基于分层次目标教学法的高中物理教学实践研究

2024-09-04 00:00:00毛文海
数理天地(高中版) 2024年16期

【摘要】高中物理学科具有较强的理论性与实践性,且在理论知识的学习过程中,学生可能会遇到不同难度的问题,需要根据实际情况进行分析、解决.本文立足于基于分层次目标教学法的高中物理教学角度,概述分层次目标教学法的内涵,分析该教学法在物理教学中的关键实施点,即以教师主导的教学策略、以学生为中心的学习过程以及以教学目标为核心的课程设计,并从创设学习分层目标、科学划分学生层次、坚持物理授课分层以及实行物理评价分层方面提出高中物理教学实践策略,以期促进学生自主发展,进而提高物理教学质量.

【关键词】分层次目标;高中物理;课堂教学

1 引言

高中阶段的物理教学对于培养学生的科学思维和解决问题的能力至关重要.然而,物理学科本身具有较强的抽象性,使得学生在学习过程中经常面临理解和应用上的困难.针对不同学生的能力差异,传统的“一刀切”式教学方法已难以满足教学的个性化和精细化需求.因此,探索一种能够适应不同学生需求的教学方法显得尤为迫切.在此背景下,分层次目标教学法提供了一种可能的解决方案,该方法通过设定不同层次的学习目标,使教学更加精确地对应学生的实际水平和学习需求.此外,分层次目标教学法还能促进教师更好地因材施教,为每个学生的成长提供有力的教学支持.由此可见,此种教学方法的推广有助于提升教育公平性和教学有效性,对高中物理教育领域的发展具有重要意义.

2 分层次目标教学法内涵

分层次目标教学法是建立在目标教学法基础之上的教学策略,核心在于将教学目标作为课堂教学的主线和核心.此种教学模式的理论基础源自20世纪70年代由美国教育家和心理学家布卢姆提出的“掌握学习”理论.该理论认为,在“所有学生都能学好”的前提下,教师应当对教学目标进行精选和结构化,并在教学过程中进行及时的形成性评价,为不同学生设计矫正学习或深化学习活动,以使大多数学生能够达到课程目标所规定的掌握标准[1].分层次目标教学法进一步发展了此理念,通过科学地拟定教学目标,针对学生的知识基础、智力水平、非智力因素以及学习成绩的差异,因材施教,分层制定不同的教学目标和要求.教师需根据层次差异,采取不同的教学内容和方式,最大限度地调动每个学生的学习积极性,从而充分促进每个学生的智能和能力发展,确保每个学生都能在自己的水平上获得适宜的挑战和支持,实现个性化学习,有效推动其学术和个人成长.

3 基于分层次目标教学法的高中物理教学要点

3.1 以教师为主导

以教师为主导是指在教学过程中,教师扮演着关键的领导和指导角色,负责制定教学目标、规划课程内容、设计教学活动,并在教学实施中进行有效的管理和调整.在实施分层次目标教学法时,教师的首要任务是准确地评估学生的当前水平和潜在能力,以便科学地设定分层教学目标.为此,教师需要通过测试、观察和学生反馈等多种方式收集关于学生的详细信息.基于信息,教师可以为不同层次的学生定制具体的教学计划和目标,确保每一层次的学生都能得到适当的挑战和支持[2].此外,教师在课程的设计和实施中要采用灵活多样的教学策略.

3.2 以学生为主体

以学生为主体是一种以学生的需求、兴趣和发展为中心的教学理念,在此模式下,学习过程强调学生的主动参与和个人责任感.在基于分层次目标教学法的高中物理教学中,将学生视为学习的主体能够有效促进学生的积极性和自主学习能力,从而增强教学的效果.在此教学过程中,首先需要教师创造一种以学生为中心的教学环境,让学生在学习过程中能够感到自己的需求和意见被重视.教师可以通过设计开放式问题和探究活动,鼓励学生提出问题,进行独立思考和小组讨论,从而激发学生的探索精神和提升解决问题的能力.此外,教师需要根据学生的学习进度和反馈调整教学策略,以确保教学内容和难度符合学生的实际水平.例如,对于基础层次的学生,教师可以进行更多的示范和引导,帮助学生构建基础知识框架;对于高层次的学生,则可以提供更多的自主探究的机会,挑战其思维极限.在教学过程中,还应采用个性化的反馈和评价,帮助学生了解自己的学习状态,让学生根据反馈进行自我调整和提升.以此确保每个学生都能在自身的基础上获得适宜的学习体验和成长机会,真正实现以学生为学习过程的主体的目的,促进学生的全面发展和深度学习.

3.3 以教学目标为主线

以教学目标为主线是指在教学过程中始终围绕明确设定的教学目标进行教学活动的设计和实施,确保所有教学决策和学生活动都直接服务于目标的实现.在基于分层次目标教学法的高中物理教学中,教学目标的设定不仅要明确具体,还需要根据不同学生的能力和需求分层精细化,以此确保教学的针对性和有效性.同时,教师需要通过连贯的课程设计确保学生在达成一个层次的目标后能平滑过渡到下一层次[3].

4 基于分层次目标教学法的高中物理教学实践策略

“力的合成和分解”课程教学内容包括合力和分力、力的合成和分解、矢量和标量.合力和分力的概念是学习矢量运算的基础,能够让学生理解多个力作用于同一物体时,如何相互影响;学习力的合成能够让学生了解如何将几个力合成为一个等效的合力,而力的分解则是将一个力分解为几个分力的过程,通常沿着垂直方向;矢量有大小和方向,如力、速度和加速度;标量只有大小,没有方向,如温度、质量和时间.

4.1 科学划分学生层次,落实因材施教理念

因材施教理念是指教育应根据每个学生的特点、能力和学习需求来设计和实施教学活动.此理念强调教育应该个性化、差异化,以促进每个学生最高效地发展.在科学划分学生层次的过程中,教师应当依托多元化的评估机制(前期表现、评估测试、课堂讨论)来全面了解每个学生对于“力的合成和分解”课程的掌握情况.在前期表现方面,教师可以观察学生以往的课堂讨论、作业完成情况以及其在相关实验活动中的表现;在评估测试方面,教师可以设计专项的小测验或概念理解测试,评价学生对力的矢量特性、合成及分解的理解程度.基于评估信息,教师可以将学生分成基础、进阶和高级三个层次.基础层次的学生可以从最基本的概念和公式入手,逐步构建知识框架;进阶层次的学生可以开始处理更为复杂的问题,加强实验技能和问题解决能力的培养;高级层次的学生则可以进行更深入的探究,包括力的合成和分解在实际工程中的应用.通过分层,教师能够确保教学内容和学生的学习需求相匹配,有效地因材施教.

4.2 创设学习分层目标,发挥目标驱动作用

基于学生层次,教师可以创设学习分层目标,发挥目标驱动作用.

在基础层,学习目标应着重于建立力学的基本概念和理论框架.具体而言,学生将学习力的作用,以及力的基础分类,如重力、弹力和摩擦力.学生需理解力的矢量性质,包括力的大小和方向如何决定其作用效果.简而言之,基础层的目标是确保学生对物理“力”的基础知识有清晰的理解,为更高层次的学习奠定基础.

在进阶层,目标将从理解单一力的概念转向如何处理多力作用的问题.学生将学习力的合成和分解的具体方法,即将几个共点力合成一个等效的合力以及将一个合力分解为几个分力.学生将开始应用数学工具来解决力学问题,如使用几何或代数方法来进行矢量加法和分解.同时,进阶层的学生需要能够在不同的情境下,如物体在斜面上的力的分析或桁架结构中的力的分析,理解和预测力的合成和分解的结果.

在高级层,学习目标则是推动学生掌握在复杂系统中分析和应用力的合成与分解.学生需研究在更抽象或复杂的系统中力如何作用,如探究非共点力系统或运动学与力学相结合的问题.学生可以设计和执行实验,以验证理论知识在实际情境下的应用.同时,高级层的学生还可以学习使用计算工具和技术,如计算机模拟,来模拟复杂的力学场景,并分析其结果.

4.3 坚持物理授课分层,对接学生学习需求

基于上文分层次目标,教师需提供分层次的教学材料和活动,确保每个层次的学生都能基于适宜的难度进行学习,如通过实验和模型让学生直观地观察和分析力的合成与分解.

在基础层,物理授课的实验可以包括简单的力的测量,如使用弹簧秤测量不同物体的重力,或者使用弹簧与不同质量挂钩来探究胡克定律.教学过程中,教师可以利用直观的教具,如弹簧秤和弹簧系统,来展示力的作用效果.学生可以使用弹簧秤挂载不同质量的物体,观察弹簧的伸长量.学生需要记录弹簧未受力和受力后的长度,使用数据来计算弹力,进而验证胡克定律,即弹力与弹簧伸长量成正比.学生可以通过弹簧伸长量的变化读取力的大小,并将其与物体所受的重力作比较.例如,学生可以使用公式F=kx(其中F是弹力,k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的伸长量),计算作用在弹簧上的力的大小,并理解力的单位——牛顿(N)[4].通过此方式,学生能够将理论公式与实际测量相结合,建立起力学知识的基础.

在进阶层,教学中的实验会更加复杂,如使用滑轮系统来探究不同角度下合力的效果,或者通过平衡杆模型来分析力的分解.在授课中,学生将通过设置滑轮上挂载的不同质量,改变作用力的方向,以此来探究合力的变化.

在高级层,物理授课的实验设计包括应用动态传感器来测量力的大小和方向,结合数据采集软件来绘制力的时间变化图.学生将学习使用工具收集实验数据,并将数据输入到物理建模软件中,如运用动力学分析程序,来模拟复杂结构中力的动态变化和作用效果.在矢量场的概念引导下,学生将运用数值分析方法如有限元分析,计算结构中的应力分布和受力情况.此外,学会使用复合函数和导数来理解力在不同点的变化,学习如何将实验数据与理论模型相结合,提炼出合力和分力的数值结果,以及分析力的平衡状态.同时,此层次的实验还可能涉及实际结构的建模.学生可以利用物理建模软件来创建物体或结构的虚拟模型,并在模型上施加不同的力以预测合力和分力的效果.

4.4 实行物理评价分层,激励学生自主发展

物理评价应针对不同层次的学习目标而设计,进行形成性评价、总结性评价以及个性化评价.评价学生对知识的掌握程度,还要评价其应用知识解决问题的能力,鼓励学生自我反思和持续进步.如在形成性评价方面,学生的理解和应用能力是评价的重点[6].在实验和课堂活动中,应评估学生的实时反应、问题解决策略和实验技能.在力的合成和分解实验中,学生如何选择合适的方法来测量力,学生在解释数据时的逻辑性以及在面对预期外结果时的调整策略均将作为评价的依据.此外,学生在小组讨论中展示的合作态度和沟通能力也是形成性评价的一部分.此种评价旨在提供及时反馈,帮助学生在学习过程中及时调整和提高.在总结性评价方面,可以评价学生的综合理解和长期记忆能力,包括定期的单元测试、期中和期末考试,评价学生对力学原理的深度理解以及学生在解决综合性问题时的应用能力.

5 结语

综上所述,本研究探索了分层次目标教学法在高中物理教学中的应用,展示了如何通过科学划分学生层次、设定层级化教学目标、实施分层教学以及执行分层评价,来促进学生的自主发展.实践结果表明,此方法能够有效对接学生的学习需求,提高其学习兴趣和能力,为学生物理学科的深入学习奠定了坚实的基础.因此,此种教学法的推广具有重要的现实意义,值得在高中物理教学中进一步地应用和发展.

参考文献:

[1]董川.分层次目标教学法在高中物理教学中的实施路径研究[J].广西物理,2023,44(04):142-144.

[2]周敬基.高中物理教学中如何实现分层次教学模式[J].新课程,2021(41):217.

[3]李灵.分层次教学在物理课堂教学中的应用[J].高考,2021(11):21-22.

[4]林晓珍.分层次教学模式在高中物理教学中的实践应用[J].中学理科园地,2020,16(05):29-30.

[5]薛兰英.分层次目标教学法在高中物理教学中的实施途径分析[J].中学生数理化(教与学),2020(07):51.

[6]冯翠萍.高中物理课堂实施分层次教学的策略探析[J].创新创业理论研究与实践,2020,03(07):40-41.