發(fā)布時間:2023-09-15 17:14:03
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們?yōu)槟x了8篇的歐姆定律所有知識點樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發(fā),請盡情閱讀。
一、聯(lián)系新舊知識
即使學生的已有知識是正確的,而且已經(jīng)被激活,也可能存在以下兩個方面的問題:一是隨著學習的不斷深入,學生所學的知識會慢慢趨于完整和精確,例如通過高中階段的學習,學生的初中知識應該經(jīng)歷一次大范圍的修正和補充。學生擁有的初中知識雖然正確,但卻是不充分的。二是對知識點的掌握有“識記”“理解”“運用”三個層次,學生的已有知識可能只停留在較低層次,教師不能假定學生“知道”了一個公式,就會在實際情境中“運用”它。
在物理作業(yè)中,有必要讓學生再次使用已有知識,這并不是浪費時間,而是幫助學生將新知識與已有知識聯(lián)系起來。例如,在學習力學知識時,物體的平衡是初中二力平衡的進一步深化,學生可以從簡單的二力平衡的認知,通過課堂練習,深入掌握多力平衡。
二、糾正錯誤認識
如果已有知識不正確,會導致學生忽視、懷疑、拒絕那些與自己的認識相沖突的證據(jù),從而曲解新知識。物理學中的經(jīng)驗理論經(jīng)常是不正確的,例如“力是維持物體運動的原因”“做圓周運動的物體受到離心力”等等。有些錯誤概念是根深蒂固的,僅僅通過學習正確的新知識并沒有辦法糾正。
通過作業(yè)糾正錯誤知識是作業(yè)的重要功能之一,作業(yè)要實現(xiàn)這個功能有以下幾個方法供參考:一是讓學生面對自己的認識與真實結(jié)果的矛盾,有些老師布置一道作業(yè)題會預計學生大部分做錯,“故意讓學生做錯”是糾正錯誤知識的方法之一。二是為學生提供運用正確知識的多重機會,在重復使用的過程中不斷強化正確知識,有利于破除頑固的錯誤概念。
三、構(gòu)建知識網(wǎng)絡
在課前和課堂上的練習中,圖表和概念是梳理知識結(jié)構(gòu)的有效工具。教師提供一個“半成品”或者“框架”,讓學生完成概念圖或表格,可以構(gòu)建學生的知識網(wǎng)絡。然后在講解、討論的過程中,幫助學生更多地認識到知識點間的區(qū)別與聯(lián)系,完善知識結(jié)構(gòu),使之清晰且聯(lián)系緊密。
例如,高中物理中學習磁感線時,讓學生完成下表:
學生通過練習認識到所學的知識不是單一孤立的,而是和初中所學的磁感線與高中所學的電場線都有區(qū)別和聯(lián)系的。
四、監(jiān)控學習過程
關(guān)注學生在課堂練習中所犯的錯誤,是了解學生知識掌握程度的重要途徑。例如,學生是否把純電阻電路和非純電阻電路相混淆?是否總是一貫地對所有用電器使用部分電路歐姆定律I=u/r?如果答案是肯定的,就說明學生的知識掌握中存在不適當?shù)穆?lián)系和分類,通過練習中暴露出來的問題,教師可以透過現(xiàn)象幫助學生整合知識,使之達到綜合運用的能力。
要想實現(xiàn)綜合運用,不僅要對各個零散知識點進行單獨練習,還需要不斷重組,進行整合練習。整合練習不是一件容易的事,教師常常遇到“講透了,但是學生還是沒掌握”的無奈。對于教師來說,應該對學生的認知情況有全面了解,有目的、有針對性地設計相應練習,通過作業(yè),使學生熟練運用各個知識,進而更好地解決復雜問題。在此過程中,教師可以提供有效的幫助。例如,引導學生研究已解例題,讓學生抓住問題的關(guān)鍵特征,分析解題步驟和背后的原理?;蛘甙褟碗s問題分解為幾個有難度梯度的小題,減輕學生的認知負荷。
五、促進知識遷移
為使學生知道何時何地運用所學的知識,也就是達到知識的“遷移”。通過作業(yè),在解決問題的過程中,促進學生深刻理解所學知識的基本原理,幫助學生把所學的知識和技能與新的運用環(huán)境聯(lián)系起來。為了幫助學生實現(xiàn)知識遷移,作業(yè)中可以采用幾個方法和策略。一是引導學生討論應用的條件,二是讓學生在多種情境中運用技能和知識,三是運用比較,例如表面相似但解題方法大相徑庭的兩道題,就是很好的訓練途徑。
六、反饋學習效果
通過批改學生的作業(yè),能反饋學生當前的學習效果,它是作業(yè)最重要的功能。練習與反饋是圍繞學習目標而展開的循環(huán)過程,二者是緊密聯(lián)系的,并非所有的作業(yè)都是有效的,同樣的作業(yè)對有些學生效果不錯,對有些學生則效果欠佳。當學生在練習過程中得不到足夠有效的反饋時,無效的練習就會增多。這會使學生無故增加學習負擔,這在教學中是不可取的。
研究表明,高效的作業(yè)應具備以下特點:一是聚焦于某個具體目標,二是以學生當前行為表現(xiàn)為基礎,具有恰當?shù)碾y度水平。三是具有足夠的數(shù)量和頻率?,F(xiàn)在教師普遍采用的方法如作業(yè)分層、錯題重做等等,都是有心理學依據(jù)的科學方法。盡量避免學生在已經(jīng)掌握的內(nèi)容上花太多時間,從而減輕學生負擔。
總之,“作業(yè)”這個教師和學生再熟悉不過的教學環(huán)節(jié),其實背后蘊藏著眾多學習的科學原理。好的作業(yè)能在學生認知過程中提供重要支持和幫助,讓學生在學習過程中逐步提高知識和能力,進而獲得成就感和學習興趣與動力。
參考文獻:
【關(guān)鍵詞】計算機應用軟件;雙層情境教學觀;任務驅(qū)動教學法
【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】B 【論文編號】1009―8097 (2008) 08―0107―03
在信息社會中,信息技術(shù)素養(yǎng)已經(jīng)成為和“讀寫算”能力同等重要的一種素質(zhì)。在一定程度上,信息技術(shù)素養(yǎng)的養(yǎng)成依托于各種計算機應用軟件的學習和使用當中。計算機軟件包括系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類,應用軟件是指在計算機硬件和系統(tǒng)軟件的支持下為解決各類實際問題而設計的軟件,例如Word、Excel、Flash、Photoshop、Authorware等。
計算機應用軟件的傳統(tǒng)教學方法是講授法,以“教”為中心,即以教師為主體,由教師以講解軟件為主(在介紹應用界面后開始逐個介紹工具箱、工具條、菜單的各種命令,像“填鴨”似的把應用軟件的常用功能一一介紹給學生),造成學生學不能致用,只能“照葫蘆畫瓢”,完全被動,使學生的知識遷移能力大大下降,阻礙了學生主動性、創(chuàng)造性發(fā)揮,不利于培養(yǎng)學生獨立思考、分析、解決問題的能力。學習效果不理想,其中一個重要原因是教師對這類課程的特點沒能深入、科學地分析,教學中沒有采用科學的教學方法,沒有引導學生有針對性地使用科學的學習方法。
一 “主題活動”和“任務驅(qū)動”等教學法容易進入的誤區(qū)
近年來,“問題式教學”、“任務驅(qū)動教學”、“主題活動教學”、“半成品”加工[1]等教學方法被引入到各學科的教學改革中,這些教學方法也被廣泛應用到計算機應用軟件的教學中。然而,教師在使用這些教學方法時,要么容易忽視計算機應用軟件使用的基礎,在學生還不具備該軟件的操作技能和整體認識之前,就盲目地布置具體活動;要么就是限于學生的操作技能而布置一些類似于“練習”的任務(活動),把教學變成主題活動和任務包裝下的技術(shù)操作教學,無暇顧及技術(shù)操作下隱含的信息技術(shù)素養(yǎng)的彰顯[2];要么就是沒有把課堂教學、實驗教學(課外活動)形成一體化的教學體系,在實驗教學(或課外活動)中深入發(fā)展學生解決實際問題的能力。這些教學誤區(qū)導致的直接后果是,任務(活動)流于形式,學生無法把所學的遷移到工作情境當中,不具備解決實際問題的能力。
總之,在學習計算機應用軟件時,學生對過程、方法的掌握是為了解決問題,而復雜問題的解決需要扎實的知識、技能,忽略了基礎,過程和方法成為紙上談兵;而忽略了真實應用情境和完整的問題解決經(jīng)驗,知識、技能也不具備遷移性,過程和方法也不能得到鞏固發(fā)展和靈活運用。
二 計算機應用軟件的學習過程分析
作為教師,要研究學生的學習過程。一個應用軟件的學習過程,也是一門新知識的掌握過程,雖然不講深奧的理論,但同樣反映了學習的一般規(guī)律。按照一般的學習規(guī)律,可以將計算機應用軟件的學習過程分為三個階段:模仿期、應用期和創(chuàng)新期。
人們在剛接觸一種新的計算機應用軟件時,一般是簡單地模仿,記憶技術(shù)的操作步驟,不會思考為什么這么做。這個時期可稱之為模仿期,在這個階段,學生需要接受與操作密切相關(guān)的新概念和新知識點,根據(jù)教師的講授和實驗指導步驟,按葫蘆畫瓢,逐步完成“范例”操作,與“樣張”取得一致。這是最初的成功。
在能熟練操作計算機應用軟件后,人們往往會把這種軟件用到平常的學習和工作中,試圖把技術(shù)整合到完整的工作當中去。在這個過程中,人們理解關(guān)鍵概念,并把這些概念與先前的認知結(jié)構(gòu)融合,形成新的認知結(jié)構(gòu)。這個時期可稱之為應用期(或過渡期)。在這個階段,學生根據(jù)第一階段的基本知識和經(jīng)驗體會,自行解決或相互討論完成實驗要求。從第一階段的“模仿運用”到第二階段的“發(fā)現(xiàn)活用”是個飛躍,學生在完成實驗中不知不覺地到達了彼岸[3]。
當在具體的工作情境中使用信息技術(shù)變成了一種習慣之后,我們會思考運用技術(shù)增強工作效率的方法、技術(shù)使用的靈活變換和優(yōu)化組合,并在某些需求下會去尋求新的技術(shù)手段。這個時期可稱之為創(chuàng)新期(或問題解決期)。
第一、第二階段,屬于學習的低級階段即生存階段,第三階段屬于學習的高級階段即發(fā)展階段。如果缺乏第三階段,教學只能被稱作“操作熟練工”的培訓了。學習應用軟件,不能僅僅停留在模仿操作上。要把學習應用軟件的過程,作為一個探索知識寶庫的過程。教師將學生引進門、指明了幾條路,然后讓學生自己去瀏覽、發(fā)現(xiàn)、思考、總結(jié)。經(jīng)驗表明,當全面、深入地掌握了一個軟件,總結(jié)出一般規(guī)律后,其他同類軟件也就能觸類旁通、無師自通了。大學教育也應該在第三階段給予學生充分的發(fā)展空間和頗有力度的創(chuàng)新思維的指導訓練。
三 計算機應用軟件的“雙層情境”教學法
1 “雙層情境”教學法
綜上分析,計算機應用軟件的教學需要由下往上的完整教學過程。首先,學生需要在一種簡化的、理想的工作任務情境中學習,在此情境中盡可能地貫穿了主要的技術(shù)知識和操作。教師在這個階段教學的重點是讓學生理解必須的技術(shù)知識、概念和掌握常用的技術(shù)操作,并初步獲得其在工作、生活和學習中如何使用的感性認識。此階段可稱之為技術(shù)學習情境化階段,它通??梢栽谡n堂內(nèi)解決。在這個階段的初期,可以借用“半成品”加工的教學方法,讓學生夯實相關(guān)的基礎知識、概念和技能,然后進行綜合任務運用。在學生打下扎實的基礎后,在實驗課或課外興趣小組中再開展“基于問題的學習”,創(chuàng)設技術(shù)應用的現(xiàn)實情境,讓學生完成真實的項目并創(chuàng)新。此階段可稱之為技術(shù)應用情境化階段,教師在這個階段教學的重點是讓學生學會對技術(shù)的遷移性應用,促進學生對技術(shù)應用方法、技巧的掌握。以上兩個階段組成了完整相承的、一體化的教學法即“雙層情境”教學法,如圖1所示。
“雙層情境”教學方法避免了課堂內(nèi)和課堂外教學的單純重復,突出了教學的層次性和逐漸深入的過程。技術(shù)學習情境化階段使技術(shù)知識的記憶和技術(shù)操作的模仿具有“附著”點,而且相互之間具有緊密的聯(lián)系,學生更容易學,同時他們的學習興趣也被調(diào)動起來。學生在模仿的過程中初步獲得了技術(shù)價值和方法、過程的感性認識,應用技術(shù)去解決實際問題的動機得到了加強。技術(shù)應用情境化階段則讓學生掌握了問題解決過程中的方法、過程,他們的創(chuàng)新能力和協(xié)作精神也得到了培養(yǎng)。
2 運用“雙層情境”教學法需注意的問題
“雙層情境”教學法適用于課堂教學和實驗教學,兩個階段相輔相成,結(jié)合起來才能夠較好地達到課標的教學要求。同時,在運用該教學方法時需要注意以下幾個問題:
(1) 技術(shù)學習情境化階段需要選擇精簡、典型的工作任務。任務貫穿了工作中常遇到的典型技術(shù)知識和操作??梢院唵螖U充其他內(nèi)容,但不一定需要演示。教師要適當引導學生了解技術(shù)功能與實際應用的聯(lián)系。比如Word的使用,工作中大多數(shù)人涉及的概念是首行縮進、行間距、段間距、樣式、分欄、圖文混排、頁眉頁腳等,涉及的功能是這些概念對應的操作。那么任務可以是一份簡易的,但包含以上知識和技能的試卷的制作。分節(jié)、目錄生成和自動索引等可以簡單涉及。
(2) 技術(shù)學習情境中的工作任務選擇和技術(shù)應用情境的問題選擇需要體現(xiàn)層次性。技術(shù)應用情境中的“問題”要比技術(shù)學習情境中“任務”復雜。技術(shù)應用情境化階段其實就是“基于問題的學習”,它是將學習“拋貓”于具體問題之中的一種情境化的教學方法(Evenson & Hmelo 2000)[4]。它的目標是使學生能夠識別學科領域中的問題并分析問題,找到解決問題的辦法,從而成為學科領域的專家。具體而言,就是獲得學科領域中概念和原理的良構(gòu)網(wǎng)絡;能夠靈活地使用相關(guān)知識去描述和解決新的問題(Glaser 1990)[5]。
(3) 技術(shù)應用情境中的問題設計需要包含四個要素:目標,角色,對象,情景。目標就是問題的合理解決;角色就是指學生在問題解決過程中所扮演的角色;對象就是問題解決所服務的個體或群體;情景是指問題解決中的對象的特征、要求等背景和軟硬件條件等環(huán)境。教師可以提議幾個問題供學生選擇或者學生們自由組合,按照他們的興趣,在教學內(nèi)容范圍內(nèi)設定自己的問題。教師需要提供解決問題過程中可能遇到的困難幫助文檔,或者自己跟隨輔導。
(4) 技術(shù)應用情境中的問題需要具有真實情境性、適應性、包含性、跨越性和促進合作性的特征?!盎趩栴}的學習(PBL)”具有三個特點:一是以學生為中心,教師在整個活動中起引導者和幫助者的角色。在學習過程中,需給予學生自己形成和獲得學習目標的機會,學習發(fā)生的情境需和學生先前知識和經(jīng)驗有聯(lián)系。二是PBL是問題驅(qū)動的學習,鼓勵學生從問題出發(fā)學習相關(guān)的知識,從多個角度認識問題,培養(yǎng)知識的應用遷移能力。三是PBL以小組學習活動為形式,學生通過討論、溝通、社會交往等發(fā)展自己與他人合作的能力和技巧。所以在理想的情況下,問題是不良結(jié)構(gòu)的,適應學生的先前知識、經(jīng)驗和教師的水平的,包含先前的知識和概念的,跨越本學科或其它學科的相關(guān)知識概念的以及有不同角度解決方案的問題。
四 計算機應用軟件“雙層情境”教學案例
“雙層情境”教學法適合大多數(shù)計算機應用軟件或技術(shù)類課程的教學,同時也對這些課程的教材編寫具有指導性的意義。以《多媒體CAI課件制作》[6]的教學為例。為了讓學生學習Authorware軟件中繪圖對象的創(chuàng)建、對象的排列、對象的層次關(guān)系的使用,教師可以通過一個“水的電解”課件實例,著重講解繪圖對象的這些使用方法,這個例子只是繪制一個水電解的圖解,在制作的過程中要把相關(guān)的原理和參數(shù)設置講解清晰。接著按照同樣的方法講解外部圖片的導入、圖片對象重疊模式等知識點,這個時候,實例是否需要變換,視本知識點與前一個實例的相關(guān)程度而確定。在處理知識點講解順序的時候,需要對知識點進行分類。例如,可以把以上的知識點歸類為Authorware課件中的多媒體對象教學內(nèi)容,該內(nèi)容中還應當包括文字工具的使用、聲音的使用、影片文件的使用、Flas的使用等知識點。教師在分別講解完這部分內(nèi)容后,可演示一個綜合制作案例――歐姆定律的演示型課件,該課件中包括歐姆定律的講解圖、解釋文字、電流流向和電流指針指向動畫等。在這個講解過程中,教師需要側(cè)重的是技術(shù)運用的工作過程和工作技巧的闡述,以引導學生由技術(shù)操作過渡到技術(shù)應用層次。在講解完Authorware的所有知識點后,教師需要設計一個完整的課件制作案例(比如課程測驗系統(tǒng)課件),該課件的制作涉及系統(tǒng)架構(gòu)的設計、內(nèi)容的設計、交互的表現(xiàn)形式設計等內(nèi)容,而這些工作都具有創(chuàng)新性。
五 小結(jié)
總之,在計算機應用軟件的教學過程中,要改變過于強調(diào)接受學習、死記硬背、機械訓練的現(xiàn)狀,突出學生的主體性,倡導學生主動參與、樂于探究、勤于動手,培養(yǎng)學生的自主學習的能力、敢于創(chuàng)新的能力和分析問題、解決問題的能力。“雙層情境”教學法解決了學生對計算機應用軟件基礎知識掌握不扎實和無法獲得軟件使用過程、方法之間的矛盾,促進學生從技術(shù)操作到軟件應用再到工作創(chuàng)新的逐步深入。但是正如“主題活動”和“任務驅(qū)動”教學法一樣,盡管它自身的理念是對的,其良好的實施關(guān)鍵還在于教師的靈活運用。
參考文獻
[1] 王愛勝.“半成品加工”策略“加工”啥?――在真實的問題解決環(huán)境中開展教與學[N].中國教育報,2005-6-13(6).
[2] 鐘柏昌.“任務驅(qū)動”教學的誤區(qū)及淺析[J].中小學信息技術(shù)類教育,2003,(10):31-32.
[3] 朱凱倫.科學精神和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)――計算機應用軟件教學的實踐與思考[J].西華師范大學學報(自然科學版),2004,25(2):223-226.
[4] Evenson D,Hmelo C.Introduction to problem based learning: gaining insights on learning interactions through multiple methods of enquiry [A].Evenson D,Hmelo C.Problem Based Learning: A Research Perspective on Learning Interactions
[C].Mahwah: Lawrence Erlbaum,2000:118.
筆者前期成果“例談高中物理教學內(nèi)容的邏輯化處理策略”[1]通過案例闡述了高中物理教學內(nèi)容的邏輯化處理策略的內(nèi)容及其適用范圍,在此基礎上,本文進一步對該策略的實施模式和措施進行實踐探索,并對策略的內(nèi)容從信息加工心理學的視角加以闡釋,奠定了策略內(nèi)容的理論依據(jù).
邏輯化處理策略包括三個策略:邏輯層次顯性化、邏輯層次認知化、邏輯層次細膩化.邏輯化處理策略適用的教學內(nèi)容是廣泛的,無論是概念、規(guī)律、實驗還是問題解決的思維策略方法,都是可以運用的.如何才能使邏輯層次顯性化、認知化和細膩化,通過實踐探索,筆者認為,使邏輯層次顯性化、認知化和細膩化的模式和措施可以從五個方面來實施:(1)以教師的專業(yè)知識為基礎;(2)以教學目標的準確定位為主線;(3)以教學內(nèi)容的邏輯化處理策略為中心;(4)以“問題化”為手段;(5)以學生為主體.概言之,該策略是教師以扎實的專業(yè)知識為基礎,緊緊圍繞學生主體,準確定位,邏輯化處理教學內(nèi)容,以“問題化”為手段,實現(xiàn)知識向?qū)W生有效轉(zhuǎn)化的一種教學策略.其模式如圖1.
一、以教師專業(yè)知識為基礎
2011年,教育部向社會公布了《中學教師專業(yè)標準(試行)》征求意見稿(以下簡稱《標準》).《標準》從“教育知識、學科知識、學科教學知識、通識性知識”四個領域?qū)χ袑W教師的專業(yè)知識提出了具體要求.[2]《標準》的公布從政策層面表明了教師的專業(yè)知識的重要性.
實踐表明,教師的專業(yè)知識越豐富、扎實,邏輯化處理教學內(nèi)容的能力就越強,如果教師缺乏相應專業(yè)知識,邏輯化策略就難以有效實現(xiàn).在高中階段,有不少細枝末葉的知識并非每個教師都處置得當.
案例1 在高中受力分析時把各力圖示的末端集中畫于一點上,這一點是什么?畫在什么地方?為什么集中畫在一點上?首先,明確這一點是表示物體的質(zhì)點,忽略物體的大小形狀,所以這一點可以畫在物體的任何部位,也可以畫在其他空白的地方,特別要注意糾正學生的錯誤前概念:認為這個點就是物體的重心;其次,各力矢量都統(tǒng)一用尾端做作用點,是便于力的運算,由于物體簡化為一點,所以各個力的尾端都重合于這一點上.再次,通過設置如下例1,檢測學生掌握情況,通過反饋進一步使更多的學生在應用中掌握這一理想化方法.讓學生思維經(jīng)歷以上這些邏輯層次,才能真正理解透.
例1 用兩條細繩把一個鏡框懸掛在墻上,把鏡框用一點代替,畫出在如圖2所示的三種掛法中的受力示意圖.
案例2 關(guān)于合運動、分運動的等時性,如果教師理解得足夠透徹,就會在談論過河最短時間問題時,簡潔明了地從相對水的分運動角度去思考過河時間,在相對水的分速度大小不變的情況下,方向變化,對應分位移變化,只有當分速度和分位移方向垂直河岸,分位移最短,所以分運動時間最短.事實上,至少各種教學參考資料上,都沒有提到過這種方法,都是把相對水的速度再分解成平行河岸和垂直河岸兩個分速度,在此基礎上討論最短時間.
案例3 對電阻定律適用范圍“截面粗細均勻的導體”缺乏變式訓練教學層次,致使學生頭腦中把“截面”只建構(gòu)成“圓形”,阻礙了對電阻定律的靈活運用,當他們面對矩形、環(huán)形或三角形均勻截面問題時是絕對想不到運用電阻定律的.
可見,教師需要具備清晰的、細膩的、關(guān)于細枝末葉的學科知識和學科教學知識,才能真正形成有效的教學.筆者覺得,作為高中物理教師,關(guān)于高中部分的學科知識、學科教學知識切忌粗枝大葉,天馬行空,而要精雕細琢,步步為營,豐滿教學邏輯層次.
缺乏學科知識、學科教學知識,往往對教材中已有的邏輯層次也視而不見.
案例4 如人教版新課本必修(1)《牛頓第一定律》中,關(guān)于伽利略對運動原因的教學內(nèi)容已有豐富的邏輯層次,但如果處理不當,該層次體現(xiàn)不出來,學生對伽里略的科學思想方法就沒有清晰的感受。筆者教學中顯性化處理為如下幾個層次:(1)邏輯推理猜想本質(zhì).球沿斜面向下運動時(簡稱下坡),它的速度增大,而向上運動時(簡稱上坡),它的速度減小.那么,當沿水平面運動時,不下也不上,它的速度應該不增不減.(2)比較事實,產(chǎn)生矛盾.事實上,球在水平面上運動速度不斷減小,與猜想矛盾.(3)堅持猜想,尋找原因.發(fā)現(xiàn)摩擦影響.(4)研究摩擦影響規(guī)律,理想化推斷本質(zhì).發(fā)現(xiàn)摩擦越小,球在水平面上運動得越遠,如果沒有摩擦,將一直運動下去,不需力維持.(5)設計新的理想化實驗,進一步充分論證.關(guān)于伽利略的新的理想化實驗的教學層次:①綜合情境,事實呈現(xiàn).設計了球經(jīng)過下坡、水平、上坡的組合運動情境,實際現(xiàn)象是球沖到上坡的最高處比下坡時的開始位置低.規(guī)律是摩擦越小,小球上坡的高度就越高.②理想化假設,邏輯推斷理想實驗現(xiàn)象.假設沒有摩擦,球上坡就一定沖到開始釋放的高度.③理想實驗現(xiàn)象的邏輯推演.上坡傾角變小,球要到達開始高度,將運動得更遠.④邏輯外推,推斷本質(zhì).如果傾角變?yōu)榱?,球為了到達開始高度,將沿水平面一直運動下去,而不需力的維持.[1]
案例5 在遠距離輸電教學設計中,筆者設計了一個新舊知識認知沖突的邏輯層次.當按照,P=UI減少電流,升高電壓時,設計了提問:如何實現(xiàn)升高電壓,減小電流?不少學生頭腦中產(chǎn)生這樣的質(zhì)疑,根據(jù)I=■,電壓升高,電流也增加,怎么會減少呢?
為什么筆者在此教學案例中想到設計引發(fā)學生“認知沖突”的教學邏輯層次?首先是教學實踐中重視關(guān)注學生的疑惑,其次是重視運用心理學知識和建構(gòu)主義學習理論來認識這些疑惑生成的內(nèi)在原因.從心理學規(guī)律上看,人的學習過程會有抑制效應,比如前攝抑制,后攝抑制,這些抑制效應不僅在同一節(jié)課時所學的知識之間有相互抑制效應,而且表現(xiàn)在不同課時之間所學知識之間的抑制效應.從建構(gòu)主義學習理論上看,學生學習新知都是在已有知識結(jié)構(gòu)基礎上對新知進行同化或順應兩種機制實現(xiàn).按照這些理論分析以上事例,從心理學規(guī)律角度看,初中所學“I=■”,會對后面所學新知“閉合電路的現(xiàn)象和遠距離輸電中通過升高電壓來實現(xiàn)減小電流”有抑制作用;從建構(gòu)主義學習理論分析,新知是建立在原有基礎上,應當通過設置認知沖突,激發(fā)學生經(jīng)過順應機制,才能建立包括新舊知識相融合的新的知識結(jié)構(gòu),如果缺乏設置引起學生認知沖突的認知邏輯層次,學生勢必運用了同化機制,把閉合電路問題簡單納入原有知識結(jié)構(gòu)“歐姆定律(部分)”中,把“升高電壓減小電流”簡單納入原有知識結(jié)構(gòu),形成和原有的認知“電壓升高,電流增大”的新舊知識矛盾的知識結(jié)構(gòu).由此可見,如果一個教師缺乏基本的教學知識,又相對自閉而缺乏交流,即使教了好幾個輪回,也難以發(fā)現(xiàn)學生認知過程中應有的這些邏輯層次.
通過以上事例,可以感到教師的專業(yè)知識對能否有效實現(xiàn)邏輯化處理這個中心具有決定性基礎地位.教師的專業(yè)知識也是準確把握“教什么,為什么教,怎么教,怎么學”的基礎. 這一基礎還決定著教學目標的定位水平.定位都有,但準確與否,卻和學科知識、學科教學知識有重要的關(guān)系.如對學科專業(yè)知識認識上的局限性,會使教學目標定位錯誤;而對新課程標準、學科指導意見知識的缺乏和受應試理念的感染,導致教學目標越位、錯位、缺位等.
二、以準確定位為主線
布魯姆在《教育目標分類學》一書中指出“有效的學習始于準確地知道要達到的目標是什么,目標必須清楚、具體、可操作.”清晰的目標是教學的出發(fā)點也是歸宿,[3]有效教學必須以準確定位為主線.
何謂教學目標?教學目標是課程教學過程的邏輯起點和終點,北京師范大學著名教授顧明遠先生在《教育大辭典》中提到,教學目標是指教學中師生預期達到的學習結(jié)果和標準.[4]是教學目標制定者――教師的一種預期,這種預期參照一定的標準.如果教師缺乏扎實的專業(yè)知識,參照的標準又不標準,那制定的教學目標就不準確.實際教學中,最常見的是參照高考標準,一步到位的教學目標.
準確定位包括目標的數(shù)量要合理,質(zhì)量要高.教學目標數(shù)量上的合理性關(guān)鍵是受教學時間上的限制,教學目標數(shù)量過度,必然會忽略、忽視豐富的教學邏輯層次,致使邏輯化策略成為空談.質(zhì)量高低,一方面看目標是否符合新課程標準和理念,是著眼學生發(fā)展還是應試,另一方面要看是否清楚、具體、可行,目標不能假、大、空,“說起來重要做起來不要”.[3]質(zhì)量的高低也直接影響邏輯化策略實施,比如立足于應試理念的教學目標必然會忽略學生的認知需求的邏輯層次,教學過程變成知識點的灌輸,把學生當成知識的容器,緊湊灌知識抓緊做習題,片面追求學生的考試成績更好.
影響準確定位的因素主要有:對高考題理解程度產(chǎn)生的負面影響;對教材理解不透產(chǎn)生的影響;對新課程理解不透產(chǎn)生的影響;學科知識缺乏產(chǎn)生的影響等.這些影響常常使教學目標缺位、越位、錯位、求全、一步到位,而目標的這些問題導致教學邏輯層次的模糊化、教師化、粗略化,流于低效教學.教師缺乏對學生的了解,忽視對學生的學習能力水平的正確評估,罔顧課時的限制,把學生主觀盲目異化為知識的“廣口大容器”,想“灌”什么就“灌”什么,想“灌”多少就“灌”多少,想怎么“灌”就怎么“灌”.教學目標求大、求全、求難,要么顧此失彼,無法實現(xiàn),要么事倍功微,欲速則不達,要么盲目延時,教學進度步履蹣跚.
三、以邏輯化處理教學內(nèi)容為中心
何謂教學策略?教育專家袁振國先生如是說:“所謂教學策略,是在教學目標確定以后,根據(jù)已定的教學任務和學生的特征,有針對性地選擇與組合相關(guān)的教學內(nèi)容、教學的組織形式、教學方法和技術(shù),形成的具有效率意義的特定教學方案……”[4]
邏輯化處理策略包括三個策略:邏輯層次顯性化;邏輯層次認知化;邏輯層次細膩化.[1]
邏輯層次顯性化處理的內(nèi)容包括:知識的呈現(xiàn)結(jié)果(如板書);知識的呈現(xiàn)過程;問題解決的思維策略、方法.知識的呈現(xiàn)結(jié)果的邏輯層次也就是知識結(jié)構(gòu),知識的呈現(xiàn)過程的邏輯層次也就是教學的節(jié)奏.邏輯層次顯性化處理策略就是教師將這些內(nèi)容的邏輯層次明確地顯示給學生,使他們清晰感知這些邏輯層次,以利于對知識的理解和邏輯思維能力的提升.[1]
邏輯層次認知化就是在呈現(xiàn)邏輯層次時要符合學生的認知心理規(guī)律,換言之,就是教學的節(jié)奏要適合學生認知規(guī)律.這一策略核心是關(guān)注學生的學習,因此,也可稱邏輯層次學生化.[1]
邏輯層次細膩化就是將知識的邏輯層次以及知識的認知邏輯層次展現(xiàn)得細致入微、豐滿充實,以使學生的認知思維過程自然流暢、水到渠成,從而實現(xiàn)對知識的全面把握和透徹理解.[1]
三種邏輯化處理策略不是孤立的,它們之間有著密切的聯(lián)系,實施中往往要互相滲透、綜合運用.邏輯化處理策略適用的教學內(nèi)容是廣泛的,無論是概念、規(guī)律、實驗還是問題解決的思維策略方法,都是可以運用的有效措施.三種邏輯化處理策略雖然各有側(cè)重,但有共同的核心即關(guān)注學生,是教師立足學生立場,實現(xiàn)知識轉(zhuǎn)化的有效策略.[1]
邏輯化策略是實現(xiàn)知識有效轉(zhuǎn)化的有效策略,是中心.是教師創(chuàng)造性處置教學內(nèi)容的手段.它的運用,使得以學生為主體不再成為空談,是教師發(fā)揮主導作用的有效抓手.從信息加工心理學的視角看,顯性化,是學生獲取、存儲學習信息加工的必要信息的有效策略;細膩化,確保為學生提供完備的加工信息;認知化,是知識邏輯基于學生最有效的認知信息加工過程而設計的教學流程,認知化有賴于顯性化和細膩化的支撐.
四、以“問題化”為手段
如何使學生感受到清晰細膩的符合學生認知的邏輯層次,即邏輯層次顯性化?以邏輯層次“問題化”為重要的手段.例如,在“探究功與物體速度變化關(guān)系”這節(jié)課教學中,在提出課題基礎上,運用“問題化”手段,引領學生感受并經(jīng)歷“實現(xiàn)實驗目標”的思想、原理、方法以及注意事項等邏輯層次.
問題1,實現(xiàn)本實驗目標需要測量什么物理量?合力的功與速度變化.問題2,先思考如何測量合力的功?分析力:受重力、拉力、支持力和摩擦阻力,如果軌道水平,重力、支持力不做功,需要測摩擦阻力和拉力做的功.問題3,能否通過控制條件使測量更加簡便易行呢?氣墊導軌,沒有摩擦力,只測拉力的功即可.這個主意不錯!但我們學校實驗室沒有氣墊導軌!怎么辦?平衡摩擦力,使合力等于橡皮筋的力,只需測量橡皮筋力的功即可.問題4,橡皮筋力是變力,如何測量變力的功?倍變法解決.如何實施好此法?盡量控制橡皮筋相同,控制橡皮筋做功開始狀態(tài)和結(jié)束狀態(tài)相同,從同一位置釋放小車,直到彈力為零的過程,各橡皮筋做功相同.問題5,再思考如何測速,有什么疑難?能否更加簡便易行?控制從靜止開始,使初速為零,這樣只需測量做功過程的末速度即可.由于我們平衡了摩擦力,所以,橡皮筋做完功之后,小車做勻速運動,這樣,通過測量勻速運動階段速度即為做功過程的末速度.問題6,請同學們思考預測紙帶上點跡間隔的特點會是什么?大家要根據(jù)牛頓定律判斷運動性質(zhì)進行預測.實驗過程中,紙帶上點的間隔應是先不斷增加,然后相等,最后可能減小.可見,本實驗平衡摩擦力有兩大好處.這樣,運用設計的“簡便和可操作性原則”為統(tǒng)領,以“問題化”為手段,在圍繞思考完成實驗目標的解決問題的過程中,形成平衡摩擦力、倍變法等物理思想方法以及實驗注意事項.
還要善于運用實驗、幽默風趣的語言、諧音、粉筆簡圖以及物理學史資料故事化等手段創(chuàng)設有趣的物理情景,再把有趣的情景“問題化”.要善于運用“問題化”手段,引發(fā)學生的認知沖突.
五、以學生為主體
蘇霍姆林斯基說過:“教師必須在某種程度上變成孩子.”[5]
奧蘇貝爾在《教育心理學――認知觀》的扉頁上寫道:如果不得不把教育心理學的所有內(nèi)容簡約成一條原理的話,我會說:影響學習的最重要的因素是學生已經(jīng)知道了什么,弄清了這一點,并據(jù)此展開教學,從而產(chǎn)生有效的學習,就是教育心理學的任務.[5]
著名教育家杜威早就指出:“盡管科學家和教師都掌握學科知識,但二者的學科知識是不一樣的,教師必須把學科知識心理化,以便讓學生能夠理解.”學科知識的心理化,其實就是生本化.[6]
基于教師的專業(yè)知識、準確定位、邏輯化處理、“問題化”手段都是立足學生立場,實現(xiàn)知識向?qū)W生轉(zhuǎn)化的有效措施.所以,邏輯化策略是以學生為主體的一個教學策略,是真正能夠?qū)崿F(xiàn)這一理念的有效策略之一.
參考文獻:
[1] 張惠作.例談高中物理教學內(nèi)容的邏輯化處理策略[J].教學月刊?中學版(教學參考),2013(8):32-34.
[2] 陳建.物理教師專業(yè)知識的學科分析[J].物理教師,2014(2):62-63,66.
[3] 湯家合.有效教學需要目標引領――“目標引領?問題導學”教學模式探索[J].物理教學,2013(11):6-8.
[4] 戴大勇.初探高中物理必修模塊教學目標的設定及教學策略[J].物理教師,2014(2):8-9,20.