淺談?dòng)肅licker優(yōu)化物理課堂的知識(shí)建構(gòu)

姜海霞 吳先球

(華南師范大學(xué)物理與電信工程學(xué)院 廣東 廣州 511400)

1 引言

建構(gòu)主義在學(xué)習(xí)觀上強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)的建構(gòu)性．課堂教學(xué)不僅是教學(xué)者將知識(shí)向?qū)W習(xí)者的傳遞和轉(zhuǎn)移，而且是學(xué)習(xí)者通過新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)與原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的相互作用，來充實(shí)、豐富和改造自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn),主動(dòng)地建構(gòu)自己的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)體系的過程，即知識(shí)建構(gòu)[1]．然而目前，我國大部分中學(xué)物理課堂教學(xué)仍然是以教師為中心，教師通過講授將課程標(biāo)準(zhǔn)要求的內(nèi)容傳遞給學(xué)生，并通過例題反復(fù)強(qiáng)調(diào)定理和公式、總結(jié)解題方法，學(xué)生則通過反復(fù)練習(xí)，培養(yǎng)解題思維、訓(xùn)練解題能力．課堂教學(xué)過程中師生之間信息的反饋不夠及時(shí)，學(xué)生獨(dú)立思考的時(shí)間空間不夠充裕，師生、生生之間的交互不夠深入，不利于學(xué)生知識(shí)體系的建構(gòu)．將Clicker教學(xué)系統(tǒng)引入中學(xué)物理課堂，將有助于改善這一狀況．

2 Clicker介紹

Clicker教學(xué)系統(tǒng)是眾多課堂應(yīng)答系統(tǒng)的總稱，作為一種新的教育信息技術(shù)，在國外課堂教學(xué)過程中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用．它由硬件和軟件兩部分組成，以雙向無線通訊網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，具有即時(shí)性、交互性、開放性等特點(diǎn)．在課堂應(yīng)用時(shí)，學(xué)生通過按動(dòng)無線發(fā)射器上的按鍵，將教師提出的問題的答案通過接收器傳輸?shù)浇處煹挠?jì)算機(jī)中，系統(tǒng)軟件將自動(dòng)統(tǒng)計(jì)每位學(xué)生的答題信息，以及全班整體的答題情況，統(tǒng)計(jì)結(jié)果通過PPT以柱狀圖或餅狀圖的形式顯示在大屏幕上，既便于教師了解全班同學(xué)對知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，也便于學(xué)生觀察自己的答題情況以及自己在全班的“位置”，進(jìn)而促使教師和學(xué)生及時(shí)調(diào)整教學(xué)和學(xué)習(xí)策略，使教學(xué)效果最優(yōu)化．基于Clicker的中學(xué)物理課堂中教師、學(xué)生、Clicker系統(tǒng)之間的相互關(guān)系如圖1所示，教師與學(xué)生可以直接就Clicker系統(tǒng)所呈現(xiàn)的問題進(jìn)行交流與討論，也可以通過Clicker系統(tǒng)進(jìn)行交流與討論．

圖1 Clicker課堂關(guān)系圖

3 應(yīng)用Clicker優(yōu)化知識(shí)建構(gòu)

知識(shí)建構(gòu)的具體機(jī)制是“同化”和“順應(yīng)”的統(tǒng)一[2]．應(yīng)用Clicker系統(tǒng)，利于學(xué)生將外部信息整合到自己已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)過程中的“同化”；利于學(xué)生對自身原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重組與改造，實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)過程中的“順應(yīng)”．下面圍繞Clicker系統(tǒng)在課堂教學(xué)中的具體應(yīng)用展開闡述．

3.1 通過辨別學(xué)生前概念了解學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)

物理學(xué)與實(shí)際生活聯(lián)系密切，學(xué)生在進(jìn)入教室學(xué)習(xí)前已經(jīng)對很多物理知識(shí)有了豐富的生活經(jīng)驗(yàn)．因此，學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)很多建立在對原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重組和改造．為此,教師需要充分了解學(xué)生相關(guān)知識(shí)的原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)，即前概念．以往教學(xué)中，教師大多通過觀察法、訪談法或問卷調(diào)查法來了解學(xué)生的前概念，但這些方法在實(shí)施中存在片面、低效等問題，費(fèi)時(shí)費(fèi)力分散教師教學(xué)準(zhǔn)備的精力．但基于Clicker系統(tǒng)的課堂，教師在進(jìn)行新課前可以口頭或在大屏幕上呈現(xiàn)相關(guān)的問題,然后讓學(xué)生單獨(dú)思考并做出自己的選擇，教師根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果在簡短的時(shí)間內(nèi)即可全面、客觀地辨別學(xué)生與學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)的原有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)．如圖2所示,這是在講授新課前出給學(xué)生的一道例題.19名學(xué)生參加投票,17名學(xué)生答對,說明學(xué)生對摩擦力的問題已經(jīng)有了一定的正確理解．接下來教師可以先不解釋相關(guān)問題，直接進(jìn)行新課，使學(xué)生帶著疑問展開相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)．這種帶有懸念的課堂，更有利于維持學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和注意力．

圖2 Clicker系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

3.2 通過師生交互生生交互促進(jìn)學(xué)生知識(shí)建構(gòu)

相對于傳統(tǒng)的教師講授過程，師生之間、生生之間的合作交流與討論的過程，更有利于學(xué)生將外部信息整合到自己已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)中；有利于學(xué)生利用外部信息對自身原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)進(jìn)行重組與改造，實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)過程的“同化”和“順應(yīng)”．M. K. Smith教授研究發(fā)現(xiàn)，學(xué)生應(yīng)用Clicker系統(tǒng)與同伴討論后回答概念題的正確率比討論前學(xué)生獨(dú)立回答的正確率要高,師生交互、生生交互對學(xué)生理解和掌握知識(shí)確實(shí)產(chǎn)生了正面影響[3]．基于Clicker系統(tǒng)的中學(xué)物理課堂教學(xué)中，可以使教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生就某一問題展開深入地交流與討論，通過“同化”和“順應(yīng)”過程，不僅實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)，也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)物理課堂生生、師生交流不足的弊端．

3.3 通過量化反饋信息優(yōu)化學(xué)生知識(shí)建構(gòu)

課堂教學(xué)中，通過Clicker系統(tǒng)，教師可以即時(shí)對學(xué)生知識(shí)的建構(gòu)情況進(jìn)行測試，學(xué)生也可以通過Clicker系統(tǒng)隨時(shí)將對知識(shí)的認(rèn)知情況反饋給教師，如圖2例題，根據(jù)正態(tài)分布可知,如果答對率小于30%，則該測試項(xiàng)目的難度值(本文采用難度的定義為：正確回答試題的人數(shù)與參加測驗(yàn)的總?cè)藬?shù)之比[4])比較小，該測試內(nèi)容對大部分學(xué)生構(gòu)成了學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，教師則需要重新講述該主題，引導(dǎo)學(xué)生分析思考，解決問題；如果答對率大于70%，如圖2例題,正確率達(dá)到了89.47%,說明該測試項(xiàng)目難度值比較大，該內(nèi)容對大部分學(xué)生來說比較容易，教師可以簡單解釋，也可以由答對的學(xué)生解釋他們的解決方法，然后進(jìn)行下一主題；但如果答對率在30%～70%之間，教師需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步交流與討論，獲得問題解決的有效辦法．由此可見，Clicker系統(tǒng)可以將學(xué)生對課堂知識(shí)的建構(gòu)情況通過量化的信息直接反饋給教師，教師據(jù)此可以及時(shí)調(diào)整教學(xué)方式、方法，以最有效的方式幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)．這在傳統(tǒng)教學(xué)中是比較難實(shí)現(xiàn)的．

3.4 通過添加問題深化學(xué)生知識(shí)建構(gòu)

整個(gè)物理知識(shí)體系的建構(gòu)不是一蹴而就的，它是一個(gè)循序漸進(jìn)、不斷深化的過程[4]．在每一章節(jié)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生對知識(shí)的掌握往往是割裂的、孤立的、片面的，沒有形成完整的知識(shí)體系，所以，傳統(tǒng)物理教學(xué)中教師都會(huì)采用讓學(xué)生做大量綜合習(xí)題的方法，幫助學(xué)生及時(shí)建構(gòu)新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，使學(xué)生形成完整的知識(shí)體系．基于Clicker系統(tǒng)的開放性，在教學(xué)過程中，教師可以根據(jù)不同班級(jí)的同學(xué)對知識(shí)點(diǎn)的掌握情況不同即時(shí)向Clicker系統(tǒng)添加不同的問題，建立新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，使學(xué)生形成完整的知識(shí)體系．具體添加的問題既可以是概念性的，也可以是開放性的．對于概念性的問題，例如，可以討論運(yùn)動(dòng)員雙手緊握竹竿勻速攀升和勻速下滑時(shí),所受的摩擦力的情況，即分析摩擦力的大小和方向？通過知識(shí)遷移加強(qiáng)學(xué)生對摩擦力概念的理解和建構(gòu)，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)長時(shí)記憶；對于開放性的問題，例如，探討自行車運(yùn)動(dòng)過程中前后輪所受摩擦力的情況？教師可以通過啟發(fā)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)提出解決問題的方案，建立新舊知識(shí)體系間的聯(lián)系．這樣既發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，又節(jié)省了傳統(tǒng)物理教學(xué)為鞏固知識(shí)而讓學(xué)生做大量習(xí)題而耗費(fèi)的時(shí)間．實(shí)現(xiàn)了將課堂歸還給學(xué)生，使學(xué)生成為課堂的主體，教師成為課堂的組織者和引導(dǎo)者．體現(xiàn)了“促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，積極參與，樂于探究，勇于實(shí)踐，勤于思考”的新課改理念．

4 結(jié)束語

本文從學(xué)生知識(shí)建構(gòu)的角度初步探討了將Clicker結(jié)合到中學(xué)物理課堂教學(xué)對于改善我國以往課堂教學(xué)環(huán)境，優(yōu)化學(xué)生知識(shí)建構(gòu)所起到的一些積極作用．然而，結(jié)合Clicker 的課堂教學(xué)對學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情、對學(xué)生知識(shí)的理解和掌握以及對學(xué)生建構(gòu)新知識(shí)后的成就感等方面產(chǎn)生的影響還很多[5]．隨著Clicker系統(tǒng)在課堂教學(xué)中應(yīng)用的逐步推廣，Clicker系統(tǒng)對課堂教學(xué)的深入影響還有待我們做進(jìn)一步的研究．

參考文獻(xiàn)

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8 高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)研制組.全日制普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn).北京：人民教育出版社，2003.12