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促进学生有意义学习的策略探析*——《磁体与磁场》课堂教学点评

2015-02-25

物理之友 2015年2期
关键词:实施方法教学策略

王 瑜

(江苏省扬州市教育科学研究院,江苏 扬州 225007)

*江苏省基础教育课程网站《教学新时空》名师课堂:王有新“磁体与磁场”点播网址:http://im.jssjys.com.相关教案请在《物理之友》群文件中下载.

促进学生有意义学习的策略探析*
——《磁体与磁场》课堂教学点评

王瑜

(江苏省扬州市教育科学研究院,江苏扬州225007)

*江苏省基础教育课程网站《教学新时空》名师课堂:王有新“磁体与磁场”点播网址:http://im.jssjys.com.相关教案请在《物理之友》群文件中下载.

名师简介:王瑜,扬州市教育科学研究院副院长,扬州市有突出贡献的中青年专家,扬州大学教育硕士导师,江苏省教育学会物理专业委员会常务理事,江苏省物理学会理事,扬州市物理学会副理事长、扬州市教育学会副会长、扬州市科技辅导员协会副秘书长,课程标准教材初中物理(苏科版)分册主编.主持多项江苏省教育科学规划课题,主编《初中物理教学大纲及教材分析》、《初中物理学习指导》、《初中物理精讲》、《中学物理实验册》、《新课程中考命题技术与试题研究·物理学科》、《给物理教师的101条建议》、《走进高中新课程·物理》、《有效的教学技能》等,在《物理教师》、《中学物理教学参考》、《中学物理教与学》等杂志上发表论文十多篇.

摘要:本文结合王有新老师“磁体与磁场”的教学实践,对促进学生有意义学习的有效策略进行了研究探析,提出了创设合理的问题情境,激发学生学习的热情和探究的欲望、以“问题解决”教学为载体,培养学生物理思维能力、突出物理建模思想,培养学生物理探究能力、紧密联系学生生活,促进学生有意义的学习、利用自制教具,突破教学难点等教学策略及其实施方法.

关键词:磁体与磁场;有意义学习;教学策略;实施方法

美国教育心理学家奥苏伯尔提出了有意义学习理论,他认为:机械学习是一种死记硬背的记忆性的学习,而有意义学习是一种以思维为核心的理解性学习,其特点是学习者身心的投入,身体的、心理的、认识的、情感的、逻辑的、直觉的和谐统一,其结果既是认知能力的发展,又是情感和人格的完善.因而把以引导学生有意义学习为主要手段,以培养孩子有意义学习能力为主要目标的教学称为有意义教学.

2014年11月《教学新时空》网上“名师课堂”直播了扬州高邮市三垛初级中学王有新老师执教的课题为“磁体与磁场”一节公开课,笔者参与了现场点评和网上互动,结合本节课的教学,对教师如何通过有意义的教学,来促进学生有意义的学习,作点滴思考与探析.

该课题选自苏科版初中物理九年级第十六章“电磁转换”的第一节,是起始章节,对学生来说,磁现象并不是陌生,除了小学自然课里了解到的一些磁现象,在生活中对磁现象也有一些接触,加之在八年级研究物质的物理属性和力时又丰富了磁性及磁力的知识,但这些知识是零散的、非系统的、甚至是模糊的.如何引导学生从物理学研究问题的角度,对这些零散的、非系统的认知进行疏理,研究分析归纳出具有相应学科结构的新的认知,即对磁性、磁体、磁化、磁极、磁极间相互作用能用物理的语言进行表达,是本节课首先要完成的任务,在此基础上,进一步深化对磁的认识,由磁体过渡到磁场,接着初步认识磁场的性质,再到用磁感线来描述磁场,形象地反映磁场的特性.其中,如何帮助学生建立起磁场的概念,将无形的磁场用有形的方式进行表达,是本节课要完成的重点任务,知识对学生而言是全新的、抽象的,研究的方法是独特的,这部分知识的研究和学习对学生而言是一个难点.

针对这一课程目标,王老师整节课紧紧围绕“生活中的物理情境(蕴含问题)——揭示问题——探究——解决问题”的主线展开,通过一系列的活动,调动学生自主学习的积极性.通过问题的设置,引导学生层层深入,激发了学生的好奇心,使他们产生强烈的求知欲,课堂上学生思维积极,气氛活跃.师生互动及时、充分,问题探讨富含挑战性,学生的思维在不断的激发中向更高层次深化.教学中王老师生动的视频动画展示与学生思维紧密匹配,教师运用自制教具的演示合理,极大地调动了学生的学习热情和学习兴趣,使学生真正融入到学习的愉悦之中,并在成功解决问题的过程中享受学习的成就感,整节课流畅、生动、教学目标达成度高.

教者运用有意义教学的策略,达成了学生有意义的学习,具体体现在:

1创设合理的问题情境,激发学生学习的热情和探究的欲望

现代课程观认为:课程是一个由教材、其它学科教学材料、教师与学生、教学情境和教学环境构成的一个生态系统.苏科版物理教材不再是一大堆已有的物理定理、定律按部就班的叙述,而是充满物理学家在认识自然过程中得到成功的一系列范例,教材的组织为教学过程中进行对话、交流与知识建构提供一系列互动的素材,更能体现科学的本质、方法以及科学人文精神.

当前物理教学提倡建构主义教学模式,即学习活动不再是由教师向学生单一的知识传递,而是学生根据外界信息,自主建构知识的过程,其教学基本原则是从提出学生关注的、能引起学习兴趣的问题开始,围绕基本概念在真实情景中展开教学活动.课标教材非常注重围绕基本概念在情境中引出问题,在情境中探究问题.

本节课王有新老师采用春晚视频《年年有鱼》及教师的魔术表演创设问题情境,引入新课,使学生眼前一亮,燃起了学生的学习热情,激起了对磁现象要一探究竟的冲动.他设置这样的教学情景,应该是经过多次思考、反复研究才产生的,反映出如下的设计策略:

(1)创设的教学情景具有目的性

可以说,特定情景的设置不应仅仅起到“敲门砖”的作用,也不仅是为了调动学生的学习积极性,还应当在后面的教学中发挥一定的导向作用,有一定的教学内涵,有足够的教学信息,有利于学生的思考.视频《年年有鱼》及老师的魔术表演中所蕴含的磁场的性质,要求学生不断探索,从中不断有所发现,情景的作用贯彻全课始终.要设计这样的教学情景,教师必须钻研教材,充分把握教材的内容特点和学生的认知基础,创设出与教学目标和内容相适应的物理情景,从而能使学生通过教师创设的情景发现其中所蕴含的教学信息,进而提出相关的问题.所以,情景的创设不应只在新课的导入部分,在整个知识的发生、发展、规律的揭示、形成和应用过程中,也就是说在整个课堂教学过程中,教师要根据具体情况创设真实的情景,来激发学生的学习热情.

(2)创设的教学情景具有趣味性

创设的情景要针对学生的年龄特点和认知规律,要以激发学生的学习兴趣为出发点,只有充分调动学生的学习物理的兴趣,才能使教学由被动变为主动,以发挥学生的主体作用,使学生的个性得到发展.该教学情景根据春晚大家都具有的共同资源和学校的教学资源,将物理问题融于学生喜闻乐见的情景之中,激起学生探究的欲望.

(3)创设的教学情景符合学生实际

物理来源于生活,又服务于生活.情景的创设注意结合学生实际,贴近学生生活,从学生的生活经验和已有知识出发,教师将教材上的内容通过生活中熟悉的事例,以情景的方式在课堂上展示给学生,以此拉近物理和生活的距离.同时,时代在发展,社会在进步,我们的生活环境在不断发生着变化.教师用动态、发展的眼光来看待学生,创设的教学情景与时代同步,将现实生活中发生的与物理学习有关的素材及时引入课堂,增强了教学的时代性.

总之,好的物理情景和情景问题能吸引学生兴趣,引起学生共鸣,激发学生求知欲,焕发学生学习潜能,进而能够积极主动的探索学习.学生不再只是“听众”了,而能积极主动参与教学中.当然,合理、恰当的教学情景的创设,对教师提出了更高的要求,要求教师根据学生的认知特点,结合当前社会上新生事物,结合教材创设教学情景,要求教师的知识面要广,且不断的拓宽和更新,其次要认真备课,精心设计情景.只有这样,才能促使学生饶有兴致地深入思考、求索,从而达到掌握知识,发展智能的目的.

2以“问题解决”教学为载体,培养学生物理思维能力

物理新课改呼唤着好的物理教学方式的形成,那么,什么是好的教育?著名学者波利亚认为要“系统地给学生提供自己发现事物的机会.”可见好的物理教学方式,就是要促进学生自主学习、有意义学习,让学生积极参与、乐于探究、勇于实践、勤于思考,使其逐步形成科学态度与科学精神,因而,物理课堂教学过程应该是以不断地发现问题、提出问题并解决问题的方式,来获取新知识的思维过程.而基于问题的“问题解决”教学方式,正是以“问题”为动力,驱使学生自主进行探究,在解决问题的过程中发展健全的个性,提升科学素养.王老师的这节课以“问题解决”教学为载体,积极进行课堂教学实践研究,是践行物理新课改理念,优化物理课堂教学、实践有意义教学的有益的探索与尝试.

“问题解决”就是由一定情景引起的,按一定的目标,应用各种认知活动、技能等,经过一系列思维操作,使问题得以解决的过程.按照建构主义理论,在新旧经验之间双向的相互作用得以更充分、更有序地进行,这使得学习活动真正切入到学习者的经验世界当中,而不只是按照教学设计者预先确定的框架和路线来生成知识间的联系.问题解决为新旧知识的同化和顺应提供了理想的平台.因而,用“问题解决”的教学方式进行教学,就是把某个教学内容转化为若干个不同层次或类型的问题,以问题为载体设计教学流程,让学生在问题解决中逐步完成本课题内容的学习.

“问题解决”教学的意义就在于它能够促进学生真正有效地发展,体现新课程“以人为本”的核心理念.学起于思,思源于疑.一个人一旦遇到了问题,便知觉到自己的现有状态与认知目标间存有距离或空缺,便产生一种怀疑、困惑和焦虑的失衡心态.这种失衡心态,会驱使个体积极思维,去填补空缺,以求新的平衡.问题可引起学生强烈的好奇和探究心理,激发解决问题的内驱力.问题也可激活或唤醒学生头脑中原有的思维材料,使其在自身认知结构中搜寻表象、概念、原理、命题和规则等知识经验,进行模拟、联合和组合等一系列的思维加工,重构新的认知结构,并储存起来作为新的问题解决平台,从而使问题解决能力得以不断提升.问题解决的过程是学生认知、情感意志等个性品质全面动员、启动和发展的过程,更是其各种外化技能即多元智能施展的过程.同时,学生学习的内容和结果对学生来说是新的,问题解决的过程在心理过程上与科学家创新的发现过程很相似,都是为了解决某个问题而对现有认知结构和方式进行改造和超越,相对自身现有的认知结构和方式而言,这便是创新.因此,“问题解决”教学能为学生提供一个自主、体验、合作、交流、探究和创新的人本发展平台,同时也能为我们教师提供一条走进新课程、实施目标、结构、内容、教学方式、评价和管理诸方面改革的有效捷径.

问题的设计是“问题解决”教学的关键.如何建构“问题解决”教学中的有效问题?本节课王老师采用的策略是:①将教学内容化为学生感兴趣的、关注的、熟悉的、与生活密切相关的“问题”.例如从老师的魔术表演中发现了什么?条形磁铁隔着物体也能吸引小磁针,说明什么?怎样判断教室内是否有风?带着有趣并与生活密切相关的问题,与同学们一起研究;②将信息性、材料性教学内容转化为任务式的问题,如给出实验器材,让学生通过体验寻找、探究发现与磁有关的现象,比谁发现得多;在透明胶片上如何确定小磁针的方向,并画出来等;③将物理现象分析、规律发现和原理验证等探究性的内容化为操作性的“有序问题”,如先在条形磁铁外一点观察小磁针的方向,再在多点观察小磁针的方向,到重叠各组胶片显示多组实验结果,从中寻求条形磁铁周围小磁针指向的分布状态,进一步用铁屑直观显示条形磁铁周围磁场的分布,都是操作性的“有序问题”;④将学生可能发生错误的或引发认知冲突的内容化为思辨性问题,如磁感线是否真实存在?磁体外部磁感线的方向是怎样的?磁感线的分布有什么特点?组织学生进行课堂辨析;⑤将某些教学内容创造性的转化为教学问题,如在从磁体过渡到磁场的教学环节中,学生发现条形磁铁隔着物体也能吸引小磁针,这说明什么?再如在重叠各组胶片,寻求条形磁铁周围小磁针指向的初步规律时,不是仅仅停留在对几个点的研究就得出一般规律,而是进一步提出条形磁铁周围有多个点,怎么办?问题由此展开.运用在旧问题解决后,再生成、解决新问题的教学策略,不断地发展了学生的问题意识,提高了学生的探究能力.

我们注意到,王老师对问题情景的设置始终围绕课堂教学的核心知识展开,问题中蕴含着学习的基本概念和原理,让学生通过问题的解决,建构起对这些概念、原理的理解.同时问题情景的设置又有一定的挑战性,即问题解决所需的核心知识是没有讲解过的,但又处在学生最近发展区,学生跳一跳,能摘得到.王老师在“问题解决”教学中为学生提供了系列有序的多种类、多层次的“问题”,这些不同类型的问题反映出不同的认知方向,产生了不同的教学功能,达成不同的教学目标;而不同层次的问题又能体现出不同的认知基础和能力,使不同认知基础的学生都有展示个性和获得成功的机会,享受解决问题的喜悦,实现自我发展的价值.

3突出物理建模思想,培养学生物理探究能力

生活是物理的源头所在,研究生活中的物理现象、探究自然是物理学习的基本过程,在物理学习过程中,我们的研究对象遍及整个物质世界,大至宇宙天体,小到微观粒子,它们种类繁多、运动情况复杂,相互作用各具特色,几乎每一个具体物体都要涉及许多因素,每个物体都有尺寸、形状、质量、温度、热容量、导电性、颜色等各种特性,如果我们把所有因素都毫无遗漏地考虑进去,势必增加研究问题的难度,甚至寸步难行;所以人们根据所研究对象的特点,舍去那些表面的、次要的、非本质的因素,抓住主要的、本质的因素加以研究,摆脱纷乱繁杂现象的干扰,抽象、概括、构建出物理模型,从而得出清晰的物理概念和规律,进而构建起物理科学大厦.所谓物理模型,就是为了便于研究问题而建立的一种高度抽象的、理想化的形态或客体,是对客观真实的一种纯化反映.

构建物理模型是物理学基本的研究方法,物理模型舍去了实际原型的一些次要的细节、非本质的联系,以简化和理想化的形式去再现实际原型的各种复杂结构、功能和联系,是使问题简明扼要,又能深刻反映事物本质的研究方法.

建模作为一种高级的思维方法,实践证明:依托物理现象,从解决实际问题出发,寻找“建模”的路径,即通过抽象概括的思维方法将实际问题情景转换成物理模型,通过研究该模型使问题得以解决.在教学中运用建模方法,正是培养学生构建与运用物理模型能力的有效途径.

在本节课中王老师从对条形磁铁周围某点小磁针的指向研究,到不同点小磁针的指向研究,通过透明胶片记录这些指向,重叠多组记录,从中发现带有规律性的东西,研究到这里是否就可以结束直接得出结论?显然不科学,对于条形磁铁周围许多点小磁针的指向研究,学生发现可以用铁屑代替小磁针来进行研究,通过实验操作,形象地显现出磁铁周围多点小磁针的指向分布,这时,如果用一条假想的线段来描绘这些指向分布,则较顺利地抽象出磁感线的概念,顺理成章地建立起磁感线这一物理模型,为学生理解抽象的无形的磁场提供便利.整个过程老师和同学们一道分析、对比,该模型一旦建立,学生顿感问题变得简明,如把小磁针放置在磁场中任意位置,它将指向何处?就变得很好判断了.本节课突出了建模方法的教学,对学生学科素养和探究能力的提升起到了潜移默化的作用.

4紧密联系学生生活,促进学生有意义的学习

紧密联系学生生活的初中物理课堂教学,能有效地创设学生掌握知识的学习环境,展现生动形象的学习情境,提供丰富的感性认识,激发学生的学习兴趣,让学生主动地学习物理,促进知识的建构、迁移.

本节课教者基于对初中物理课程标准要求的认识以及对当前初中物理教学现状的思考,基于有效教学理论和物理学科的特点,将学生的生活、社会体验与物理课堂教学有机地结合,注重创设真实的、贴近学生生活实际的问题情境(魔术师是怎样指挥金鱼运动的?)、实验情境(发现磁现象、)、迁移情境(鱼的身体里有什么?)、实践情境(磁卡、电话、冰箱门的磁条,电磁起重机、电风扇、磁悬浮列车等)、新问题情境(还有哪些方法可以验证条形磁铁两端磁性强,中间磁性弱?),把情境教学应用于课堂教学中,创设良好的物理学习环境,扩展和强化学生感性认识的基础,培养学生的联系实际进行有意义学习的意识,提高学生物理观察、实验、理论联系实际、建构物理模型等综合能力,促进学生对知识的建构和迁移,提高学生分析、解决问题的能力,进一步培养学生的科学探究能力和创新精神,提高了课堂效率.

5利用自制教具,突破教学难点

物理学是一门以实验为基础的自然学科,观察和实验是学习物理的基本方法.没有实验就谈不上对物理概念的建立和物理规律的探索,可以说,实验既是教学手段,又是教学内容,对学生而言,它还是一种独特的学习活动.

新课程中对物理实验教学的要求中,除了要达到科学知识的传授和技能的训练以外,更加注重对学生探索兴趣及探究能力、良好思维习惯与创新意识的培养.为促进这一目标的实现,无论是课堂演示实验还是学生分组实验,我们都要想方设法地为学生们创设学习情境,引导他们主动探究,让他们亲历实验的过程,从而激发他们的学习兴趣.对此,有些教学内容不是现成的教学仪器所能解决的,需要教师在不断的摸索中创造出一些更实用、更能体现教学目标的实验教具.所以,自制教具、开发数字化实验,以及与现代信息技术的整合应用尤为必要,它是物理教师应有的专业技能之一.

本节课在观察磁现象的实验中,王老师为反映磁体自由静止的状态,自制了悬挂架,将小磁针隐藏在鱼肚中,用小布条显示风是否存在及其风向,用透明胶片叠加投影学生多组实验记录,这一系列教学行为貌似不经意,实质反映出教者的良苦用心,同时反映出自制教具在教学中所发挥的作用,因此,在教学中用自制教具进行实验,以揭示物理的规律,用实验的手段进行教与学,强化了物理实验教学.

6教学建议

(1)适时捕捉探究资源,营造探究氛围

新课程突出对学生素质的全面培养,在教学方法上强调科学探究,即要求教师围绕所探究的问题,不断以新的教学、交往和思维方式,使学生养成实事求是的科学精神与态度,主动探索与思考的心理习惯、大胆质疑的问题意识、不怕失败坚持不懈的意志品质和关注生活的情感等心理品质,进而促成学生精神生活的质量和水平的提升.

探究性是物理实验教学的精髓,其关键在于让学生独立地提出问题、分析和解决问题,体验探究的艰辛和成功之后的快乐,教师不能越俎代庖,而应结合学科的特点和学生的兴趣,巧妙地设置问题情境、合理地营造探究氛围、积极地提供有助于学生问题解决的各种资源和帮助.这里教师的点拨开启、指点迷津、化解困惑的能力和欣赏、鼓励大胆质疑的态度尤为重要.

本节课是在2012年江苏省初中物理优秀课评比中获一等奖的课,本次展示,教者在引入新课部分有了一些变化,一是在黑板上预先书写了课题,二是在教师演示隔空指挥鱼转动实验之后,直接让学生用一个字说出原因,这一调整,笔者认为不妥,且不谈用一个字是否就能说明白其中的原因,这种要求学生直接说出结论的做法,第一打破了学生对未知的神秘感,第二是在黑板上预先书写课题,给学生暗示,不利于探究教学的进行.再者,从磁体过渡到磁场的教学中,在和学生一起得出可以用小布条来研究风的存在和风向之后,如何用小磁针来研究磁场,怎样研究?研究什么?此处正是让学生结合已有知识,发挥自己的创造、想象能力,进行探究学习的绝好时机,教者此时应将研究的空间留给学生,对学生所提出的方案从可行性角度加以讨论,教师再设疑引申,如此可进一步促进学生探究力的提升,使有意义教学真正落到实处.这里教者未能及时捕捉到这一课程资源,直接将研究方案告诉学生,使学生丧失了一次探究学习的机会,让人惋惜.其中,在展示叠加透明胶片投影学生多组实验记录时,学生所画的箭头方向相反,教师未能及时指出,并帮助学生纠正错误,是教学的一大疏漏.

(2)辩证地处理“问题解决”教学中的“双主”关系

“问题解决”教学最终目标是培养有效的问题解决者,因问题是学生的问题,学生无疑是问题解决的主角,离开了学生的主动参与、探索和建构,问题解决教学就毫无意义.但“问题解决”毕竟是一种目标明确、结构严谨、系统完整的教学方式,又离不开教师的精心谋划、创新设计和专业调控.因此在实施“问题解决”教学过程中,突出学生主体地位,教师充当的角色应转变为教练,成为教学活动的参与者、组织者、协调者和指导者.教师的主导作用实质上就是为了强化学生的主体作用,这种“双主”关系,当然不是一成不变的,双方的作用的发挥在不同类型的问题解决中呈动态变化.在解决封闭性物理问题时,教师可表现为“闻道在先”、“学有专攻”的导师,主导作用应突出一些;在解决开放性物理问题时,

就本节课的“问题解决”教学而言,问题都是教师事先为学生设计好的,预设是精彩的,但纵观整个教学过程,鲜有学生自主提出问题的情形,在解决开放性物理问题时,教师留给学生的空间少,学生自主生成的精彩就少,因而给人的感觉是这样的课堂好像缺少了一种什么?是一种灵动,一种弹性,当然也是一种魅力.因而在今后的教学中,建议辩证地处理好“双主”关系,进一步加强学生自主提出问题能力的培养,增强学生的提问意识,进一步提升学生有意义学习的能力,让学生在课堂上绽放精彩.

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.

[2]查有梁,谢仁根,沈仁和.物理教学论[M].南宁:广西教育出版社,1996.

[3]薛义荣.问题串的构建策略及教学功能[J].物理教学探讨,2014,(7上).

《名师课堂》点评

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