关于高三物理一轮复习学案目标的设定

2015-11-24 13:23杨文君
物理教学探讨 2015年10期
关键词:构建培养目标

杨文君

摘 要:影响高三一轮复习课堂效率的因素有很多,本文选取课堂学案目标作为切入,比较教学内容相同因目标设定不同而出现不同的课堂效果。从为什么要关注学案目标设定,目标设定要考虑到的因素,怎样进行目标设定三方面阐述学案目标对整节复习课效率的影响。

关键词:目标;构建;结构;培养

中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2015)10-0012-6

1 问题的提出

目前高三一轮复习采用学案教学方式已经取得比较明显的教学效果,同时学案编制的方向、结构、内容、方法也成为课堂是否更有效的评价焦点。学案目标正是一堂课的方向,引领结构搭建、内容取舍。学案目标也是一堂课的教学目标,本文仅从学案目标设定方面阐述其对学案及整堂复习课质量的影响。

近段时间参加了一轮复习的听课活动,以一名学生的角色参与整个课堂活动,包括回答问题(默默地)和做好学案上的练习。其中有一节关于“功”的复习课,教师的教学安排如下:1)功的概念,讲了功的定义、功的计算式、功的正负含义,然后练习;2)讲变力做功,微元法、分段法、动能定理,然后练习;3)讲功率,功率的计算、瞬时功率和平均功率、结合pt计算变力做功,然后练习。感觉整节课的知识涵盖完整,也重视学生的课堂参与度,但是整个参与过程,笔者回答最多的问题类似“功的要素有哪些?”“如果cosθ为正,表示什么?为负呢?”因此,最深的感受是:累,始终被老师牵着走。“恒力做功”,“变力做功”,还有“功率”……内容多;微元、分段、动能定理……方法多;正负要注意,恒变要注意、过程要注意……注意点多,最后一抬头一黑板。课后和上课老师交流,老师说“学生很多都忘了,要都复习到才行”“这块内容要讲的比较多,只好压缩学生练习的时间,还有课后作业的时间”。老师的回答围绕着“将知识点全面地复习到”这一课堂目标,学生能接受多少、希望学生能得到怎样的提高,达到怎样的效果是“没有办法控制的事”。其实,整堂课的学案目标设定的偏离,才是内容整合、教学方法使用出现了惯性偏离的原因,要设定正确的学案目标,就得先明确学案目标的意义。

2 学案目标设定的意义

学案目标由“动词+对象内容”组成,它是如何影响教学内容的设定、教学方法的使用呢?每堂复习课都要解决的问题是:教什么,教到怎样一个程度,怎么教?下面从这三方面谈课堂目标设定的意义。

2.1 “教什么”与目标设定的关系

目标设定所用的关键动词,能看出老师对该知识内容的处理意图并决定了教学内容。如高一、高二新授课时,我们的总目标是“让学生习得知识,并清晰知识点的内涵与外延”。“清晰”就需要让学生体验规律获得的过程,创设将实际问题转化为物理问题的情境,清晰转化过程的条件是什么,引导学生运用数学工具对物理问题进行分析(通过必要的探究实验或数学推导)从而得到规律。高三一轮复习的主要任务是夯实知识基础(具体目标在下文中阐述),如果目标设定核心动词是“复习”,那么势必采用先知识罗列,再习题巩固的方法,于是“填鸭式+题海”就会成为主要手段,决定了教学的内容是知识点和习题。而高考试题中没有机械式的填空,也不是刷题刷得到的,显然这样的目标显得单一功利。

结合高考命题的趋势——“物理是有用的,物理就在生活中”,学生要做好物理试题,需要学生调用自己的信息库,那我们思考的内容就成了如何才能使学生构建好自己的“储备信息库”,并且让库里的信息长久且调用灵活。当我们将目标设定的核心动词设为“构建”,我们课堂的内容会涉及到题目背后的知识点间的联系与区别,围绕知识点的“清晰度,灵活度”设计习题,按照知识点间的逻辑关联安排习题。做出题目不是目标,梳理出题目背后的知识网络才是教学的内容,这样复习后的知识才能有助于形成学生自己的信息库,这一目标也决定了内容的安排需要根据学生对知识信息储存和调用的规律作出调整。学生知识的储备就好像图书馆内的藏书,如果复习时只是一本书一本书地将内容再现,经过一段时间后,学生的“图书馆”中堆放不少书,但当要调用信息时,就会出现“忘了”“用错了”“不知道用什么来处理”等问题,不知调用哪本书。所以“教什么”就要按照学生形成知识结构需要怎样的一些支柱,这些支柱有哪些要素构成,应用、获得这些要素的基本经历有哪些的思路进行整合安排。所以,目标决定每节课教的内容,以及内容的有序呈现。

2.2 “教到怎样的程度”与目标的设定的关系

根据布卢姆的“教学目标分类理论”,认知领域教学目标分为:知道(知识)、领会(理解)、应用、分析、综合、评价。不同的目标层次对应不同的教学方式。以一轮复习“功”的计算(第一节)为例,如果目标定在“知道”层次,那么只要学生能回答什么是功,功的计算式怎么列,功求出来的正负表示什么即可;如果目标定在“领会”层次,则不仅要回答“知道”层面的问题,还需要明确W=Fxcosθ仅适用于恒力做功,其中θ的大小用于判断正负功,x为对地位移;目标定在“应用”层面,则还需要让学生学会通过分过程求解变力做功,微元法求变力做功,动能定理求变力做功,利用W=Pt等;目标定在“分析”层次,则需要区分某个力做功,还是合力的功,还是某两个力做的总功,是全过程的总功还是某段过程的功等等;目标如果定在“综合”层次,则涉及到功能关系的拓展;如果目标定在“评价”层面,则需要学生思考怎样的程序进行处理可以尽可能避免出错。可见不同的目标层次对应的教学内容和深度,学生需要调用的信息储备是完全不同的,对自身知识的清晰度、结构稳定性的要求也是完全不一样的。

2.3 “怎么教”与目标设定的关系

根据不同的目标层次,采取的教学手段是不同的。如果只是“知道”,我们使用选择题或填空题将知识点呈现就行;如果是“领会”层面,我们需要用拓展变式作为手段,挖掘概念或规律的内涵;如果是“应用”层面,我们需要提供给学生某一问题在各种背景下出现的方式,让学生能够找到敏感信息,正确运用规律等,该层次还可以借助视频,动画等提供学生实际场景的体验,从而将对知识点的应用,放在解决实际问题中升华;“分析”层面,我们会站在出卷老师的角度进行“挖坑”让学生尝试出错,通过对比进行梳理,从而理清问题的物理本质;“综合”则主要在二轮复习中,讲究大跨度、多角度,会同时调用多个章节的多个知识点解决问题。

3 如何正确设定高三一轮复习学案目标

在每堂课的目标设定之前,先要正确设定高三复习的框架目标,这样才能由上而下更好地构建结构目标,同时提高每堂课的目的性,为最终目标打好基础。

3.1 高三一轮复习框架目标

1)构建学生的知识结构

①结构具体化目标:从单一知识结构提升到关联知识结构。例如,2014年高考理综其中一道计算题:

例1 一根长为R的金属棒OA,A端与导轨接触良好,O端固定在圆心处的转轴上。转轴的左端有一个半径为r=R/3的圆盘,圆盘和金属棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线,下端挂着一个质量为m=0.5 kg的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场,磁感应强度B=0.5 T。a点与导轨相连,b点通过电刷与O端相连。测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度。铝块由静止释放,下落h=0.3 m时,测得U=0.15 V。(细线与圆盘间没有滑动过,金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计,重力加速度g=10 m/s2)①测U时,a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”?②求此时铝块的速度大小;③求此下落过程中铝块机械能的损失。

在阅卷过程中,发现不少学生在求第③小问时,从“机械能的变化等于除重力以外的力做功”入手去做,想方设法求绳子拉力的功、安培力的功等,结果花了许多时间还是错了。这让笔者感到学生知识结构需要丰富,学生在高三复习前对知识点已经有了自己的认识,而已有的认识往往单一且不具灵活性。一轮复习的一个任务就是巩固单一结构的同时,将其提升为多元知识结构,甚至关联知识结构。以机械能损失为例,单一结构指学生会判断机械能守恒的条件,如摩天轮匀速旋转、雨滴匀速下落过程机械能是否守恒。在单一结构的基础上,创设物体在轻绳拉力做功的情况下、在粗糙平面上运动的情况下、在有空气阻力做功的情况下、在有克服安培力做功等的情景下,进行机械能损失的计算,让学生掌握机械能的损失可从“E初-E末”“除重力以外的力做功”“能量守恒”三个方面求解,从而将学生关于“机械能是否守恒,不守恒如何计算”问题从单一知识结构提升到多元知识结构。在多元知识结构形成的条件下,给一个实际背景或综合问题,培养学生能根据题目意思选择合适的方法来求解机械能的损失。比如例题1中,将转盘、电磁感应背景下的问题与机械能损失关联起来,动能定理能否用,除重力以外的力做功能否求?若不行,能量守恒有哪些能量的变化,电能、转动动能,能求吗?若仍不行,最后确定利用初始机械能与末了机械能的差值进行求解,从而将学生的知识结构再次提升至关联结构。将学生头脑中的知识慢慢结构化,构建自己的图书室,就好像将平面设计、色彩搭配、线路铺设等书籍放在装修主题书架上,一旦遇到装修问题,学生能迅速找到装修书架并搜索出相关信息,正是一轮复习需要达到的目标之一。

②有序加工知识点真正达到建构的目标

如果知识点是通过灌输、反复训练后,以信息碎片储存在脑海中,往往出现的问题是:刚做过的习题,出现在试卷上,学生仍然做错,原因是学生读题后无法找到对应的储存信息,即学生说的“忘了”。例如,我们复习匀变速直线运动中涉及到有3个基本公式,2个主要推导规律,如果上课时我们只是将三个公式在黑板上列好,让学生背出来,然后就是习题训练,学生会根据题目给的信息,机械地套公式,一个一个地试,直到熟练为止。在后来平抛运动中出现的“以v0将物体抛出,落地速度为v,则物体在空中运动的时间为……”的习题中,死记硬背的学生就会选择(v-v0)/t的答案。这正是灌输后容易出现的问题,学生对于碎片状态的信息,无法调用或盲目调用,往往是等老师再次指出问题所在时,他又恍然大悟。根据信息加工模型,信息加工需要经过“信息接收、选择性知觉、工作记忆、贮存和长时记忆、提取、效应器与反应形成、控制过程”七部分组成,通过背公式来记公式的方式,在信息接收上就是孤立的一个刺激,经过教师的强化(默写及批评)迫使学生选择记忆公式,而后在短时间内重复,使公式始终处于工作记忆状态。感觉学生会用了掌握了,事实上反复的练习只能使得对公式的应用在工作记忆中进行,并不能将其内化后储存至长时记忆中。所以一段时间不接触后,公式就开始模糊,学生会出现x=v0t+gt2或x=v0t+gt等问题。所以一轮复习更要清晰公式的来源,明确公式中各个物理量的意义,将公式放到场景中导出,赋予各个物理量的实际价值,并将相似的问题明确区分,这些“经历”将是学生心中每个主题书架上所放的书的封面。另外让学生去尝试出错,也是加深信息持久性的一个方法。那么,复习公式,则应该先确定该公式应用时容易出错的点,将这些点作为课堂突破的目标,从而可以增加学生对概念公式等内涵的挖掘,使学生对某知识点的清晰度提高。

2)培养两方面的能力

①宏观方面:理解能力,推理的能力,分析综合的能力,应用数学处理物理问题的能力,实验与探究能力,以上五个能力为《命题解析》上对学生学习能力的表述。能力培养是渗透在平时每一节课中,比如,复习概念类的内容重在理解,规律性的内容重在推理,实际背景的问题重在分析综合,而后调用理解、推理的内容作为支撑,借助数学方法进行处理。培养能力并不是一句大话,当确定好复习的内容,就应分析清楚达到该内容的复习目标需要学生应用怎样的能力,从而确定选择怎样的习题更能培养学生这方面的能力,在复习知识点的同时,有目的地培养能力。

②微观方面:审题能力、建模能力、计算反思能力、规范答题能力。这仅从做题的角度来说。第一、审题能力:一轮复习绝大部分属于习题课型,做好一道物理题首先需要审好题,读出题目中的信息,“预警机先升起来”。例如,试估算较大的梧桐叶从2 m高树枝落地需要的时间,审题过程如果对“估算”“较大”“叶”对象设置引起警惕,该题就不会出错了(当然能引起警惕需要建立自由落体模型时,有过对比的经历),审题能力的培养目标体现在教师选题时对题干的要求及对复习知识点的呈现方式上。第二、建模的能力:审好题后的建模能力更是解题的核心,14年浙江理综高考中的“游客登船”问题,审到“当船上升到最高点时,甲板刚好与码头地面齐平”能理解到这是船简谐振动的振幅位置,学生再处理就不会出错了,平时如果有建模能力的培养目标,那么在一轮复习中适当选择实际背景的问题就会变得有意识。第三、计算反思的能力:分析传送带上物体一直减速后的临界速度问题,“已知物块以2 m/s速度向右冲上向右运动的传送带,传送带速度为1 m/s,传送带长为3 m,动摩擦因数为0.2,试分析物体运动到右端经历的过程”时,学生知道有两种可能,要算临界速度,列式v-v=2ax,然后代入数值v2-22=2×0.2×10×3,得到v临=4 m/s,既然是减速怎么会算出末速度比初速度大的情况?当我们的目标设定中有培养学生对结论反思能力的要求,那么选题时学生容易出现规律使用出错的题就要引起你的注意。第四、规范答题的能力:该能力是在答案无法求出时,拿到分值最大化的有效做法。14年25题阅卷时就有严格区分m与M的要求,所以规范答题包含有规范的解题程序,规范使用字母,规范书写,规范计算,规范反思符号等等。这些能力需要老师在讲解习题时有目的的处理,也应该是一轮复习的目标之一。

3.2 一轮复习学案目标的确定

1)依据《学科指导意见》《考试说明》设定课堂学习目标

《意见》《说明》是对高考命题老师唯一的限制,《意见》更是细化了各个知识点的要求,在确定一轮复习目标时,不能将《意见》中的目标一一罗列,那是对新授课时的要求,我们需要整合。例如,在机械能章节中第一节《功》的复习课时,《意见》上的基本要求有:①初步认识做功与能量变化的关系;②理解功的概念,知道做功的两个要素,知道功的计算公式和单位;③知道功是标量,知道负功的两种等价的说法;④会根据公式计算多个力的总功。发展要求有:⑤知道w=Flcosα的适用范围;⑥初步理解正负功的物理意义。不要求的有:不要求用功的定义式计算变力做功。如果我们设定的目标只是将讲过的知识回热,即平时说的炒冷饭,那么按《意见》一步步讲完就行。但从构建知识体系的目标来说,学生已有回答①②③⑤⑥问题的能力,但仅限于复读式的回答,说明学生的前概念已经达到单一结构水平,我们会更侧重于功计算式应用时的易错问题,如正负功的“正负”判断,位移是对地位移,到底求的是哪个力(哪几个力)的功,所以我们将目标确定为:第一、掌握功的计算式,清晰各物理量的意义及适用条件;第二、会求解对应的力的功,并判断正负。其中第一目标涵盖了《意见》中的②⑤,第二目标涵盖了《意见》中的③④⑥,将目标整合的情况下又提升到了应用层面,学生需要知道“斜面对物体做的功指什么,合外力的功除各个力做功的代数和还可以用W=ma·x,物体曲线运动过程中角度的变化对应功的正负变化等等”,这些正是与新课教学目标不同的地方,属于最近发展区里的教学目标。高考题不会问这个力做正功还是做负功,但是会像13年浙江理综第24题那样问“经过偏转电场前、后的动能改变量ΔEK左和ΔEK右分别为多少?”正是对正负功计算判断提出了明确要求。可见处理实际背景问题需要学生头脑中有一个处理问题的知识结构,而结构中的分支正是在每堂课中渗透的,定下上述两个目标正是为构建整个能量观点处理问题建立一个支柱:功的计算,清晰的计算,为能量变化问题服务的计算。

2)分析高考试题的呈现方法确定学案目标

这里仍将功的第一节课为例,确定目标的过程还参考了2012—2015年浙江理综试卷中的部分考题。例如,13年浙江理综其中一道计算题:

例2 如图3所示,水平板上有质量m=1.0 kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。取重力加速度g=10 m/s2。下列判断正确的是( )

A.5 s内拉力对物块做功为零

B.4 s末物块所受合力大小为4.0 N

C.物块与木板之间的动摩擦因数为0.4

D.6 s~9 s内物块的加速度的大小为2.0 m/s2

该题中的答案A:5 s内拉力对物块做功为零。该选项考查学生功的两个要素的清晰程度,那么作为第一节功的复习课,教学目标应强调清晰力、位移要素的具体内涵。

14年浙江理综计其中一道计算题:

例3 如图4所示,两根光滑平行导轨水平放置,间距为L,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒。从t=0时刻起,棒上有如图5所示的持续交流电流I,周期为T,最大值为Im,图5中I所示方向为电流正方向。则金属棒( )

A.一直向右移动

B.速度随时间周期性变化

C.受到的安培力随时间周期性变化

D.受到的安培力在一个周期内做正功

该题中的答案D:受到的安培力在一个周期内做正功。该选项对正负功的要求就比较高,那么正负功的正确处理就应该在复习课的目标里出现。而且两个高考题中信息是隐藏的,例2的位移信息隐藏在图像中,就需要学生目标清晰地去找“动没动”,因为求功就得找两个要素。而例3将位移和力的关系隐藏在了I-t图中,概念清晰才能知道要从图像中获取力反向了,位移并没有反向的信息。

所以根据高考试题,将其难度降解,分配到各节复习内容中,那么在复习中就有了结构。因为不是为了讲功的计算式而讲计算式,而是为了在其他背景下,信息呈现中有目的地找到解题的线索,这也正是一轮复习要达到的目标之一。

4 反 思

根据上述要求设定目标,是从学生习得知识的角度入手,符合认知心理学对学生学习规律的研究,有助于学生构建自身的知识结构,从而有助于在解决实际问题时的信息的顺利提取。而且这样设定的科学目标会直接影响到学案中例题与课堂练习题的选择,有了“构建”的大方向,那么如图6所示,物体静止在斜面上,现使物体与斜面相对静止地一起水平向右匀速移动,则重力对物体________,支持力对物体________,摩擦力对物体________。(均选填“做正功”“做负功”或“不做功”)这样的例题,就不会在一轮复习的学案中出现(该题选自《志鸿优化设计》2014届高考物理一轮复习教学案),因为填这三个空仅仅是“知道”。

如果将该题进行改编,设问为:斜面对物体做的功是多少,合外力对物体做的功是多少,则更有利于知识构建的整体性。如果是对正负功的判断,则选取例题如下:

例4 带正电的点电荷固定于O点,电子在库仑力作用下,以O点为焦点做椭圆运动。M、P、N、Q为椭圆上的四点,P点离O点最远。Q、N关于PO连线对称,电子在从M点经P、N点到达Q点的过程中( )

A.M到P库仑力做负功

B.P到N库仑力先做负功再做正功

C.N到Q库仑力一直不做功

D.整个过程库仑力先做正功后做负功”

该题提升了学生在力方向变速度方向也变的情况下,功的正负判断的能力,(下转第18页)(上接第16页)进一步巩固学生找功的两个要素的目标性,而且这些要素是隐含在习题中,有利于学生在陌生背景下提取信息能力的提高。当然,不同的学校在“建构”的大方向下,应根据学生的基础选择适合自己学生的习题。

总而言之,通过正确的目标设定,能有效地帮助学生构建自身的知识结构,有利于培养学生在解决综合问题时的信息调用能力,借助课堂学案的平台,可以将一轮复习的有效性进一步提高。当然,关于一轮复习有效性的探索还任重道远,希望得到同行们的斧正和指导。

参考文献:

[1]高文,徐斌艳,吴刚.建构主义教育研究[M].北京:教育科学出版社,2008.

[2]丁锦红,张钦,郭春彦. 认知心理学[M].北京:中国人民大学出版社,2009.

[3]约翰·D·布兰思福特.程可拉,译. 人是如何学习的[M]. 上海:华东师范大学出版社,2013.

(栏目编辑 赵保钢)

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