“隨機(jī)情境式”習(xí)題教學(xué)

楊德武

摘要:隨機(jī)情境式習(xí)題教學(xué)符合現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)理論,教學(xué)環(huán)節(jié)中包含有情境、協(xié)作、交流和在此基礎(chǔ)上由學(xué)生最終完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)四大要素,這也是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有意義學(xué)習(xí)的理想學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)該包含的基本要素。學(xué)習(xí)的有效性關(guān)鍵是促使知識(shí)的條件化,隨機(jī)情境式習(xí)題教學(xué)有助于學(xué)生學(xué)會(huì)何時(shí)、何地和為什么使用他們所學(xué)過(guò)的知識(shí)。

關(guān)鍵詞:隨機(jī)情境式習(xí)題教學(xué)知識(shí)條件化

一、認(rèn)知理論背景

專家與新手不同,專家不但獲得知識(shí),而且能熟練提取與具體任務(wù)相關(guān)的知識(shí)。用認(rèn)知科學(xué)家的話來(lái)說(shuō),專家的知識(shí)是“條件化的”——它包括對(duì)有用的情景的具體要求(simon,1980;Glaser,1992)。條件化知識(shí)的概念對(duì)課程設(shè)計(jì)、教學(xué)和有效學(xué)習(xí)評(píng)估的實(shí)施有啟示意義。

幫助學(xué)生掌握適用條件的方法之一就是讓學(xué)生去解決應(yīng)用題。如果設(shè)計(jì)恰當(dāng),這些問(wèn)題有助于學(xué)生學(xué)會(huì)何時(shí)、何地和為什么使用他們所學(xué)過(guò)的知識(shí)(Bransford,1979)。

二、學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

有的學(xué)生可以解決一大堆習(xí)題,但卻不能把知識(shí)條件化,因?yàn)樗麄冎肋@些問(wèn)題出自何章,故能自動(dòng)應(yīng)用這些信息去取舍相關(guān)的概念和規(guī)則。有時(shí),那些認(rèn)為自己的作業(yè)做很好且相信自己是在學(xué)習(xí)的學(xué)生,在面對(duì)測(cè)試中的那些隨機(jī)呈現(xiàn)的、無(wú)具體出處而是從整本書中提取的問(wèn)題時(shí),感到十分愕然,無(wú)從入手。

三、隨機(jī)情境式習(xí)題教學(xué)

教師對(duì)同一問(wèn)題用不同的方式加以呈現(xiàn),使學(xué)生通過(guò)在不同情境下多次“進(jìn)入”同一教學(xué)內(nèi)容,總結(jié)出解題規(guī)律,獲得認(rèn)識(shí)上的飛躍,以提高學(xué)生觸類旁通的能力,這就是“隨機(jī)情境式習(xí)題教學(xué)”。它可由以下幾個(gè)環(huán)節(jié)組成:

1.呈現(xiàn)情境,隨機(jī)進(jìn)入——向?qū)W生呈現(xiàn)所學(xué)知識(shí)在不同情況下的表現(xiàn)形式,使學(xué)生認(rèn)識(shí)解決這一類問(wèn)題的關(guān)鍵。

2.思維訓(xùn)練,協(xié)作學(xué)習(xí)——隨機(jī)情境式教學(xué)涉及的教學(xué)內(nèi)容通常比較復(fù)雜,因此在教學(xué)中教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行思維啟發(fā)時(shí)應(yīng)該特別注意發(fā)展學(xué)生的元認(rèn)知能力。

3.效果評(píng)價(jià),及時(shí)反饋——自評(píng)和互評(píng)主要是評(píng)價(jià)是否了解和掌握了問(wèn)題內(nèi)在的性質(zhì)和問(wèn)題之間的相互聯(lián)系。重新設(shè)計(jì)一個(gè)新情境問(wèn)題,讓學(xué)生練習(xí),考查是否真正掌握了所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用條件!

四、隨機(jī)情境式教學(xué)案例——《圓周運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)》

1.呈現(xiàn)情境,隨機(jī)進(jìn)入

教師:有些同學(xué)做題時(shí),這個(gè)題還沒(méi)有徹底弄明白,也不會(huì)舉一反三,就又去做別的題了。每見(jiàn)到一個(gè)題 ,總是“似曾相識(shí)”,可做題來(lái)又“似會(huì)非會(huì)”。究其原因,與同學(xué)們解題時(shí)“就事論事”而沒(méi)有把握這一類題的規(guī)律不無(wú)關(guān)系。解決的辦法是建立自己的“錯(cuò)題集”,總結(jié)歸類不同情境下的同一類題型。例如,汽車過(guò)拱型橋時(shí)對(duì)橋的壓力問(wèn)題的解題規(guī)律,可以分為以下三種情境進(jìn)入同一問(wèn)題:

(1)司機(jī)為了能控制駕駛汽車,汽車對(duì)地面的壓力一定要大于零,在高速公路上所建的立交橋頂部可看作一個(gè)圓弧。若某高架立交橋頂部圓弧半徑為160m,則汽車通過(guò)頂部的速度大小應(yīng)限制在多少以內(nèi)?

(2)請(qǐng)計(jì)算近地面人造地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度。

(3)深圳歡樂(lè)谷游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車可以底朝上在圓軌道上運(yùn)行,游客卻不會(huì)掉下來(lái)(如圖甲)。我們把這種情況抽象為圖乙的模型:弧形軌道的下端與豎直圓軌道相接,使小球從弧形軌道上的一定高度由靜止?jié)L下,小球進(jìn)入圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),只要大于一定值,小球就可以順利通過(guò)圓軌道的最高點(diǎn)而不掉下。如果已知圓軌道的半徑為 ,過(guò)山車至少要以多大速度通過(guò)圓軌道最高點(diǎn),才可使游客沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不掉下來(lái)。不考慮一切阻力。(g取10m/s2)

2.思維訓(xùn)練,協(xié)作學(xué)習(xí)

教師:對(duì)于問(wèn)題(1)求汽車過(guò)拱型橋時(shí)對(duì)橋無(wú)壓力的最大速度,它的研究對(duì)象是什么?運(yùn)動(dòng)方程如何?比一比哪位同學(xué)能夠最快速求出該速度?

學(xué)生:它的研究對(duì)象是汽車,運(yùn)動(dòng)方程是,解得汽車的最大速度是 。

教師:對(duì)于問(wèn)題(2)和問(wèn)題(3),雖然它們提出的問(wèn)題的角度不同,表面上看起來(lái)好像是互不相干的問(wèn)題,實(shí)際上它的本質(zhì)都是一樣的。下面請(qǐng)各小組討論一下,這三個(gè)題的解題規(guī)律是什么?反映出的本質(zhì)是什么?

學(xué)生代表:通過(guò)分析計(jì)算我們得出結(jié)論,這三個(gè)問(wèn)題都是關(guān)于做圓周運(yùn)動(dòng)物體,只有重力充當(dāng)向心力,其運(yùn)動(dòng)方程都是 ,解得速度都是 。可見(jiàn),解題貴在抓住問(wèn)題的本質(zhì),不要被表面現(xiàn)象迷惑。

3.效果評(píng)價(jià),及時(shí)反饋

教師:雜技演員表演“水流星”,在長(zhǎng)為1.6m的細(xì)繩的一端,系一個(gè)總質(zhì)量為m=0.5kg的盛水容器,以繩的一端為圓心,在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)。如圖所示,若“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)的速度為v=4m/s,則下列哪些說(shuō)法正確?

(1)“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),有水從容器中流出

(2)“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),繩的張力及容器底受到的壓力均為零

(3)“水流星”通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),處于完全失重狀態(tài),不受力的作用

(4)繩的張力變化范圍為0≤T≤30N

教師:這個(gè)題目與前面三題有什么相同的地方?有什么不同?你能解決這個(gè)問(wèn)題嗎?

學(xué)生:略。

五、教學(xué)反思

隨機(jī)情境式習(xí)題教學(xué)符合現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)理論,教學(xué)環(huán)節(jié)中包含有情境、協(xié)作、交流和在此基礎(chǔ)上由學(xué)生最終完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)四大要素,這也是指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有意義學(xué)習(xí)的理想學(xué)習(xí)環(huán)境應(yīng)該包含的基本要素。學(xué)習(xí)的有效性關(guān)鍵是促使知識(shí)的條件化,隨機(jī)情境式習(xí)題教學(xué)有助于學(xué)生學(xué)會(huì)何時(shí)、何地和為什么使用他們所學(xué)過(guò)的知識(shí)。

參考文獻(xiàn):

約翰?D?布蘭思福特等主編.《人是如何學(xué)習(xí)的——大腦、心理、經(jīng)驗(yàn)及學(xué)校》.上海:華東師范大學(xué)出版社,2007。

作者單位:蒼南縣龍港高級(jí)中學(xué)