應知識進行講解、補充,強化學生對知識的記憶和理解,進而完成本節課程內容.

3 基于PBL的TBL教學成果與反思

相比傳統教學模式,在中學物理實驗教學中運用PBL的TBL教學模式,可明顯地增強學生學習興趣,它將學生能力培養、復雜物理知識置于真實的問題情境中,以激發學生探索的意識,提高課堂趣味性.同時,該方法能夠鍛煉學生自主學習能力,使學生成為知識的探索者.基于PBL 的TBL 教學有助于進一步提高學生合作能力,有助于增進學生間的友誼,培養團隊意識.此外,基于PBL的TBL教學模式可將書本上的物理知識,通過情境模擬形式轉化為實踐動手能力,使學生意識到物理知識的實用性.

4 小結

基于PBL的TBL教學模式在實踐中可能會遇到諸多問題,教師需要做好充分準備,以應對學生探究中可能出現的各種問題,避免對課堂管理、教學帶來不便.在教學過程中,它是以小組形式展開的,有助于培養學生的團隊協作能力,但對于每個學生的學習情況如何正確評價與判斷等問題都需要進一步探討與研究.