姜伟 杨雪峰
摘 要:随着教育信息化技术的发展,网络教学逐步发展,尤其在疫情期间网络授课的广泛开展,加快了网络教学的推广。本文通过对问题式教学的理论分析,结合疫情期间开展网络授课的教学过程,通过理论分析和实践教学来探索问题式教学在网络教学过程中的开展方式,以此构建基于网络教学的问题式教学模式,从而提高教育信息化和教育现代化的水平,培养学生自主学习的能力。
关键词:问题式教学 教育信息化 实践探究 高中物理
中图分类号:TP393-4
Abstract: With the development of information technology in education, network teaching has gradually developed, especially during the epidemic, the extensive development of network teaching, accelerated the promotion of network teaching. In this paper, through theoretical analysis of problem-based teaching, combined with carrying out the network teaching during the outbreak of the teaching process, through the theoretical analysis and practical teaching to explore problem-based teaching in the network is conducted in the process of teaching, constructing problem-based teaching model based on network teaching, so as to improve the level of education informationization and modernization of education, cultivate students' ability of autonomous learning.
Key Words: Question-based teaching; Educational informationization; Practical inquiry; High school physics
问题式教学方法最早由苏格拉底实践,在情境中引导学生使学生意识到疑难问题的解决方法,该思想反映了问题式教学的本质特点,学生在真实的问题中探究学习。新课标的颁布、新课改的持续深入对教师提出了新的要求,要求教师与时俱进更新教学理念,完善教学方式,优化教学过程。问题式教学法属于探究式教学,和2017版《普通高中物理课程标准》[1]中物理课程的“培养学生的物理核心素养”、“注重课程的时代性”、“引导学生自主学习”以及“促进学生核心素养的发展” 等基本理念不谋而合。在物理课堂上采用问题式教学法,可以有效调动学生的潜能,提升学生发现问题、分析问题和处理问题的能力,使学生从被动接受知识变为主动思考,内化知识[2-3]。
春季学期,一场新型冠状病毒肺炎的疫情使得所有的教学由线下转到由网络进行。笔者在所带的共计90人的网络班集体,完成了分子动理论、气体、固体液体和物态变化、热力学定律、电磁感应和交变电流60余课时的网络教学。为提高学生网络学习效率,培养学生自主学习能力,锻炼学生物理思维能力,加强学生独立处理物理问题能力,在两个月的网络授课过程中,笔者结合日常教学过程,在网络班集体开展了网络版的问题式教学。通过两个月的网络实践,形成问题式教学在网络课程中的开展过程模式,网络版的问题式教学方法逐步完善,学生的学习效果良好,现将问题式教学的网络应用研究思路总结如图1,在下文中具体论述问题式教学方法在网络课程中的实践应用。
1 问题式教学在网络授课中的优势分析
在网络授课中,笔者主要采用了钉钉视频直播和雨课堂习题解答,对比正常情况下的课堂教学情况,问题式教学在网络授课中在吸引学生注意力、实现教学目标和培养学生学习能力方面都有突出的优势。
1.1 学生带着问题听课,利于集中注意力
网络课程开始不久,笔者对本班学生进行日常网课上课情况调查时,学生反映网络课程的一大问题是,课程中不容易集中注意力。采用问题式教学的网络课程,在课程开始前,教师会将根据教材设计的教学问题通过网络下发给学生,学生阅读课本完成问题回答,在回答过程中学生总结出自己明白的知识,同时也明确了自己的学习疑惑。学生在正式课堂时,带着问题进入课程,是有目的的解决问题而不是盲目的听课,容易使学生保持注意力,提高学习效率。
1.2 课程细化,利于实现教学目标
教师在设计课程问题时,根据所要开展内容的特点,将课程问题设置为学生自己阅读教材即可明白的问题、学生需要回顾已学知识可以解决的问题、学生需要综合所学知识可以解决的问题这三类问题,在进行教学前即准确把握课程的重点、难点。同时,雨课堂对习题的统计数据,可以向教师展示学生对教材问题回答的准确率,教师据此可以掌握学生对课程问题的理解、模糊以及无法解决这三类情况,在正式网课过程中对学生存在的问题进行精准讲解。
1.3 方法多样,培养学生学习能力
问题式网络教学过程中,学生可进行多种方式的学习,有利于学生自主学习能力和解决问题能力的培养,同时也可以提升学生的学习信心。如果学生在回答课前问题时,遇到无法解决的问题,学生可以通过网络进行搜索,解决自己遇到的问题,由此可以锻炼学生独立解决问题的能力。在网络课程中,如果学生有所疑惑,可以通过课后录像回放、微信語言向老师提问,不局限于课堂的时间和空间。
2 问题式教学在网络授课中的实践探究
以高中物理选修3-2第五章交变电流第四节变压器为例[4],设计“情景-问题串”、“情景-问题链”[5-6],记录问题式教学在网络教学中的实践探究,并探讨基于情境认知和问题式教学对学生自主学习能力和逻辑思维能力的提高[7]。
教学内容:变压器。
本节课以教材阅读出发,共设计三个实践过程。第一过程,教师阅读课本,根据变压器的原理、构造以及电压与匝数的关系三部分内容,生成问题。第二过程,教师通过雨课堂小程序将问题展示于学生,学生通过阅读课本、查阅笔记,回答问题,对变压器内容进行自我理解。第三过程,教师通过雨课堂统计学生的问题回答情况,总结学生对于变压器内容的不理解部分,与学生共同研究关于变压器的内容[8]。
2.1 过程一:生成问题
教师在阅读变压器教材后分析,本节内容主要涉及互感、变压器构造、变压器原理、理想变压器四部分内容。根据课本内容,共提出16个需要学生通过阅读课本解答的问题,将问题归纳、总结后,展示如下。
问题1:法拉第发现电磁感应现象的实验如图2所示,软铁环上绕有M、N两个线圈,当M线圈电路中的开关断开的瞬间,线圈N中的感应电流方向沿什么方向?
问题2:在法拉第上面的实验中,两个线圈之间并没有导线相连,但是当M线圈中电流变化时,在N线圈中产生感应电动势,这种现象叫做什么现象?产生的电动势叫做什么电动势?
设计意图:问题1、2并非本节教材展示内容,但学生通过阅读教材前面的内容,可以找到关于互感现象、感应电动势的内容,而以上两点内容对于学生理解变压器的原理至关重要。问题1、2的设计为学生理解本节课的核心内容准备理论依据。
问题3:如图3,把两个没有导线相连的线圈套在同一个闭合铁芯上,一个线圈(原线圈)通过开关可以连接到交流电源的两端,另一个线圈(副线圈)连到小灯泡上.连接电路,接通电源,小灯泡能发光吗?
设计意图:问题3来源于教材的思考与讨论,学生利用上面回忆的互感知识回答该问题,明确变压器的原理。通过观察图像,认识变压器的构造,为下一步学习做好准备。
问题4:变压器由什么组成?
问题5:变压器的原理是什么?
问题6:变压器的示意图如何画?
设计意图:问题4-6涉及内容简单,学生通过阅读教材可以掌握。简单知识,学生自学,逐步培养学生通过阅读学习的能力。
问题7:回忆感应电动势E的计算公式?
问题8:观察变压器示意图可发现,原、副线圈中的磁通量变化率的关系是?
问题9:原副线圈匝数分别为n1、n2,则原、副线圈中的感应电动势E1、E2各为多大?
设计意图:让学生通过已学知识、现有图像提供的信息,进行知识整合,推理得出重点知识,逐步解决教材中的难点。问题7、8较为基础,问题9为所有问题中最综合、最考查学生能力的问题,是本节课的重点和难点,部分学生自行无法解决,需课堂详细讲解。
问题10:闭合回路欧姆定律的表达式为?
问题11:当内阻r=0时,路端电压与电源电动势的关系为?
问题12:若将变压器原副线圈电阻认为0,则原、副线圈中的感应电动势E1、E2与原、副线圈的路端电压U1、U2间的关系为?
问题13:结合感应电动势E1、E2的表达式,可得U1、U2与n1、n2间的关系为?
设计意图:学生通过应用电路知识、感应电动势知识,解决变压器中的问题,培养学生的解决问题能力,综合应用能力。预估,学生会遇到困难,需要课堂详细讲解。
问题14:什么是理想变压器?
問题15:升压、降压变压器有哪些应用?
设计意图:学生通过课本阅读,解决基本概念问题,了解所学知识的基本应用,明白学以致用的实践过程。
通过第一过程的问题生成,教师首先分析清楚了教材内容的重点、难点,梳理通顺了教材内容的推进顺序,通过问题链的设置引导学生阅读课本、培养学生自学能力和解决问题能力。
2.2 过程二:回答问题
以下过程涉及教师将生成的问题通过网络发送给学生,然后通过网络程序统计分析学生的问题回答情况,具体步骤如下。
步骤1:教师将阅读课本生成的问题导入雨课堂小程序,将问题以填空题的形式展现给学生,如图4所示。将由变压器教材内容生成的16个问题导入,生成16个填空题,学生阅读教材内容,完成填空题并提交。学生在整体提交后,还可查看教师设置的正确答案进行自我反思。
设计意图:学生通过阅读教材完成对问题的回答,既是预习新知识,也是培养自学能力。
步骤2:雨课堂小程序根据设定的正确答案,对每一个填空题进行批改,形成所有问题的准确率统计,如图5所示,教师通过后台数据监测学生回答问题情况。
设计意图:教师借助程序统计,精确掌握学生对于教材问题的回答情况,结合设计教学问题的预判,在网络教学中精确讲解,提高网络授课效率。
第二过程中,教师与学生通过雨课堂程序实现网络授课课前互动。学生完成问题回答,掌握了自己能力范围内的知识,同时也知道了知识疑点,由此在接下来的网络授课中将更加明确听课目标。教师通过雨课堂统计,明确了学生预习过程中的遇到的难点,在接下来的授课中将会有的放矢,节省时间、提升效率。
2.3 过程三:解决问题
生成问题时的预测以及雨课堂的准确率统计表明,学生在阅读教材学习变压器的过程中,对变压器中感应电动势的计算、原副线圈匝数与电压间的关系这两个问题理解上有困难。针对此种情况,在网络授课过程中,教师对教学过程进行了如下设计。
步骤1:网络课程中学生观看的PPT课件,按生成问题的分类编辑成问题链,如图6所示,16个问题编辑成6个问题链,做成6页PPT。
设计意图:以问题链开展网络教学,引导学生生成完整的知识体系,确保网络教学的完整性。
步骤2:在每一问题链之后,根据生成知识进行归纳、总结,以知识点填空形式展现于学生,如图7所示,要求学生独立完成填空,并在课后摘抄作为笔记。
设计意图:及时生成知识总结,帮助学生在课堂中完成知识积累,提高学生的学习效率。课后做笔记减少学生上网课时间、帮助学生完成课后回顾、方便学生日后复习。
步骤3:对于学生在回答问题时显现出的困惑,在PPT授课时,通过写字板的运用,将重要内容板书于PPT上,如图8所示。同时在课堂微信群中询问学生掌握情况,直到所有同学理解到位后再开始下一内容的讲解。
设计意图:通过写字板的板书,实现网络课程教学中的重点知识详细讲解的目的;微信语音的询问,确保所有学生对重点知识都能理解。以上两个措施保证在网路教学中顺利突破教学中的重点和难点。
步骤4:课后及时将课堂使用的、有板书的PPT课件上传雨课堂程序,提醒学生有问题可以继续查看课堂PPT。同时开通微信语音回答问题渠道,随时回答学生的课后提问。
设计意图:上传课堂用PPT方便部分课堂有疑问的学生自己查看解决问题,对于学生无法自己解决的问题,微信语音讲解可以实现日常教学中面对面讲解的效果,由此保证学生能够解决网络课程中的遗留问题。
本节课利用问题式教学法开展了变压器的网络教学。三个教学过程的开展,展现了教师充分研究教材、设计问题链、引导学生学习的情节,督促学生阅读教材、回答问题、归纳总结知识不断提升学习能力,是传统教学与现代技术的一次完美结合,在提高教师教学能力、培养学生学习能力的同时,也增加了教学方法的多样性和科技性。
3 结语
问题式教学坚持学生的学习主体地位,强调问题解决过程本身的价值,重视学生学习体验,通过和学生的互动和交流提高学生解决问题的能力。而疫情期间开展在线教学两个月的时间,教师通过仔细研读教材生成问题,提高了教师的教研能力;学生通过教材自主学习加网络学习,提升了自学能力;教师与学生的网络教学,丰富了教学手段,促进了教学变革,实现教学与技术的整合,促进教育教學技术的更新。
参考文献
[1] 教育部.普通高中物理课程标准[Z].2017.
[2] 彭荟瑾.基于问题式教学的高中地理教学案例设计[D].内蒙古师范大学,2018.
[3] 许秋璇,杨文正,卢雅,周琴英.融入“大概念”的STEM整合课程设计模型构建与应用研究[J].电化教育研究,2020,41(7):86-93.
[4] 丁红明.核心素养下“学为中心”的教学设计探讨——以“变压器”教学为例[J].物理教学,2019,41(8):14-17.
[5] 蔡琳琳.高中物理“情景—问题串”教学模式的问题设计[J].中学物理教学参考,2017,46(16):21-22+97.
[6] 钱毓平.高中物理课堂教学“问题链”的设计原则及其实验初探[J].物理教师,2016,37(10):32-34.
[7] 王智慧,李志祥,张海云.网络教学条件下面向效果的教学设计模式[J].科技创新导报,2020,17(15):212-213.
[8] 赵柳,李春密.基于情境认知促进高中生科学推理能力提升的教学模式研究[J].物理教学,2020,42(2):13-14+21.