基于“Clicker”教學思想的教學設計
——以“探究彈簧的彈力與彈簧的伸長量的關系”為例

李輝 羅琬華

(西南大學物理與技術學院 重慶 400715)

1 引言

Clicker(課堂應答系統)在課堂教學中應用的研究是目前國內外熱門話題.“Clicker系統是由無線發射器、接收器以及驅動軟件三部分組成.學生按鍵盤選擇答案，通過無線發射器把答案發送到教師的計算機中，計算機按照學生的答案統計出直觀的圖像，教師再根據統計出的圖像對教學作進一步的安排.”[1]

哈佛大學的Eric.Mazur教授以及科羅拉大學的M.K.Smith教授等人帶頭展開了該系統在教學中應用的策略、方法研究，對男女生學習的幫助的研究，以及應用于考試的評價等研究.這些研究充分顯示結合該系統的教學對學生的學習熱情、對知識的理解和掌握都有正面的影響；男女生在物理的學習中能達到相似的水平；課堂上積極參與的學生在期末考試中的成績比其他的學生要好；作為平時成績的一部分，也鼓勵了學生積極參與，鍛煉了其探究能力[2]；這樣的應用也相繼推廣到了其他的學科，也從大學推廣到了初、高中的自然科學教學，甚至小學的科學教學中[3].國內也掀起了對基于Clicker的探究教學的研究.在這樣的研究背景下，Clicker系統越來越得到人們的接受，為探究式課堂教學增添了途徑.多半貧困地區沒有辦法使用Clicker系統進行教學,但是借助于Clicker系統教學帶給我們的教學思想是可以應用的.Clicker教學思想是借助于黑板進行，教師在黑板上給出題目，學生做選擇后進行簡單的統計.根據統計結果教師可以及時地了解學生掌握的程度，反映出整體和個別的信息，把課堂上不利因素的影響降到最小，這相對于傳統的創新課堂而言是有意義的[4].

本文以“彈簧的彈力與彈簧的伸長量關系的探究”的教學為例，闡述了Clicker思想在課堂教學中的應用.

2 “探究彈簧彈力與彈簧伸長量關系”一節的設計

2.1 問題的提出

通過學習已經知道產生彈力的條件“一是物體相互接觸；二是兩物體發生形變”.既然彈力大小與物體發生的形變有聯系，那么彈簧的彈力和彈簧的伸長量肯定是有關系的，我們如何找到它們之間的定量關系呢？

2.2 方法的探究

在探究彈簧的彈力與彈簧的伸長量的關系時，為了讓學生明確用什么方法探究，如何去探究，并且結合Clicker式的教學模式，設計出題目，在黑板上給出，通過學生選擇的答案，參與討論，明確探究的科學性.比如，在黑板上寫上如下的題目.

問題1：依照平時的經驗，你認為下列正確的是

A.用力越大，彈簧伸得越長

B.用力越小，彈簧伸得越短

C.用力大或小與伸長情況沒有關系

D.以上說法都不正確

要求學生在規定的時間內作答，每組第一排的學生進行簡單的統計，再把各組選擇的情況填到黑板上表格中的相應位置，這樣能夠很直觀地看出學生的選擇情況.根據黑板上填的表格，教師可以很好地把握教學進度，如選擇選項D的學生占絕大多數，說明學生已經很好地掌握了控制變量法，教師只需做簡單的總結后進行下一步的教學即可；而選擇選項A,B,C三個答案的學生人數占大部分，說明學生對控制變量法這一中學物理重要的研究方法掌握得不夠，教師需要在方法的探究上多下功夫(調整教學思路，通過F=Ma的復習進一步了解控制變量法的意義和重要性.對三個物理量之間的關系進行研究時，需要控制第三個變量[4]).在明確用控制變量的方法研究彈簧的彈力與彈簧的伸長關系后，教師再在黑板上給出如下問題.

問題2:既然探究的是彈力與彈簧伸長量的關系，那么該控制哪個變量

A.彈簧的彈力

B.彈簧的伸長量

C.彈簧的粗細、長度、材料(勁度系數)

D.以上都不正確

同樣的道理，若選擇選項A,B的學生占的比例大，那么就再對控制變量的方法進行復習.應該給學生講明白，不是隨意地控制某個物理量，而是按照探究的要求選擇控制變量.通過這樣的講解，再讓學生做一次選擇，學生就知道選擇選項C了.因此通過控制彈簧的勁度系數，探究彈簧彈力與彈簧的伸長量的關系就水到渠成了.

2.3 彈簧的彈力和彈簧伸長量關系的猜想

教師要求學生根據生活經驗和課前的預習等，猜想彈簧彈力與彈簧伸長量的關系：彈簧彈力大，彈簧伸得越長；彈力小，伸得越短.

2.4 實驗設計操作與分析

將彈簧上端固定在鐵架臺的支架上，下端掛上鉤碼.靜止時，彈力大小等于重物受到的重力，以此測量彈力的大小F；從固定于豎直支架的刻度尺上測出懸掛重物時彈簧的伸長量x(或總長度).

實驗步驟

(1)將彈簧提起來，用筆將未掛鉤碼時彈簧指針的位置做上記號.

(2)按記錄表將不同質量的鉤碼掛在彈簧上，平衡后分別記錄掛不同質量的鉤碼情況下彈簧指針的位置.

(3)用刻度尺量出懸掛不同質量鉤碼時彈簧的伸長量.

(4)分析得到的數據，得出結論.

實驗結論

根據二力平衡可知，物體平衡時受到的重力與彈簧對它的作用力F大小相等.通過學生對測出的數據的討論分析，以及在教師的指點下，得出

F=κx

其中，x為彈簧的伸長(或縮短)量，κ為彈簧的勁度系數，大小取決于彈簧的“軟”和“硬”，F為彈簧的彈力.得到結論再去和猜想進行對照，驗證猜想.

2.5 課堂小結與反思

完成實驗后，利用Clicker式教學檢測學生通過學習之后對實驗設計與操作過程的認識和理解.教師在黑板上寫出如下問題.

問題3:如果不是彈簧，是一根木頭，該公式是否還成立

A.是 B. 不是

類似的方法，讓學生選擇，看看學生掌握的情況.教師結合學生的答題情況及時總結:F=κx只適合應用于彈簧(發生彈性形變).

3 小結

雖然Clicker系統應用于落后的地區還有很長的路要走，但是它所帶給我們的教學思想是完全可以實現的.需要奮戰在一線的教師大膽創新.這樣的教學思想有效地把握了學生的思維動態，有利于師生之間實時溝通，全體學生參與，信息反饋快捷迅速，學生參與教學的積極性非常高，切實提高了學習效率和課堂效率，使學生由被動接受知識轉變為主動探索獲得知識.

參考文獻

1 黃致新. 基于Cicker的互交式、探究型課堂教學及研究進展. 物理教學探討，2010(9)

2 陳麗莎，黃致新. Clicker在互交式課堂教學中的應用研究進展. 物理教師，2010(10)

3 Emazur，Farewell，Lecture. Sciece，2009(2)：50～51

4 陳麗莎，黃致新. 基于建構主義理論的Clicker問題的設計策略研究.高等函授學報(哲學社會科學版)，2010(9)