“設(shè)計式”學(xué)習(xí)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

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“設(shè)計式”學(xué)習(xí)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

◇山東曾慶武姜立敏

“設(shè)計式”學(xué)習(xí)就是通過讓學(xué)生完成某一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù),并在任務(wù)中對物理知識進(jìn)行有效學(xué)習(xí)的一種教學(xué)方法．在高中物理教學(xué)中,為了能夠進(jìn)一步應(yīng)對在學(xué)習(xí)過程中可能會出現(xiàn)的問題,需要學(xué)生針對物理問題設(shè)計相應(yīng)的方案,然后再利用相關(guān)知識對這一問題進(jìn)行論證,從而更好地對設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化．在完成相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)期間,學(xué)生要對相關(guān)知識有一個深入的了解,通過不斷思考，從而對設(shè)計過程中的問題進(jìn)行主動探究,進(jìn)而使其能夠更加主動、高效率地學(xué)習(xí)物理知識以及相應(yīng)的技能．

1設(shè)計式學(xué)習(xí)的開展過程

1.1主要環(huán)節(jié)

1) 制定任務(wù)．在這一過程中,教師要在物理教學(xué)中提出需要學(xué)生進(jìn)行解決的問題,我們可以將其看作是設(shè)計式學(xué)習(xí)的開始．教師在提出問題時,一定要經(jīng)過充分的準(zhǔn)備,如此才能把物理教學(xué)內(nèi)容轉(zhuǎn)變成具有挑戰(zhàn)和針對性的教學(xué)任務(wù),同時要保證通過解決該任務(wù)所學(xué)習(xí)到的知識與教學(xué)目標(biāo)保持一致,并且任務(wù)的難易程度要滿足現(xiàn)階段學(xué)生的實際情況．

2) 設(shè)計方案．任務(wù)制定后,學(xué)生想要更好地完成教師布置的任務(wù),就要在任務(wù)的基礎(chǔ)上,對相關(guān)知識進(jìn)行分析，收集相應(yīng)的信息,再找出合適的方法對問題進(jìn)行解決,因此,良好設(shè)計方案的制定,有助于學(xué)生創(chuàng)造和實踐能力的提升．

3) 對設(shè)計方案的評價和選取．在設(shè)計方案制定以后,學(xué)生要通過運(yùn)用科學(xué)的方法以及靈活的思維,對其進(jìn)行深入分析、探究.在和其他學(xué)生進(jìn)行溝通、交流以后,對各自的方案的可行性、安全性進(jìn)行相應(yīng)的評價分析,并從眾多方案中選取出最為合理、科學(xué)的方案,然后對該方案進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化和補(bǔ)充,進(jìn)而形成一個可行性高且安全的設(shè)計方案．

4) 執(zhí)行設(shè)計方案．在設(shè)計方案選取完畢以后,學(xué)生就可以按照設(shè)計任務(wù)的實際情況來決定其是否可以落實.

1.2設(shè)計式學(xué)習(xí)方法的一般流程

在物理教學(xué)過程中,設(shè)計式學(xué)習(xí)一定要按照一定流程來進(jìn)行,即教師在課堂中提出需要進(jìn)行解決的學(xué)習(xí)任務(wù),然后組織學(xué)生進(jìn)行分組設(shè)計方案,制定好方案后由各小組委派一人對該方案進(jìn)行相應(yīng)的展示,并對其進(jìn)行討論交流,在經(jīng)由教師和學(xué)生對不同小組所制定的方案進(jìn)行正確的評價、補(bǔ)充和優(yōu)化后,在眾多方案中選取最為合理、科學(xué)的設(shè)計方案．

2設(shè)計教學(xué)實例

2.1提出問題

在講解分壓電路和限流電路時,教師就可以根據(jù)實際教學(xué)內(nèi)容,將其轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的實例.如測小燈泡的額定功率這一實驗，就可轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的設(shè)計性任務(wù)，其教學(xué)的最終目標(biāo)就是讓學(xué)生在解決相應(yīng)問題過程中,深入了解分壓和限流之間的區(qū)別,學(xué)會選擇電流表和電壓表以及明確相應(yīng)設(shè)備對實驗的影響．

2.2形成設(shè)計方案

學(xué)生根據(jù)教師所布置的任務(wù),進(jìn)一步確定相應(yīng)的解題思路,通過探討后確定使用伏安法測量燈泡的額定功率以后,這時教師就可以要求學(xué)生按照自己的思路畫出電路圖,如下圖1～3所示．

圖1　　　　　　　圖2　　　　　　　圖3

2.3評價和選擇

在電路圖畫好以后,教師就可以組織學(xué)生進(jìn)行討論,確定設(shè)計方案是否切實可行,然后挑選出最為合理的方案．通過討論,學(xué)生發(fā)現(xiàn)只有圖1的電路圖能夠滿足實驗要求．

電路圖確定下來以后,接下來確定電壓表以及電流的選擇.這時教師可以讓學(xué)生對這一問題進(jìn)行深入思考,由于電路中燈泡的額定電壓是10 V,因此要選擇0～15 V的電壓表,通過公式計算出電路中的電流,再對電流表進(jìn)行選擇.選定合適的電壓表和電流能夠有效減少在實驗過程中的誤差．

2.4執(zhí)行設(shè)計方案

教師要給學(xué)生創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的實驗條件,幫助學(xué)生按照所選取的電路進(jìn)行實驗,再進(jìn)一步計算出小燈泡的額定功率.這樣一來不僅使學(xué)生實際的操作能力得到提升,還能使學(xué)生獲得學(xué)習(xí)的滿足感,既達(dá)到了教學(xué)目的，又激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣．

總之,設(shè)計式學(xué)習(xí)不僅需要教師和學(xué)生之間的有效溝通,還需要教師的正確引導(dǎo)和鼓勵．學(xué)生在遇到困難時,教師要通過實驗、講解等多種方式來幫助學(xué)生解決困難,充分發(fā)揮設(shè)計式學(xué)習(xí)的實際功能．

(作者單位：山東省膠州市第四中學(xué))