情境引领 问题进阶

2019-09-10 07:22钱毅俊徐洁
高考·中 2019年2期
关键词:进阶牛顿现象

钱毅俊 徐洁

摘 要:通过真实情境的创设构建知识,教学分层设计转化知识,结合情境问题驱动内化知识。基于情境创设问题驱动的教学思想,设计基于目标的系列情境、问题,有助于学生在深度参与、体验中掌握知识,提高学科核心能力。

关键字:情境;问题;核心能力

雅斯贝尔斯语:“教育活动关注的是:人的潜力如何最大限度地调动起来并加以实现,以及人的内部灵性与可能性如何充分生成。”根据物理学科特点,教材、生活给我们提供了丰富的教学情境。在教学中结合课题设置情境带学生“入戏”,层层设疑、环环生问,在问题解决中“出戏”。

问题驱动教学是基于学生已有认知水平和中学课程标准,在教学过程中围绕核心概念、规律,创设具有学科特色的真实的教学情境,设计出连续的、分层递进的问题教学序列,用进阶式问题为学生认知和学习中铺设脚垫,搭建学习路径,驱动不同层次学生的认知思维向着更高的水平不断进阶。课题小组以《牛顿第一定律》为例,创设真实的教学情境,通过分层设置,问题驱动形成思维的进阶,提升学科的素养。

一、创设情境引人“入戏”

高中物理学习不是简单的现象、问号、习题,而是观察、质疑、追本溯源。学习过程是学生建构自己的知识、经验、方法的过程,通过新旧知识、经验的相互作用来寻找新的认知、方法。使原有的认知结构发生调整、完善、变化,从而建立新的知识结构。

教学片段1:《牛顿第一定律》教学引入情景设置

生活中情景的再现——超市手推车和风吹树现象。

设计意图:设置生活中常见的情境,生活经验支持此种理解,由学生的原认知引发思考。

真实实验情境演示——讲台上学生推小车体验,教师再推一次小车(用力推小车后松开),相同的情境,不同的现象。

设计意图:第一次推车,手一直作用在车上(缓慢推),此现象与原认知符合。第二次推车,快速推车手撤离,现象与原认知的不符,思维冲击中生疑。

问题设置:为何运动?→为何停止运动?→下车经历了几个物理过程?

静止运动静止(对元认知的冲突、引发思考,得出物体运动不需要力来维持,力使小车运动,又是力小车停止运动,是力改变了小车的运动。)

入戏了才有戏,情境中发现问题,产生疑问,有问必有思,有思必有得,这样才能思维升华,提升物理学习的核心能力。

二、问题引领带着“出戏”

1、用实验情境,驱动问题解决,提升实践能力。

通过真实实验情境将学生吸引到课题上来后,他们必定会对问题进行主动的分析、思考,寻求答案。但学生的知识水平和思维能力有限,尤其是对新知识还是模糊认识。

2、用交流情境,驱动问题分析,提升思维层次

师生交流中突出学生的主体地位,“元芳,你怎么看?”,发挥学生的主观能动性,调动学生学习积极性,使学生在互相交流应用中轻松、愉快地学习,在不断地学、问、思、用中培养能力。课题小组结合教学实践,以我校的学情为依据,对班级进行分组教学(课题组给了个名称“兵带兵”),围绕特定的论题辩驳问难,以反向思维和发散性思维为特征,各抒己见,互相学习,主动获取知识,由会解答问题上升到能解决问题。

教学片段2:《牛顿第一定律》理想实验的教学情景设置

想:ppt展示,水平面上运动的物体会停下来,是因为受到摩擦力的缘故,减小摩擦越滑越远吗?

推:如果没有摩擦力物体会如何运动?——学生推理(根据已有的认知学生自然的会想到,会越滑越远)

问:(1)会不会一直滑下去呢?

设计意图:生活中常见问题,学生根据已有的经验,小球会越滑越远,进一步思考引导学生观察常见现象,并学会深入思考会一直滑吗?

(2)如何去验证你的想法呢?

设计意图:驱动学生的思维,收集证据、设计方案、验证我们的想法。没有摩擦的平面是找不到的,怎么办?转换实验的环境,将小球挂起——如图摆球。

学生:(观察现象并描述)1、等高;

3、针的位置不一样,小球在另一端的位置不一样

师:是这样吗?眼见未必为实。鼓励学生动手。(学生通过平面几何的作图得到第二幅图,验证他的观察现象。)

投影第三幅图(取学生处理的图,用白纸把摆线遮拦)如图,让学生去想、推。学生在已有认知和书本的图像暗示下,由曲线轨迹向轨道的思维过度。

演示:小球沿轨道下滑(伽利略理想实验演示装置、真实的实验情境)

现象——不同高度实验,学生观察、实验、描述现象。

原因——学生交流分析

推理——学生交流回答得出结论

思考——如何改进使现象更明显呢?

实验的核心功能就是培养、激发学生的积极思维,在观察中生疑,在疑惑中生问,在问题中思考,问题引领思维的层层推进。摆针位置的变化吸引了学生想知道有什么现象,在变化中发现位置不同(是不是这样呢?眼见未必为实,呼应前面知识),用平面几何作图验证看到的现象,在小组同学的互助与师生的共同探讨下由轨迹向轨道的转换,思维得到升华,问题中“出戏”。

三、回眸情境问有所思形成思维进阶

知识体系的构建来自于学生的体验,体验是学生学习的桥梁。教师通过问题引领教学,给学生充分思考、体验的时间、空间和权利,给学生的未来发展提供核心能力。物理教学更要注重知识的获取过程。学生没有学习过程的体验,就不可能有发现、提问题,培养解决问题的能力更无从谈起,更谈不上让学生深度学习,思维进阶。

教学片段3:回眸实验情境——太空中指尖陀螺

设计意图:科学大师由于受当时条件的限制,阻力对实验的影响较大,我们今天是如何去做的(对前面实验思考的回应)。回看实验,再次体验,沿着科学大师的足迹,追问、思考牛顿第一定律的实质。

展示笛卡尔与牛顿的观点,对比分析中发现问题,延伸思维的广度与深度。

牛顿观点——一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种运动状态为止。

笛卡尔观点——如果没有其他原因,运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动,既不会停下来,也不会改变原来的方向。

学生讨论分析发现问题:

笛卡爾——保持运动是有条件的。

牛顿——保持运动状态是无条件的,物体的固有属性。

教师分析揭示规律本质:

牛顿第一定律更进一步的揭示了力与运动的本质,指出力是改变运动状态的原因,提出了物体的一个固有属性:惯性。牛顿善于从不同的现象中寻找共同的规律,从实验得到结论,从思考走向逻辑推理。不停的观察、提问、思考,牛顿发现了问题、找到了规律、揭示了本质。

再次展示大师们(亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿)的研究过程——大师的观点对我们的启迪。观察生活情境中引发思考,在思考中产生问题,在问题的层层推进,逐步解决中揭示自然规律;提出问题(亚里士多德)和解决问题(牛顿)同样重要。

物理因情境而丰富,习题因情境而复杂,把知识通过丰富的情境呈现,分层创设蕴含深层问题的物理原理,揭示物理问题的根源。通过对真实情境的构造、分析、探讨,去掉情境的外衣,勾画出解决问题的模型。学生在情境中构建知识、转化知识,实现从生活世界走向物理世界,把知识、方法转化为内在的素养。

参考文献

[1]《中学物理教学问题探讨》沈志斌,江苏凤凰教育出版社

作者简介

钱毅俊,苏州市吴中区东山中学,高级中学

徐洁,苏州市吴中区东山中学,高级中学

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