郭斌
摘? ?要:按照《國家中長期教育改革和發展綱要》中堅持以人為本、全面實施素質教育戰略目標的推進,全國很多地區的高中物理課堂都發生了變化,學生自主學習、交流合作成為主流,但課堂仍然還是學校教學的核心,本文結合實例從導學模式探索的角度談談如何實現教育目標。
關鍵詞:物理教學;導學;自主學習;加速器
引言
所謂導學模式中“導”是教師對新課的引導,既有課前結合教學目標、教學重難點激發起學生的求知欲的指導,也有在課堂中對教學過程的指導,以及在課堂尾聲對教學內容的總結和升華。而“學”就是指學生在教師的引導下,帶著問題去查閱資料,在思考和獲取信息的過程中學會如何去解決問題,最后在課堂上把學習的成果呈現出來。在整個“導學”過程中教師指導學生在“學”的過程中發展學科核心素養所要求的理解能力、分析綜合能力、培養對科學的興趣,端正對科學的態度,理解科學精神,形成良好的科學品質。
1? 導學模式的基本內容和形式
導學模式與傳統課堂教學中采用的講授模式不同,既體現了教師主導和學生主體“雙主體”思想,也和新課標中提倡“探究式”教學方法相輔相成。
1.1? 其中常用的“導”法
(1) 問題引導:課前教師提出需要學生需要思考的問題,要求學生查閱相關資料去回答、解決。
(2)按步驟指導:按照課程內容的層次,根據教學程序把學生自學的過程分步驟、層層遞進、逐步深入。
(3)拓展導學:以課程內容為主,拓展相關相近的知識和信息,不僅培養學生掌握“考試知識”也讓學生全面發展。
(4)比較導學:指導學生對新知識和已有知識進行對比和區別,從而能更好地理解物理概念的內含,樹立物理觀念和鍛煉物理思維。
1.2? 學生“學”的常見方法
(1)互助合作式學習:以小組為單位展開問題的研究,小組成員各司其職,分工合作。最后把成果展示。各小組以不同的問題為研究對象,最終在課堂上進行匯總,各小組的研究問題互相補充,呈現出整節課的內容。
(2)課題探究式學習法:學生把教師布置的新課的內容以研究課題的方式來探究,從搜集信息到篩選信息到最后分析綜合最后得出結論。
(3)自主探索學習法:不由教師指定任務,學生主動選擇感興趣的問題作為學習的切入口來學習,選擇相同興趣問題的學生自由組成小組來學習。
(4)基于互聯網的學習方法:學生不僅把互聯網上資源為信息收集的來源,把互聯網上提供的工具作為信息處理加工的手段,而且把互聯網上的工具作為生生之間,師生之間互動溝通的主要工具。
2? 導學模式的實踐案例
所用教材和新課內容:《普通高中課程標準實驗教科書物理 選修3-1》(山東科技出版社出版)第六章第三節洛倫茲力的應用
授課主體:高二年級某班學生
課前學情分析:由于本節中涉及到洛倫茲力應用內容比較多,在選擇課堂內容時把重點放在其中加速器的介紹上,所以新課的副標題為——“加速器”、人類與核科學。
因為對于探究微觀粒子來說加速器是必不可少的工具,但是加速器的建造短期內不僅不能直接給社會創造財富而且還消耗了大量的社會資源,近年來對于我國是否應該建造高能大型粒子加速器的爭論此起彼伏,使得加速器這一概念開始進入到普通民眾的視野。所以讓學生好好地了解加速器這部分知識既是必要的也是迫切的。
本節課的教學目標是:(1)知道什么是加速器以及回旋加速器的基本工作原理。(2)團隊合作是當下科學研究的主要模式,培養團隊精神和合作意識。(3)通過了解我國在高能物理領域的成就,激發愛國熱情,提升學習興趣。(4)知道科學的探索一直在影響人類社會,科學精神不應急功近利。
下面主要從“導”和“學”兩方面來談談怎么去實現教學目標的。
2.1? 教師“導”
教師引導的環節,以問題導學方式為主,每個問題的設計是引導的關鍵,要求每個問題的設計體現層次性、拓展性和可比較性,即以問題為載體涵蓋其他導學法的功能。對于本節課設計了四個問題,而且這些問題會提前兩周以上時間布置給學生,問題如下:
問題一、“加速器”有什么用?“加速器”種類有哪些?我國在加速器建設方面取得了哪些成就?介紹出至少三個我國的重要加速器實驗室。
問題二、介紹“曼哈頓計劃”(包括計劃的由來、過程、影響。軍方和科學家的負責人是誰),回旋加速器在計劃中起到的作用及其基本工作原理,介紹一下奧本海默。
問題三、介紹一下“CERN”(包括成立的由來,成立的目的等),CERN的運作方式如何?(比如各觀察員成員國之間的關系),CERN目前在高能物理方面已經取得哪些成就?有人認為CERN花了全世界很大的一筆財富和精力去研究類似“物質構成”這種和人類生活不相干的事情是一種巨大的浪費,你怎么看?
問題四、CERN中有哪些重要的加速器實驗室?其中質心系能量最大的是哪個?建它的目的在哪里?它何時開始籌建?何時開始運行?規模如何?說出它的幾個最。有科學家指出LHC啟動后可能產生黑洞吞噬地球,你怎么看?
在課前指導環節,引導學生在選題分組的時候進行組員調整。因為最后學生以小組匯報的形式把所研究的成果呈現在課堂上,對學生的綜合素質有較高的要求,雖然授課對象是本地區比較好的生源,但是一個班學生的能力還是參差不齊的,讓能力較強的學生不扎堆在同一組,才能讓教學目標不至于落空。最終經過調整,全班學生以自主興趣為基礎按四個問題分成了四個小組,每組選出組長,負責本組的分工協調和匯總,在準備階段要求各組落實組員在本組的任務,要求所有組員都參與。另外在準備階段還經常指導跟進各組的進展,有技術方面的:比如下載、剪輯視頻,制作PPT;也有拓展問題深度的:比如談到自己的想法時怎么把握內容,因為課堂呈現時間有限,每組只有十分鐘左右的時間把問題講完,為了不埋沒自己的辛勤勞動,建議學生用拓展資料的方式以電子版上傳到班級群供其他同學查閱。
在課堂指導環節,為了更好銜接課堂節奏,在上課前幾天把各組匯報的內容了解清楚,并設計好課堂中間各問題的銜接和補充,比如第二問中對學生介紹的回旋加速器原理比較簡略時還要補充一些常見的考點。在最后課堂的總結升華時指出科學理論的研究離不開實驗的支持,“工欲善其事、必先利其器”,實驗的成敗又與實驗設備的好壞休戚相關。從匯報過程中我們不僅可以看到加速器的發明不僅在人類研究物質的構成,探索宇宙奧秘的過程中起到了重要作用,也直接參與了人類歷史的進程。以歐洲核子研究中心為代表的科學研究模式在某種程度上開創了信息化時代科學家之間科研合作模式。
2.2? 學生的“學”
課前準備環節:學生在按問題分組之后,就按小組為單位展開研究。一個小組一般10人左右,小組互助學習分工為:3-4人負責相關問題的資料搜集,2-3人負責搜集資料的篩選,1-2人負責將資料綜合整理成文字或者PPT,最后1-2人負責在課堂進行匯報。在準備過程中,小組要經常性碰頭討論研究進展:比如資料搜集的方向、有效性資料的篩選、怎么把資料整合成文字或PPT、最后進行匯報試講。
在利用互聯網學習方面,學生在搜集資料和分析資料的時候不僅使用搜索引擎,比如百度搜索,也利用百度百科、百度文庫、知乎、嗶哩嗶哩等學生比較熟悉的軟件來進行資料的搜集、篩選。但是幾乎很少采用知網、維普等期刊網站來搜索文獻。
課堂呈現學習成果環節:
對于問題一,學生不僅用文字介紹了加速器的種類和我國的成就,還用圖片的方式展現了不同的加速器,并展示了我國比較重要的幾個加速器實驗室,對加速器用途方面對課本中內容還進行了補充,增加了相關的圖片和影像資料。
問題二的匯報中,學生利用網絡上已有的回旋加速器教學課件對其原理做了介紹,而且對回旋加速器在研制幾年后就在曼哈頓計劃中起到重要作用做了補充,使學生體會到科技直接改變世界的力量。而且這組學生還補充介紹了我國研制原子彈的情況,激發了學生的愛國熱情。
問題三的匯報中,學生引用了2012年倫敦奧運會開幕式介紹“蒂姆博納斯李(Tim Berners-Lee)”橋段的視頻,讓人們體驗到科學研究間接改變世界的巨大作用,也體會到科學家把科學成果造福全人類的崇高精神(蒂姆作為萬維網的發明者把技術無償公開給全世界),特別是現場教學時,學生了解到視頻中蒂姆在開幕式現場打出“TISH IS FOR EVERYONE”背后的故事時也激動鼓掌。此外對這個問題的匯報也讓學生了解到歐洲核子研究中心這種跨國科研的方式,真正體會到科學無國界的精神。本題最后一個問題放在我國這幾年爭論是否應該建大型加速器的背景下顯得很有意義,這組同學的意見也不統一,所以臺上學生匯報時也列出了相反的觀點和論據,沒有定論——這點比較出乎意料,我本以為學生會一致贊同建加速器,這也體現學生的獨立思考精神。
問題四的匯報中,除了利用在網上查到的資料做了文字和圖片、視頻的展示外,涉及到學生個人觀點部分,展示比較貧乏,特別是對“黑洞是否吞噬地球”的觀點不容易在短短的幾分鐘講清楚,所以這組匯報時以網絡上主流觀點作為結論:即認為不需要有這種擔憂。獨立思考較少。
3? 總結
本節課最后雖然拖堂了一些時間,還是比較好的完成了教學目標,整個課堂真正體現學生為主體:四個主講人分別代表四個小組講了四場小講座。除了主講人外,那些沒有上臺的小組成員也被以字幕感謝的方式呈現在電子屏幕上,學生參與學習的積極性和主動性得到了很大的提高,學習熱情也相當高漲。雖然在課堂時間以學生為主,但是教師的指導貫穿學生整個學習過程的始終,很好地體現了“雙主體”的教學理念。當然這次導學模式嘗試也暴露了在大班制教學條件下學生參與廣度和深度不足的問題,而且也體現學生之間綜合能力的差距,如何兼顧學生的差異性,提升學生的參與度也是后續教學中需要考慮的問題。