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合理运用情境优化课堂设计*

2012-03-20杜爱慧

物理通报 2012年8期
关键词:比热容创设情境

杜爱慧

(河南师范大学物理与信息工程学院 河南 新乡 453007)

课堂教学设计是指教师针对一节课或某一个具体问题,在一定的教学理念指导下,运用系统的方法,为达成一定的教学目标而事先对教学活动进行的规划、安排与决策的过程[1].它是教师教学中的日常工作,也是课堂教学活动得以顺利实施的前提和基础.可以说,课堂教学设计是否科学、合理,将直接影响课堂教学的效果.笔者认为,对于有效的课堂教学设计应充分挖掘和创设情境,使学生能够在情境探索中得到发展.

1 情境的内涵

“情境”一般指“情况、境地”.《辞海》对其定义是“一个人在进行某种行动时所处的特殊背景,包括机体本身和外界环境因素”.情境是客观世界(生活、场景)和主观世界(思想、感情)相熔铸的产物.情由“境”生,情是基于已有的知识、经验并反映个体的独特个性.这里笔者将情境界定为,课堂教学环境与学生内心已有的知识、经验以及二者相互作用使学生产生情绪、情感的总和[2].

2 情境创设在课堂教学设计中的重要性

从后现代视野的角度看,课堂教学是一种教师和学生协同活动的过程,是学生在教师指导下,依据课程、计划和课程标准的要求,积极主动地掌握系统的文化科学知识和基本技能,发展身体素质、心理素质和社会文化素质,并形成一定思想品德和心理品质的过程[3].这一过程具有如下特征:

(1)情境起伏.即教学不应是平铺直叙的,而要有变化或变革.当然,这里的变化是指教学情境要有涨落.学生有时迷雾蒙蒙,疑团难解,有时茅塞顿开,柳暗花明.只有在大涨大落的情境下,学生才会有直觉、灵感、顿悟的产生,才能由知识的量的积累飞跃到质的升华,从而有所创新.

(2)不平衡中构建.学生的课堂学习生活追求的是自我发展.教学中,只有把与学生原有认知、技能、品德水平等不相一致的内容与学生原有水平发生碰撞,产生矛盾,造成不平衡,学生自我发展的目标才能实现[4].

可见,创设情境在实际课堂教学中具有非常重要的作用.教师在进行课堂设计时应积极考虑创设良好的教学情境,并符合学生认知结构(包括具体的知觉、记忆、语言、思维过程等智力因素和动机、经验、情绪、情感等非智力因素),同时,还应考虑结合教学内容,以情境为纽带,以问题为中心,利用教学资源,积极寻找创设的切入点,把学生的认知、情感水平带入到最近发展区,使学生获得知、情、意、行的全面发展.也只有这样的设计,才能真正有助于课堂教学效率的提高.

3 运用情境进行有效课堂设计的案例

案例1:“比热容”

比热容是教材“热和能”一章中非常重要的一个概念,也是九年级物理中比较抽象、难懂的概念,学生在接受和理解方面都存在一定的困难.具体设计可按如下进行.

首先,创设生活情境引入概念.教师向学生展示一些图片,比如海滩、游泳池等,让学生结合生活,想象赤脚走在沙滩上与走在海水中的感觉,或者走在游泳池水里与走在游泳池边的水泥地上的感觉,让学生获得感性认识的同时,激发起学习的兴趣.

其次,巧置问题情境形成概念.这里可通过3个问题,环环相扣,最终形成“比热容”的概念.

问题1:水吸收的热量可能与哪些因素有关?教师可以联系生活,请学生思考,一壶水和半壶水哪个更容易烧开?而且,在烧水的时候,将一壶水烧开或烧热,哪个需要的时间更长些呢?通过生活中非常熟悉的事情,让学生充分进行经验分析,并最终得到物体吸收的热量和它的质量之间的定性关系,而且可能与时间也有关系等.

问题2:不同物质的吸热能力一样吗?比如水、沙子、煤油等.学生可能会从生活经验中进行多种猜想,比如,有的学生说吸热能力不一样.因为,夏天到海边游泳时,会感觉沙子烫脚,而海水却比较凉;沙子的温度高,说明沙子的吸热本领大.有的学生可能认为吸热能力相同,因为它们同样受太阳光的照射.此时,教师应对学生的观点进行引导总结.

问题3:如何比较不同物质的吸热能力呢?比如,刚刚提到的水、沙子、煤油等.在这一环节中,教师要引导学生首先设计出合理的实验方案,如可以选取相同质量的水和煤油,通过加热器给它们加热,借助温度计等让学生观察并记录水和煤油的温度及时间的变化情况等.

通过以上思考,学生可以找到用实验研究比热容本质的方法.接下来,教师与学生便可以一起进行实验、收集数据、分析数据并最终概括得出比热容概念.

最后,运用实践情境巩固概念.教师可以结合教材中的小资料,让学生比较水与砂石的比热容值,并进一步用其解释生活中的一些现象,比如,水稻是喜温作物,在每年三四月份育秧时,为了防止霜冻,傍晚常常在秧田里灌一些水过夜,第二天太阳升起后,再把秧田里的水放掉,你能解释原因吗?新疆的谚语“早穿皮袄午穿纱,怀抱火炉吃西瓜”,你能说出其道理吗?等等,以此加深学生对比热容的理解.

以上就是“比热容”的课堂设计.这一过程通过创设情境,让学生在获得直观感受的同时,结合对问题的思考与探讨,环环相扣,既突出了学生学习的主体地位,也保证了其形成概念的顺理成章.

案例2:“牛顿第一定律”

对于此内容,教师要明确它是用科学推理的方法概括出来的理想规律;该定律是否正确要用实践来检验.教师讲解的重点是揭示物体不受力时的运动规律.学生学习的困难在于从生活经验中得到的一种错误的观念,即认为物体的运动是力作用的结果.因此,教师设计的重点应放在如何使学生摆脱这种错误观念(创设情境起伏),同时,还要让学生明确用推理方法概括出来的定律是要用实践来检验的.

首先,创设实验情境提出问题.教师可以用生活现象让学生进入物理世界,充分利用自己的前概念来思考,有力才有运动吗?可以让学生利用课桌上的木块、小车做实验进行体验.比如,让学生推木块,木块运动,撤去推力,木块停止运动等.这些与学生的生活经验非常吻合,而且这也是亚里士多德的观点.如此设计的目的就是要激活并且强化学生头脑中这种错误的观念.

其次,展现问题情境探索规律.这里可以分两步进行.第一,向学生介绍伽利略的观点.教师投影出伽利略理想实验示意图,对照示意图复述伽利略的推理过程和结论.当然,也要向学生说明伽利略的推理是建立在分析大量事实的基础上的,不是凭空产生的;而且后来还得到了法国科学家笛卡儿等人的论证.让学生针对这两种观点进行讨论,引起强烈的认知冲突.通过自己动脑、动手来探究、论证谁对谁错.从而使自己原有的那种错误的观点被动摇,逐渐形成正确的认识.第二,让学生分组进行实验并最终总结得出牛顿第一定律.教师可以引导学生通过做滑轮小车的实验进行总结,让小车分别沿不同粗糙程度的斜面运动,学生会发现接触面越光滑,摩擦阻力越小,小车运动得就越远.如果推理到接触面完全光滑,而且在没有摩擦阻力、空气阻力的理想情况下,小车将会永远运动下去,并且保持速度不变,做匀速直线运动.此时,教师也可以引导学生深入了解“控制变量法”、“推理法”的运用.

最后,运用实践情境深化规律.教师在引导学生明确表述出牛顿第一定律的内容后,应重点让学生理解:(1)力不是维持物体运动的原因;(2)力是改变物体运动状态的原因.同时,教师可精选一些典型习题让学生练习,还可以向学生展示一些生活中的情景.如司机系安全带、亚洲飞人柯受良驾车飞越黄河等,让学生尝试用所学知识进行解释,从而加深理解.

以上就是“牛顿第一定律”的课堂教学设计.这里在突出认知推理的同时,也更加重视“情境”.教师一开始便让学生去发现生活中“力和运动”是不可分割的.虽然这样做会让学生产生“有力才有运动”的误解,但也从另一个角度让学生发现物理就在身边,它可以解决生活中的困惑.这也符合“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课程理念.同时,通过产生认知冲突,再用实验进行验证,也培养了学生推理及论证的能力,帮助学生构建起了新的知识和概念的框架.

以上仅谈了一些笔者粗浅的看法,以期能起到抛砖引玉的作用.总之,课堂设计实质上是由教师内在的策略与外在的材料组成的.情境创设作为课堂设计的一种有效方法,应充分引起教师的关注.其实,课堂设计最终形成的是综合的、富有弹性的教学方案.教师在课前做好充分的准备,课堂上更多地是在引导和倾听.不经意间创设一个情境,追问一个问题,给出一道练习,使用一则材料,好像是“得来全不费功夫”,实则是经历了“踏破铁鞋无觅处”的准备过程.只有这样的课堂,师生才会真正感受到作为课堂教学的共同创造者的欢乐,才能真正有利于物理课堂教学效率的提高.

1 裴新宁.透视教学设计观.中国电化教育,2003(7):18~20

2 卜振鑫.在高中物理课堂教学中情境创设的研究与实践(学位论文).辽宁师范大学,2010.6

3 钟启泉.课程与教学概论.上海:华东师范大学出版社,2003.154~156

4 于世华,等.动态生成的教学过程设计.天津师范大学学报(基础教育版),2004(4):36~39

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