基于问题的课堂教学是否都是高效的*
——由两节同课异构引发的思考

2018-03-05 05:48徐继芳
物理通报 2018年3期
关键词:分力测力计弹簧

徐继芳

(徐州市第三十六中学 江苏 徐州 221000)

在教学中基于问题的学习(Promblem-based Learning)是以问题为中心、学生为主体展开的教学活动,它强调把学习置于复杂的有意义的问题情境中.学生面对引发探究的问题,合作寻找解决问题的方案.这种教学方式能够增强学生的内部学习动机,提高其解决问题、小组合作、基于证据进行决策判断以及自我指导的终身学习能力.基于问题的学习是非常吸引人的,在中学学科教学中被广泛应用,也有不少的文章阐述它的优点.那么是不是代表所有基于问题的学习都是行之有效的教学方法呢?下面笔者就这个问题,结合实例谈谈自己的看法.

为进一步深化课程改革、持续深入推进“学讲计划”,提升教师教研水平,我校举行“学南通、助学讲”教学研讨活动.本次教研活动由两位教师甲、乙分别执教了人教版《物理·必修2》第五章第4节“力的合成”一节.这两节课,两位教师都是通过情境引入,通过问题引发学生思考,但是因为教学过程不同,达到的教学效果也不同.

两位教师在课堂引入的环节都很精彩,都重视问题情境的设置,通过活动实施知识的建构.教师甲通过生活中的实例“提水桶”引入、教师乙通过“一指断钢丝”引入,既联系实际,又激发学生的学习动机.在探究合力与分力关系的环节,两位教师的设计差别较大,下面笔者分别呈现两位教师对这一环节的教学设计以及产生的教学效果.首先是教师甲的教学过程.

教师:合力和分力之间到底存在怎样的关系呢?下面利用老师为你们准备的器材,或者自备器材,前后两桌4位同学一组,设计实验方案.

学生激烈讨论、设计自己的实验方案.

教师:现在大多数组已经设计好,哪些组愿意把你们的方案跟大家分享一下?

小组1:我组的方案是先用一只弹簧测力计拉弹簧(同时演示,组内同学互相配合),并读出这只弹簧测力计的读数,然后再用两只弹簧测力计互成角度拉弹簧,并读出读数.比较合力与分力的关系.

教师:这个实验中一个力和两个力等效的标志是什么?

小组1:被拉的弹簧两次伸长相同,可用铅笔做下记号O.

教师:力是矢量,力的方向如何表示?

小组1:用铅笔描出弹簧测力计的两个端点,连线为方向.

教师:这种方法不容易准确地描述力的方向.其他组同学相互讨论,看看用什么方法解决他们的难题.

学生(讨论后举手回答):可以把弹簧测力计钩在细线上,细线的方向为力的方向.

教师:刚才那位同学补充得很好,一定要考虑力的矢量性,而且两次实验的效果要相同.还有没有其它实验方案呢?

小组2:在竖直木板上固定白纸,通过两个弹簧测力计拉系有绳子的重锤,然后改用一只弹簧测力计拉,读出示数,并在白纸上记下这两次力的大小和方向.

小组3:将3个细绳套打结系在一起,用3只弹簧测力计互成角度的拉,在白纸上记下3个力的大小和方向,并读出示数.

教师:这几种实验方案都很好,下面根据你们设计的方案开始操作实验.

学生实验,教师巡视指导.

教师:请同学们取下白纸,把实验器材整理好,然后作出这3个力的图示,看它们之间存在怎样的关系?

学生做力的图示,猜想3力的关系.

教师:我们在学习平面几何时,可以通过添加辅助线找到已知量和未知量之间的关系,在这里我们是不是也可以通过添加辅助线找到合力与分力的关系呢?

学生小组讨论,并展示探究方案.

方案1:如图1所示,做F1与F2到F的垂线,取F1与F2沿F方向的长度求和,就是F的大小.

图1 正交分解法

教师:这个方案蕴含了正交分解的思想,是值得肯定的,但是如果不知道合力的方向就没法做垂线.而且合力与分力的关系也不是很明显.

方案2:如图2所示,用虚线连接F与F1与F2构成四边形.

图2 平行四边形法

教师:这个方案好,F与F1,F2都包含在里面,请同学们观察一下,这个四边形有什么特点?

学生:像平行四边形.

教师引导学生以F1,F2为邻边做平行线构建平行四边形,并得出力的合成遵循平行四边形定则,并指出这也是前人经过大量的实验检验的.

在教学过程中,教师适时、适度地参与学生的探究活动,考虑到学生的实际困难,教师设置好情境和问题引导学生步步深入进行探究,注重教师的“导”和“参与”,淡化教师的“教”,重视学生对知识的自主学习与自我构建,强化小组学习与小组交流,在师生互动、互助中达到学习目的,完成教学目标.这个教学过程的设计符合人们的认知规律,进一步培养了学生的探究能力.

在探究合力与分力关系这一环节,教师乙的教学设计与教师甲存在很大的差别,教师乙也为学生准备了必要的器材,学生同样四人一组,但在这一环节中,教师乙与学生的互动很少.他先是以“合力与分力之间到底存在怎样的关系”这个问题引入,然后引导学生利用给定的器材小组交流、讨论实验方案并操作实验.把课堂剩下的25 min完全交给学生.在学生设计以及实验的过程中,教师并没有对学生的探究过程加以适时的指导.学生虽然积极地讨论实验方案、实施实验,但是在实验过程中还是遇到了一些问题而这些问题并没有得到及时的解决.所以学生虽然有足够的时间但是学习的效果并不是很好,临近下课,全班8个小组,真正得到合力与分力正确关系的只有2个小组,所以这堂课教学效果并不是很好.

虽然这两位教师都是使用了探究和基于问题的学习活动,但是教学效果却不尽相同.事实上并非所有的教育心理学家都认同基于问题的学习对全体学生都是有价值的.美国学者Paul Kirschner和他的同事曾在《教育心理学家》杂志上发文,明确指出:“尽管非指导性教学或者说指导最少化的教学方法非常流行,而且看上去更吸引人.问题在于这种教学方法忽视了构成人类认知结构的框架,同时还忽视了已有的实证研究证据:在过去半个世纪以来,研究一直表明相比强调对学生认知过程进行引导的指导性教学方法,指导性最少化的教学方法并不十分有效.”美国另一学者Louis Alfieri和他的同事对过去50多年的研究结果进行梳理后得出类似的结论:“不给予指导的发现式教学,基本不会促进学习.”

当然运用基于问题的学习模式,学生无疑是教学的主体,但也不能否定教师的作用,教师在问题的设计、指导学生获得解决问题的方法以及调控学生的合作学习等方面都起着重要的作用.当学生遇到无法解答的问题或困难时教师应当及时给予提示和帮助,充分发挥教师“导”的作用,使学生顺利完成学习目标,提升学习效率.所以非指导的基于问题的学习对学习的促进效果是有限的,而有引导的基于问题的学习,才能够真正帮助学习者主动参与和建构知识.

1 张彩霞. 同课异构——对比差异.物理教学探讨,2016,34(8):13~15

2 刘炳昇. 刘炳昇物理课程与实验教学研究文集.南京:南京师范大学出版社,2016.290~291

3 安妮塔·伍尔福克(美国).教育心理学(第12版).伍新春,等译.北京:机械工业出版社,2017.284~286

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