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随着教学改革的深入,课堂教学正经历着质的“二重性”辩证. 如教学思维方式“预设”与“生成”的辩证,教学行为方式“律规”与“境遇”的辩证,等等.
生成是相对于接受的一个说法,预设是相对于灌输的一种行为准备. 从教师灌输、学生接受,到教师预设、师生生成,是教师教学思维方式一种质的转变;而通过预设促进生成,通过生成完成预设是教师思维方式的一种辩证.
教学预设是遵循一定的教学规律,有目的、守理论来设计教学活动的目标、内容、方法、手段、组织形式等等,进而提高教学效率的教学设计活动. 预设体现了科学性,使教学行为具有律规性; 生成呈现了艺术性,因教学行为具有境遇性. 由于预设不能预见到课堂所有细节,所以在律规地实施教学情况下,总会出现“预料之外、情理之中”的境遇,巧妙地平衡律规外的境遇就是教学行为方式的辩证.
那么,物理教学案一体化设计中如何落实“预设”与“生成”的辩证思维而律规预设?教学实施中如何落实“预设”与“生成”的辩证思维而顺应境遇?我们在实践中把构建的“情境—问题—活动”教学模式具体化为螺旋式上升的三个层次,并借鉴和学习河南省西峡县杨文普老师“三疑三探”教学模式和苏州大学朱永新教授“新教育理想课堂三重境界”,整合为一个具有较强操作性和切合新课程理念的教学案一体化设计和实施的教学模式. 本文以电场强度概念的教学为例进行介绍.
学案体例和教学模式可以是以下三个要素或环节:课前学习—设疑自主探究,课内学习—解疑合作探究,课内、课后学习—质疑再探. 这三个要素或环节的划分,是以教育心理学最近发展区的概念及其所隐喻的教学本质为基础的.
该概念隐喻的教学本质包含:教学是一种学习活动,本质是学而不是教,因此教学活动的主体是学生;学习过程中涉及师生、生生交往实践,在这种交往中,教师要充分发挥主导作用,不是越俎代庖,而是平等中的首席,是报幕员,是导演,是导播;学习是有很强指向性、目的性和计划性的活动;学习方式是灵活多样的. 所以,“三疑”是三个要求不同的最近发展区的前沿;“三探”是渡过三个最近发展区到达三个前沿的过程和学习方式. 我们期望通过“三疑三探”把同学们引向三重境界——更好地实现三维教学目标.
一、“课前—设疑自主探究”环节的设计与实施
1. 确定目标
全面针对教学的基础性目标、核心性目标和附着性目标,设置学习目标. 如建立电场强度概念这个教学片断的学习目标.
(1)复习电荷守恒定律和库仑定律;再识比值定义法;回忆初中所学的磁场知识.
(2)知道电荷周围有电场,认识电场中不同位置的强弱,知道电场具有对放入其中的电荷有力的作用的性质,知道探测电场强弱的方法,区分场源电荷和试探电荷.
(3)经历猜想与假设、分析、论证和验证的过程,建立电场强度的定义,知道单位和矢量,领会电场强度的物理意义.
目标(1)是这个片断的基础性目标,(2)和(3)是核心性目标,又包含有附着性目标.
2. 落实目标,创设问题情境,提出问题
针对基础性目标而设计的问题如下.
(1)两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为1:7,在真空中相距为r,相互作用的静电力大小为F. 把它们接触后再放到相距2r两处,则它们间的静电力可能为()
A. 4F/7B. 8F/7C. F/7D. 9F/28
(2)在物理学中,常常用比值法定义物理量,如物质的密度、导体的电阻、速度、加速度、功率等. 请根据已有认识,回答下面两个问题:
①做实验测定铁块的密度时,研究对象是 ;
②实验中,发现铁块体积越大,质量也越大,进一步测量知道体积(V)增大为两倍(2V),质量(m)也增大为两倍(2m),这说明,同质物体的质量与体积成 (填“正比”或“反比”),可得结论,同质物体的质量与体积的比值m/V是(填“不变”或“变化”)的.
(3)磁极甲与磁极乙之间没有接触却能发生相互排斥或吸引,这是由于甲通过甲激发的对乙发生作用,由于乙通过激发的对甲发生作用;点电荷甲与点电荷乙之间没有接触却能发生相互排斥或吸引,这是由于甲通过甲激发的对乙发生作用,由于乙通过激发的对甲发生作用;地球吸引枝头的苹果,这是由于地球通过激发的
对苹果发生作用.
问题(1)复习电荷守恒定律和库仑定律,并学习理论探究电场中某位置的强弱与电荷量成正比的数学推导方法;问题(2)再识比值定义法,体会比值法的实质;问题(3)回忆磁场,促进形成场的观念.
针对核心性目标和附加性目标而设计的问题如下.
(4)如图1所示,点电荷甲周围存在着由它产生的电场.
①电场中的两个位置A和B,哪一点强?你是怎么想的?
②为了区别和表述的需要,把产生电场的电荷称为电荷,把用来检验电场是否存在及其强弱分布的电荷称为电荷;电场具有的特征.
③猜想:同一试探电荷在A位置受到力比B位置大,说明电场中A位置比B位置强,能否用试探电荷在A、B位置的受力大小表示电场中位置的强弱呢?为什么?
④假设:不能,例如电荷量为q的试探电荷在A位置受力为F1,4q的试探电荷在B位置受力为也为 F1,……即电场中不同位置,不同试探电荷受力大小可能相等. 另外,电荷量为q的试探电荷在A位置受力为F1,2q的试探电荷在A位置受力为F2=2F1,……即电场中同一位置,试探电荷受力大小与电荷量成正比.
⑤理论论证:F1=kQq/r2,F2=,F2=F1,……
F∝q,F=Eq.
⑥实验验证:需要控制哪些量不变?如何改变试探电荷的电荷量?
⑦假设:用试探电荷在某位置受到的电场力与电荷量的比值E=F/q表示该位置的强弱.
⑧解释:对电场中每个位置,该比值是定值吗?电场中强的位置,比值是否大呢?
⑨推论:根据电场强度的定义式E=F/q推导电场强度的单位. 电场强度是矢量吗?
(5)真空中有一电场,在电场中的P点放一电荷量为4×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为2×10-5N,则P点的场强为____N/C;把检验电荷的电荷量减小为2×10-9C,则检验电荷所受到的电场力为____N;如果把这个检验电荷取走,则P点的电场强度为____N/C.
(4)(5)两个问题,是教师为了帮助学生实现(2)和(3)两个学习目标而设计的,且尽可能进入大多数同学的最近发展区内,提供给同学们自主探究.
3. 作业的布置、上交和批阅
过去的作业往往是以巩固和提高的训练题为主,轻视甚至忽视预习作业. 而我们坚持把上面设计的问题作为课外作业的一个不可缺少的部分布置下去,并要求同学们自主探究,课代表要在教师授课之前收交到授课老师处. 教师要及时批阅、发现、分析同学中存在的真实问题,再次预设问题,为下一个环节做好充分准备.
二、“课内—解疑合作探究”环节的设计和实施
如果把“课前—设疑自主探究”中,同学们能解决的问题作为已有水平,那么,我们为解疑而设计的问题就处在一个新的最近发展区的前沿.
1. 基于预习,为解疑而预设问题
(1)电场强度是描述电场中位置还是试探电荷性质的物理量?
(2)电场强度是描述电场什么性质的物理量?电场可能还有什么性质呢?
(3)用比值法定义并描述物质某种性质应该满足哪些条件?
2. 做必要的课前准备
(1)“猜想与假设”是从提出问题到解决问题的联系纽带,对形象进行操作,用整体透视的直觉方法做出猜想,并用已有的知识、方法和经验进行初步论证而提出假设,因此,有必要通过课件用视觉来展示问题和促进“猜想与假设”.
(2)编制变式练习,作为课内—解疑合作探究的一个板块,既实现了课内归纳提炼和练习检测,又保障了课前的预习自学.
3. 课堂教学的展示和推进
“解疑合作探究”应该是一个问题的提出、理解及解决的过程,是一个知识作为问题解决的工具被探索、被发现的过程,应该是师生共同围绕在“问题—知识”的周围进行艰苦的探索. 从这个意义上讲,因为有了课前—设疑自主探究,也就确保每个学生能够直接地接触问题与知识,并产生供课内合作探究的真实问题.
我们认为,在课内关键是做到,让生生、师生间的对话流畅又不失平衡. 不失平衡,就是期望不同层次的学生都参与到互动对话中来,不是让少数学生独占话语权,另一些学生被边缘化;不是教师一言堂,而是让学生走到前台,教师隐到幕后. 流畅,就是充分发挥课堂有限时间,尽可能减少冷场,当然不是反对给学生应该有的时间和空间,争论和对白也需要留白和沉思. 所以,我们力求创设这样一种对话的情境,就像报幕员和演员,教师是这场对话的客串,让不同程度和水平的学生依次登场. 教师提出问题、留足时间后,先让那些平时不愿说话或学习困难的同学回答问题,这个环节教师要热情期待同学开口,抓住闪光点积极鼓励;然后让那些跃跃欲试或中等水平的同学补充回答,这个环节教师要有开放和接纳的态度,进行临场备课,把各种见解和说法归类和整理;再让那些学有余力或成绩优秀的学生出场点评,教师适当补充. 因此,课前的预设,对班级里每个同学的个性特点、学习风格、现有学习程度和水平应做到心中有数,这样才能把这场对话既在情理之中,又在预料之外,演绎得和谐而生动.
三、“课内、课后—质疑再探”环节的设计与实施
如果把“课内—解疑合作探究”中,合作能解决的问题作为又一个达到的水平,那么,我们应该鼓励学生在课内或课后大胆质疑,也可以是教师提出问题,把课堂或书本的知识和体验泛化和迁移,把最近发展区的前沿推向纵深.
譬如,可以就以下内容提出问题:场是物理学中的重要概念,除了电场和磁场,还有引力场. 但场的概念的建立,在物理学的发展过程中,将近经历了200年的时间. 请同学们阅读教材第10页电场部分,思考下列问题:
(1)人类的理智和科学追求是什么?
(2)是谁提出了场的概念?是怎样被证实的?
(3)物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的,地球附近的引力场叫做重力场. 仿照电场强度的定义,你认为怎样定义重力场强度的大小和方向?
在教学的实际实施中,课内时间允许,可以在课内展开,不然就留在课后生生、师生讨论. 关键是,我们应该本持这样的观点和方法,在实现人与知识、人与他者、人与内在的灵魂深刻共鸣的同时,更需要实现:学习与社会生活的息息相通,学习与人类命运的息息相通. 师生关系,或者说学习共同体的关系,它已经超越了以亲密为依据,超越了以知识多寡为标准,共同体成员已经成为一群为人类也为自己的存在追求真理的志同道合者. 这样,我们的课堂应该是整合了课外学习,包括阅读预习、解决问题,落实自主探究学习方式,是为了发现学生通过自主学习而不能解决的问题;整合了课内学习,包括解疑合探、质疑再探,落实合作探究学习,教师适时地站在学生最近发展区的前沿,给学生以激励、支持、引导和帮助.
本文系全国教育科学“十五”规划教育部重点课题《高中物理新课程改革实验研究》(批准号DHA050112)子课题《“情境—问题—活动”教学模式下的物理概念的有效教学研究》的研究成果.
生成是相对于接受的一个说法,预设是相对于灌输的一种行为准备. 从教师灌输、学生接受,到教师预设、师生生成,是教师教学思维方式一种质的转变;而通过预设促进生成,通过生成完成预设是教师思维方式的一种辩证.
教学预设是遵循一定的教学规律,有目的、守理论来设计教学活动的目标、内容、方法、手段、组织形式等等,进而提高教学效率的教学设计活动. 预设体现了科学性,使教学行为具有律规性; 生成呈现了艺术性,因教学行为具有境遇性. 由于预设不能预见到课堂所有细节,所以在律规地实施教学情况下,总会出现“预料之外、情理之中”的境遇,巧妙地平衡律规外的境遇就是教学行为方式的辩证.
那么,物理教学案一体化设计中如何落实“预设”与“生成”的辩证思维而律规预设?教学实施中如何落实“预设”与“生成”的辩证思维而顺应境遇?我们在实践中把构建的“情境—问题—活动”教学模式具体化为螺旋式上升的三个层次,并借鉴和学习河南省西峡县杨文普老师“三疑三探”教学模式和苏州大学朱永新教授“新教育理想课堂三重境界”,整合为一个具有较强操作性和切合新课程理念的教学案一体化设计和实施的教学模式. 本文以电场强度概念的教学为例进行介绍.
学案体例和教学模式可以是以下三个要素或环节:课前学习—设疑自主探究,课内学习—解疑合作探究,课内、课后学习—质疑再探. 这三个要素或环节的划分,是以教育心理学最近发展区的概念及其所隐喻的教学本质为基础的.
该概念隐喻的教学本质包含:教学是一种学习活动,本质是学而不是教,因此教学活动的主体是学生;学习过程中涉及师生、生生交往实践,在这种交往中,教师要充分发挥主导作用,不是越俎代庖,而是平等中的首席,是报幕员,是导演,是导播;学习是有很强指向性、目的性和计划性的活动;学习方式是灵活多样的. 所以,“三疑”是三个要求不同的最近发展区的前沿;“三探”是渡过三个最近发展区到达三个前沿的过程和学习方式. 我们期望通过“三疑三探”把同学们引向三重境界——更好地实现三维教学目标.
一、“课前—设疑自主探究”环节的设计与实施
1. 确定目标
全面针对教学的基础性目标、核心性目标和附着性目标,设置学习目标. 如建立电场强度概念这个教学片断的学习目标.
(1)复习电荷守恒定律和库仑定律;再识比值定义法;回忆初中所学的磁场知识.
(2)知道电荷周围有电场,认识电场中不同位置的强弱,知道电场具有对放入其中的电荷有力的作用的性质,知道探测电场强弱的方法,区分场源电荷和试探电荷.
(3)经历猜想与假设、分析、论证和验证的过程,建立电场强度的定义,知道单位和矢量,领会电场强度的物理意义.
目标(1)是这个片断的基础性目标,(2)和(3)是核心性目标,又包含有附着性目标.
2. 落实目标,创设问题情境,提出问题
针对基础性目标而设计的问题如下.
(1)两个相同的金属小球(可视为点电荷)所带电量之比为1:7,在真空中相距为r,相互作用的静电力大小为F. 把它们接触后再放到相距2r两处,则它们间的静电力可能为()
A. 4F/7B. 8F/7C. F/7D. 9F/28
(2)在物理学中,常常用比值法定义物理量,如物质的密度、导体的电阻、速度、加速度、功率等. 请根据已有认识,回答下面两个问题:
①做实验测定铁块的密度时,研究对象是 ;
②实验中,发现铁块体积越大,质量也越大,进一步测量知道体积(V)增大为两倍(2V),质量(m)也增大为两倍(2m),这说明,同质物体的质量与体积成 (填“正比”或“反比”),可得结论,同质物体的质量与体积的比值m/V是(填“不变”或“变化”)的.
(3)磁极甲与磁极乙之间没有接触却能发生相互排斥或吸引,这是由于甲通过甲激发的对乙发生作用,由于乙通过激发的对甲发生作用;点电荷甲与点电荷乙之间没有接触却能发生相互排斥或吸引,这是由于甲通过甲激发的对乙发生作用,由于乙通过激发的对甲发生作用;地球吸引枝头的苹果,这是由于地球通过激发的
对苹果发生作用.
问题(1)复习电荷守恒定律和库仑定律,并学习理论探究电场中某位置的强弱与电荷量成正比的数学推导方法;问题(2)再识比值定义法,体会比值法的实质;问题(3)回忆磁场,促进形成场的观念.
针对核心性目标和附加性目标而设计的问题如下.
(4)如图1所示,点电荷甲周围存在着由它产生的电场.
①电场中的两个位置A和B,哪一点强?你是怎么想的?
②为了区别和表述的需要,把产生电场的电荷称为电荷,把用来检验电场是否存在及其强弱分布的电荷称为电荷;电场具有的特征.
③猜想:同一试探电荷在A位置受到力比B位置大,说明电场中A位置比B位置强,能否用试探电荷在A、B位置的受力大小表示电场中位置的强弱呢?为什么?
④假设:不能,例如电荷量为q的试探电荷在A位置受力为F1,4q的试探电荷在B位置受力为也为 F1,……即电场中不同位置,不同试探电荷受力大小可能相等. 另外,电荷量为q的试探电荷在A位置受力为F1,2q的试探电荷在A位置受力为F2=2F1,……即电场中同一位置,试探电荷受力大小与电荷量成正比.
⑤理论论证:F1=kQq/r2,F2=,F2=F1,……
F∝q,F=Eq.
⑥实验验证:需要控制哪些量不变?如何改变试探电荷的电荷量?
⑦假设:用试探电荷在某位置受到的电场力与电荷量的比值E=F/q表示该位置的强弱.
⑧解释:对电场中每个位置,该比值是定值吗?电场中强的位置,比值是否大呢?
⑨推论:根据电场强度的定义式E=F/q推导电场强度的单位. 电场强度是矢量吗?
(5)真空中有一电场,在电场中的P点放一电荷量为4×10-9C的检验电荷,它受到的电场力为2×10-5N,则P点的场强为____N/C;把检验电荷的电荷量减小为2×10-9C,则检验电荷所受到的电场力为____N;如果把这个检验电荷取走,则P点的电场强度为____N/C.
(4)(5)两个问题,是教师为了帮助学生实现(2)和(3)两个学习目标而设计的,且尽可能进入大多数同学的最近发展区内,提供给同学们自主探究.
3. 作业的布置、上交和批阅
过去的作业往往是以巩固和提高的训练题为主,轻视甚至忽视预习作业. 而我们坚持把上面设计的问题作为课外作业的一个不可缺少的部分布置下去,并要求同学们自主探究,课代表要在教师授课之前收交到授课老师处. 教师要及时批阅、发现、分析同学中存在的真实问题,再次预设问题,为下一个环节做好充分准备.
二、“课内—解疑合作探究”环节的设计和实施
如果把“课前—设疑自主探究”中,同学们能解决的问题作为已有水平,那么,我们为解疑而设计的问题就处在一个新的最近发展区的前沿.
1. 基于预习,为解疑而预设问题
(1)电场强度是描述电场中位置还是试探电荷性质的物理量?
(2)电场强度是描述电场什么性质的物理量?电场可能还有什么性质呢?
(3)用比值法定义并描述物质某种性质应该满足哪些条件?
2. 做必要的课前准备
(1)“猜想与假设”是从提出问题到解决问题的联系纽带,对形象进行操作,用整体透视的直觉方法做出猜想,并用已有的知识、方法和经验进行初步论证而提出假设,因此,有必要通过课件用视觉来展示问题和促进“猜想与假设”.
(2)编制变式练习,作为课内—解疑合作探究的一个板块,既实现了课内归纳提炼和练习检测,又保障了课前的预习自学.
3. 课堂教学的展示和推进
“解疑合作探究”应该是一个问题的提出、理解及解决的过程,是一个知识作为问题解决的工具被探索、被发现的过程,应该是师生共同围绕在“问题—知识”的周围进行艰苦的探索. 从这个意义上讲,因为有了课前—设疑自主探究,也就确保每个学生能够直接地接触问题与知识,并产生供课内合作探究的真实问题.
我们认为,在课内关键是做到,让生生、师生间的对话流畅又不失平衡. 不失平衡,就是期望不同层次的学生都参与到互动对话中来,不是让少数学生独占话语权,另一些学生被边缘化;不是教师一言堂,而是让学生走到前台,教师隐到幕后. 流畅,就是充分发挥课堂有限时间,尽可能减少冷场,当然不是反对给学生应该有的时间和空间,争论和对白也需要留白和沉思. 所以,我们力求创设这样一种对话的情境,就像报幕员和演员,教师是这场对话的客串,让不同程度和水平的学生依次登场. 教师提出问题、留足时间后,先让那些平时不愿说话或学习困难的同学回答问题,这个环节教师要热情期待同学开口,抓住闪光点积极鼓励;然后让那些跃跃欲试或中等水平的同学补充回答,这个环节教师要有开放和接纳的态度,进行临场备课,把各种见解和说法归类和整理;再让那些学有余力或成绩优秀的学生出场点评,教师适当补充. 因此,课前的预设,对班级里每个同学的个性特点、学习风格、现有学习程度和水平应做到心中有数,这样才能把这场对话既在情理之中,又在预料之外,演绎得和谐而生动.
三、“课内、课后—质疑再探”环节的设计与实施
如果把“课内—解疑合作探究”中,合作能解决的问题作为又一个达到的水平,那么,我们应该鼓励学生在课内或课后大胆质疑,也可以是教师提出问题,把课堂或书本的知识和体验泛化和迁移,把最近发展区的前沿推向纵深.
譬如,可以就以下内容提出问题:场是物理学中的重要概念,除了电场和磁场,还有引力场. 但场的概念的建立,在物理学的发展过程中,将近经历了200年的时间. 请同学们阅读教材第10页电场部分,思考下列问题:
(1)人类的理智和科学追求是什么?
(2)是谁提出了场的概念?是怎样被证实的?
(3)物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的,地球附近的引力场叫做重力场. 仿照电场强度的定义,你认为怎样定义重力场强度的大小和方向?
在教学的实际实施中,课内时间允许,可以在课内展开,不然就留在课后生生、师生讨论. 关键是,我们应该本持这样的观点和方法,在实现人与知识、人与他者、人与内在的灵魂深刻共鸣的同时,更需要实现:学习与社会生活的息息相通,学习与人类命运的息息相通. 师生关系,或者说学习共同体的关系,它已经超越了以亲密为依据,超越了以知识多寡为标准,共同体成员已经成为一群为人类也为自己的存在追求真理的志同道合者. 这样,我们的课堂应该是整合了课外学习,包括阅读预习、解决问题,落实自主探究学习方式,是为了发现学生通过自主学习而不能解决的问题;整合了课内学习,包括解疑合探、质疑再探,落实合作探究学习,教师适时地站在学生最近发展区的前沿,给学生以激励、支持、引导和帮助.
本文系全国教育科学“十五”规划教育部重点课题《高中物理新课程改革实验研究》(批准号DHA050112)子课题《“情境—问题—活动”教学模式下的物理概念的有效教学研究》的研究成果.