新课程理念的物理课堂教学模式研究

2014-05-30 22:27施跃明
中学理科园地 2014年6期
关键词:感知引导构建

施跃明

摘 要:教学模式,指在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序。新课程的核心理念是关注学生发展与未来,它具体体现在课程三维目标的实现。概念与规律是物理课程知识的核心要素,依据新课程理念并结合概念与规律的认知过程特点,物理课堂教学的有效模式应是“概念形成中的引导感知、规律认知中的引导探究、知识掌握中的引导建构”三种普遍适用于物理课程的教学模式。

关键词:教学模式;引导;感知;探究;构建

教学模式,指在一定教学思想或教学理论指导下建立起来的较为稳定的教学活动结构框架和活动程序[1 ]。作为结构框架,教学模式突出了从宏观上把握教学活动整体及各要素之间内部的关系和功能;作为活动程序,突出了教学模式的有序性和可操作性。新课程的核心理念是关注学生的发展与未来,它具体体现在课程三维目标的落实。在三维目标中,“方法与过程”是课程学习的方式与过程,“知识与技能”是课程学习的载体,而“情感态度与价值观”则是课程学习的衍生物。“方法与过程”,从学的角度来说,就是指课程学习过程中的活动方式与程序,从教的角度而言,即指课堂教学模式。概念与规律是物理课程内容的核心要素,依据新课程理念并结合概念与规律的认知过程特点,我认为物理课堂教学的有效模式应是“概念形成中的引导感知、规律认知中的引导探究、知识掌握中的引导建构”这三种普遍适用于物理课程的教学模式。

1 概念形成中的引导感知模式

在认知过程中,概念性知识的形成过程一般要经历“初步表象感知——形成感性认识——构建理性认识” [2 ]三个过程。表象感知,就是指观察一个个具体事物后在头脑中印记的一个个事物的形象,感性认识,它指人们对一个个事物表象进行比较分析后而获得的认识,然而这种认识不一定准确,也不一定全面,它与感知的事物的量或特点有关。表象感知越丰富,其认识就越接近事物的本质。理性认识,就是指将所有感知的具体事物表象并经过综合与归纳或抽象与概括后所形成的对事物的本质性认识。由此可知,丰富学生的感知是概念形成教学的重要环节。依据认知过程与发展规律,丰富学生的感知教学模式主要包含“引导表象感知、引导比较感知、引导类化感知”三个步骤环节。

1.1 引导表象感知

教学中,它要求教师尽可能提供诸多的有关概念性知识的事物让学生去观察,依据物理学科特点,通常是引导学生观察实验,至于实验,尽可能设计学生的动手实验。如“惯性”概念的形成,教学中就可以设计如下实验:①敲击瓶口垫板,垫板飞出而鸡蛋落入瓶内;②拉动小车后车上物体后倒;③模拟刹车乘客前倾;④运动的小车在加速运动时车上物体后倒。显然,这些实验事实能多角度地展示物体的惯性现象,它将给学生提供丰富的感知表象,而这些表象又是引导学生建立感性认识并进而上升到理性认识的思维加工原料。

1.2 引导比较感知

在上面惯性小实验中,如果教师不加以启发点拨,那么学生很难认识到“物体总是要保持原有状态”这种本质属性。因此教师可以设计如下问题启发学生对各种表象进行比较感知:上述四个实验现象中,在运动状态方面,各有什么特征?在运动状态改变方面,又有什么特征?学生在已形成表象的基础上通过对这两个问题的比较分析,从而得到“物体总是要保持原有状态”的感性认识。

1.3 引导类化感知

学生这个阶段建立的感性认识仅是知道事物“是什么”,但对于“为什么”仍是学生期待解决的问题。对于“为什么”的问题,学生一般是采用类化的方式加以解决。所谓类化,就是人们将当前的问题纳入到原有的同类知识结构中去而寻求问题的答案。在接触“惯性”现象前,学生初步明确“力和运动”的关系,尤其是建立“牛顿第一定律”认识后,学生对“力和运动”的关系有着本质性的认识。为使学生理解“物体总是要保持原有状态”这种属性,教师可以提出以下问题来促进学生的类化感知:牛顿第一定律指出,一切物体在没有受到外力作用的时候,总是要保持匀速直线运动状态或静止状态,能否可理解“总是要保持匀速直线运动状态或静止状态是物体的一种属性”?在物体受到力的作用时,物体是否仍具有这种属性?上面实验现象是否体现了这种属性?思考与回答这些问题后的认识就属于类化后的感性认识,然而这种认识已接近“惯性”概念的理性认识,但还不能用自己的语言对“惯性”概念进行科学地表述。

2 规律认知中的引导探究模式

教材中物理规律的导出过程实质上是科学探究的模拟过程,由“过程与方法”的目标要求,这就决定了规律认知中的引导探究式的课堂教学模式,依据科学探究活动的步骤程序,教学中引导学生开展探究性学习活动的模式主要是“引导提出问题、引导实验探究、引导归纳结论”这三个教学活动环节。下面以探究“液体内部压强规律”为例加以阐述。

2.1 引导提出问题

发现问题并提出问题是科学探究的开始,也是探究性学习的起步。因此在这个教学环节中,教师应创设引发学生发现问题并提出问题的情境,对于“液体内部压强规律”,教师就可以创设如下问题情境:

(1)在同一玻璃管的同一侧面高、中、低位置开启三个完全相同的孔,然后将橡皮膜封住孔口,将玻璃管注满水,让学生观察三个孔口橡皮膜外凸现象,由此引发学生发现液体的压强随深度增大而增大,进而提出“液体的压强大小是否与液体的深度有关”、“是否与液体的种类有关”、“是否与液体的截面积有关”等问题。

(2)将橡皮膜制成的立方体空心盒平置并浸没与水中,让学生观察空心盒上、下、前、后、左、右六个表面的形变现象,引发学生提出“液体内部是否存在各个方向的压强”问题。

2.2 引导实验探究

德国学者海森堡说过:“提出正确的问题就等于解决问题的大半”,如何解决上面提出的问题,物理学通常采用实验的方法来探究。在实验探究中,它涉及到实验方案的的设计与实验操作计划的制订。对于探究液体内部的压强规律实验设计与操作,学生缺乏相应的知识与经验,为引导学生能开展自主性的实验探究活动,教师首先必须介绍压强计仪器以及测定液体压强的方法,为学生正确设计实验探究方案而搭桥铺路,其次是启发并引导学生采用控制变量方法来设计怎样的实验并如何来探究“液体的压强方向、液体压强大小的有关因素”等问题。实验设计牵涉到科学知识、实验技能与科学方法的综合运用,因此实验设计既是科学探究的核心环节,也是发展学生能力的重要过程,更是“关注学生未来”的素质教育途径。

2.3 引导归纳结论

科学结论的归纳是科学探究的归宿,也是学生开展探究性学习从而自主认识物理规律的过程。引导学生归纳结论就是引导学生分析实验数据与解释实验现象,如由“压强计金属盒在同一深度向各个方向压强相等”事实从而归纳出“内体内部的压强方向为各个方向”和“液体内部的压强大小由深度决定”这两条结论,显然,归纳结论的过程,它包含着学生的分析与比较、归纳与综合、抽象与概括的思维过程,这也正是三维目标中的“方法与过程”。在这种“方法与过程”中,它蕴含着学生对液体压强知识的建构与思维方法的训练,更有意义的是学生能在探究过程中经历相关的情感体验并强化已有的科学探究意识。

3 知识掌握中的引导构建模式

掌握知识,就是指能正确理解知识的内涵并能运用知识解决相关问题,其特征为以下三方面:①能用自己的语言表述知识内容;②明确知识的构成要素以及与其它知识间的联系;③能将知识运用于具体化问题 [2 ]。前面所论述的“概念形成中的感知”与“规律探究中的认知”仅属于感性认识,要达到对知识的掌握程度,还须经历由感性认识上升到理性认识的知识构建过程,依据知识掌握的特征,教学中的引导构建模式主要为以下三个环节。

3.1 引导内化性的语言构建

知识的内化,它指在感知的基础上再经过思维加工而形成的的认识,这种认识与原有的知识与经验发生同化或顺应作用并形成新的知识结构系统。所谓“内化性的语言构建”,是指在对知识感知的基础上用自己的语言来表述概念或规律,组织语言的表述过程,它包含综合与归纳或抽象与概括的思维过程。如前面感知教学中列举“惯性”概念,学生已经认识到物体“总是保持原有状态”的属性,这种认识仍属于模糊的感性认识。为使学生对惯性概念有着清晰与正确的把握,教学中就可以让学生用自己的语言来表述惯性概念,引导将“总是保持原有状态”改述为“总是保持匀速直线运动状态或静止状态”,在这种表述过程中促进学生由感性认识上升到理性认识。再如在“探究液体压强”活动中,学生所得到的结论仅是割裂的知识,引导学生进行综合归纳性的语言表述,就是促进学生对液体压强规律知识进行整体构建的有效途径。

3.2 引导内涵性的辨析构建

一个全面完整的认识,它既要经历由感性到理性的认识飞跃,又要经历理性认识在检验具体事物过程进行修正或完善的实践飞跃。对于概念与规律内涵的知识构建,仅通过对具体事物的感知或个别实验的探究所形成的认识往往欠深刻或不全面。如“惯性是否受外界条件、环境或物体自身运动状态的约束”的内涵,学生在前面的感知过程中难以弄清楚这些问题,因此教学中就可以引导学生辨析以下问题:①物体在力作用下运动时就没有惯性?②物体运动时才具有惯性而静止时则没有惯性?③物体在地球上具有惯性而在月球上则没有惯性?再如实验探究中学生容易忽略“液体压强规律”的适用条件,因此教学中就可以设计相关的问题让学生辨析,以促进学生对液体压强知识内涵的正确把握。

3.3 引导相关性的扩展构建

知识之间具有一定的联系,沟通知识间的联系对知识的掌握具有重要的作用。它不仅可以促进对知识的融化贯通理解,还可以促进对知识的灵活运用。在促进学生由感性认识上升到理性认识过程中,引导学生对相关知识的扩展构建有利于学生牢固并全面掌握知识。如对“物体惯性大小与质量的关系”问题,教学中就可以列举“小汽车与火车的刹车现象”来让学生进行比较辨析,再如对“物体速度越大则惯性越大”的表象干扰认识,教学中就可以引导学生采用归谬法来论证物体惯性与速度无关。顺便指出,澄清相关性的错误认识也是引导扩展构建的重要方面。又如对于P=sgh的数学形式,教学中就可以引导学生运用压强概念与公式P=F/S来进行数学演绎推导,让学生领悟两个公式的内在联系,同时领悟公式P=F/S不仅适用于固体情形,也适用于液体情形。显然,这样的知识扩展建构有助于对知识的灵活运用。

上面三种教学模式,在教学活动结构框架方面,它体现了教师的引导角色地位与学生在课程学习中的主体地位,突出了课程三维目标的落实方法与途径。在教学活动程序方面,它符合学生的认知发展规律,即程序简明又便于操作。对于构建高效课堂,它具有一定的理论与实践价值。

参考文献:

[1]郭景扬,练丽娟, 陈振国.课堂教学模式与教学策略[M].上海:学林出版社,2009:48.

[2]卜兴丰.思维与认知 [M].北京:中国言实出版社2012:145-178.

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