周志林
1背景
在“微時代”、移動學習、網絡學習等日趨盛行的背景下,隨著國家教育課程改革的推進,新課程標準的實施,培養學生物理觀念、科學思維、實驗探究及科學態度與責任的物理核心素養的提出,要求學生在學習物理中認識自然,理解自然,合理建構自然界的物理圖景,在建構中經歷科學探究過程,養成科學思維的習慣.但在實際課堂教學中發現,大部分教師依然行進在傳統的課堂教學模式中,教師仍按自己的教學經驗處理教材,講的頭頭是道,滴水不漏.觀察學生的學可以發現學生就是在不停地聽老師講,課后不停地練習題, 通過題海戰術來鞏固知識. 不久前筆者聽了必修一第二章第四節《勻變速直線運動的位移與時間的關系》這一節的公開課,感受尤深,由于學生課前導學缺少指導而盲目應付,目標不明確,導致學習中難以激發學生的思維,整個學習過程中幾乎沒有構建物理圖景的過程,經歷科學探究、科學思維的過程更少之又少,即使有也被經驗豐富的老師扼殺在了萌芽中. 具體表現為:(1)教材教學內容的編排導致學生學習障礙.按照教材編排,在第一章第四節《實驗:用打點計時器測速度》中指出,可以用包含這點在內的某段平均速度粗略的代表該點的瞬時速度,紙帶上求計數點的瞬時速度學生也是按照這個思維來計算的,但本節課課堂上教師卻刻意的按照其固有的思維,取那一段中間時刻的速度等于整段的平均速度來計算的,學生就產生了疑問,這是為什么呢?不這樣處理可以嗎?(2)教師教學設計導致學生科學思維缺失.教師設計教學按照自己的邏輯組織教學,為推出位移和時間的關系式,例舉了極限求解法,甚至引入了數學上的極限求法,圖象法等等,聽起來顯得方式豐富多彩,很具有說服力,但據課堂觀察看,教師的講解卻沒有引起學生的共鳴,學生是隨著老師一路的講解一路的記憶,直至記住結論,對于為什么可以這樣?為什么這樣處理?為什么這樣能得到結論都沒有真正理解,整個學習過程中缺乏對知識的意義建構.從課后反饋看,教學效果也不理想.基于此,我們不得不反思怎樣的課堂才是高階的課堂?顯然高階的課堂離不開學生這個主體,只有激發了學生高階的科學思維,以生為本,讓學生投入到課堂中來,通過有意義的構建理解了規律,才能提高課堂效益,為此筆者對于本課嘗試進行微課導學模式的教學.實踐證明,微課導學對于培養學生自主學習能力,激發學生的科學思維,促進物理概念規律的內化是相當有效的.
2微課導學教學實踐
2.1課前準備、創建微課資源包
微視頻具有多媒體的動態性和網絡環境下的隨觀性,能吸引學生注意力,創設出真實化的教學情境,形象直觀地引入教學主題,開啟學生的科學思維.我們把教學內容分為了問題包、參考資料包、思維引導包及結論包,分塊錄制微課視頻提供給學生課前導學.
2.1.1錄制微課問題包
問題包:錄制一段學生前幾節課在實驗室中做《探究小車速度隨時間變化的規律》的實驗視頻片段,選取實驗中的一條紙帶,對紙帶作初步處理,量出AB、AC、AD、AE計數點間的各個距離,請同學們觀察紙帶并思考:
請同學們猜猜計數點AF的距離是多少?你是怎么知道的?你能證明你的猜想嗎?
2.1.2錄制微課參考資料包
資料包一:勻速直線運動求位移的方法:公式法及圖象法
資料包二:瞬時速度概念建立的過程
資料包三:魏晉數學家劉徽割圓術
2.1.3錄制微課思維引導包
(1)假設法:當某一變因素的存在形式限定在有限種可能時,假設該因素處于某種情況命題成立,并以此為條件進行推理,由推理結論來反推假設是否成立的一種方法.
(2)微元法:微元法是分析、解決物理問題中的常用方法,也是從部分到整體的思維方法.在使用微元法處理問題時,需將其分解為眾多微小的“元過程”,而且每個“元過程”所遵循的規律是相同的,這樣,我們只需分析這些“元過程”,然后再將“元過程”進行必要的數學方法或物理思想處理,進而使問題求解的一種方法.
(3)無限分割逐漸逼進的微積分思維方法:所謂微積分思維就是用“微元”與“無限逼近”,好像一個事物始終在變化你很難研究,但通過微元分割成一小塊一小塊,那每一小塊就可以當作是常量處理,最終加起來就是總和.
2.1.4錄制微課結論包
位移求解方式:①圖象法:速度-時間圖象中圖線與時間軸包圍的面積表示位移的大小.
②公式法:x=v0+v2t;x=v0t+12at2.
2.2課前指導學生導學學習,反饋自主學習信息
學生在課前利用微課資源包自主學習過程中,教師要利用網絡互動平臺適時對學習過程及反饋信息進行監測并作出指導,對學生所提問題要進行篩選、提煉,確定出足夠思維含量、適合課堂合作探究的幾個問題,用于深化和拓展課堂學習.本課中最終確定了學生最關心的、大部分學生難于解決的這么幾個問題作為課堂中心問題:①如何來確定紙帶上計數點的瞬時速度?②圖線與時間軸包圍的梯形面積真能準確反應位移?③位移公式如何構建出來的?④各相鄰時間段對應的位移差是否真相等?
2.3課中學生成果展示,以中心問題為依托,解決個性共性問題,討論、深化規律
課中成果展示,讓學生體驗到“自我能力”和“成就感”,積極投入課堂,在千言萬語中引導思考,激發思維.課堂上可以拿出 5分鐘給學生談導學感想,解決部分個性問題,隨后重點討論解決中心問題,由于學生課前導學有了深入的思考,對問題的解決都有了一定的想法,很多都卡在各自的思維盲點上,討論中一旦有了其他同學的點撥啟發,很多都能馬上形成連貫的思維,自己最終完成知識的構建.
中心問題①學生的思考:我認為紙帶上計數點瞬時速度的求解不能用前面教材的處理辦法,因為那樣處理明顯有誤差,我認為可以按照中點位置或者中點時間的某段平均速度來算可能會更加準確,根據簡單性原則和假設法,我們選取了中點時間的方法來算瞬時速度,并假設這個方法是正確的,先用這個結論,最后回頭來求證,這個想法獲得了同學的一致認同.
中心問題②學生的思考:我們參考了勻速直線運動圖象下方包圍的面積就等于那段位移的大小,也參考了思維包微元法和無限分割逐漸逼進的微積分思維方法,認為梯形的面積就是此次準確的位移大小.
中心問題③學生的思考:我們在求圖線包圍的面積數學運算中發現了x=v0+v2t,=v0+v2,再代入v=v0+at公式后,也得到了x=v0t+12at2.同時我們也發現了中間時刻的速度等于那段時間的平均速度,也證明了中心問題①中的假設是正確的.
中心問題④學生的思考:我們在觀察速度-時間圖線中發現,按時間相等劃分出來的相鄰的梯形面積都相差一個小長方形,所有相鄰的位移差應該相等,我們也按照位移公式證明了相鄰的位移差是相等的,且為Δx=aT2.
最后我們讓學生提綱挈領地描述整個知識學習脈絡,展示自己的學習成果,并鼓勵同學提出有價值問題,從而深化對規律的理解.
2.4課后微作業,進階學習,鞏固成果
結合導學思考,經過“展示—釋疑—達成共識”之后,還需要通過課后微作業來反饋,引導學生知識遷移、提升、重組等進階鞏固,提高知識的理解應用、綜合分析能力,進而完成知識的最終有效構建.
3幾點思考
3.1基于物理核心素養的培養
物理課堂要想真正高效,我們的教學思想、教學過程和教學方式等諸多教學領域都必須要變革,必須樹立學生為本的思想,讓學生在自主、合作、探究中學習,實踐教學中證明微課導學能讓學生在知識的建構中充分的經歷科學探究過程,激發科學思維,養成科學思維的習慣和科學的態度,培養了學生物理核心素養.
3.2基于學生個體差異化學習的需要
在高中物理課堂教學中,一個規律的內化,尤其是那種復雜的、非良構的、不能自發建立的知識規律的內化,僅通過一次課內內化是遠遠不夠的,必須經過一個時間跨度,空間跨度實現多次內化,才能真正的掌握知識,不同的學生對同一個知識會因各自不同的體驗,各自的經驗知識、思想觀念和思維方式,做出不同的解釋,具有明顯的差異性,實踐教學中證明微課導學能充分的暴露不同學生的前概念和思維差異,微課導學開展的越好,課堂教學就越有針對性.
3.3微課導學的注意點
在微課導學的設計上,教師要做精細化安排和優化調度,讓學生真正圍繞主題產生思維碰撞,具體的要求有:①要有趣味性,能激發學生的興趣,學生只有有了興趣,才有動力去思考,去鉆研;②要有針對性,要根據學生的知識結構和知識水平及可能存在的問題進行設計,創設易于激發學生思維的問題,能讓學生通過自主學習帶著問題、困惑、思考、想法、見解進入課堂;③要有參與性,學生應該成為學習活動的主體,讓課堂成為學生求知、互動、展示的平臺,科學思維飛翔的平臺.
總之,微課導學能很好的激發學生的高階思維,促進學習者學習力的提升,實現高效課堂.