“动态生成式”物理课堂初探

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  课堂是开放的,教学是生成的,这是新课程改革的理念之一。动态生成理论要求教师用变化、动态、生成的观点看待课堂教学,再现“原汁原味”的学习情境,使学生在动态生成中建构自己的认知结构,实现生命的灵动和个性的张扬。本文以鲁科版《物理》选修3-2,“感应电流的方向”一节教学为例,对“动态生成式”物理课堂做一粗浅探索。
  一、“动态生成式”物理课堂的程序
  1.预设情景。生成需要一定的情境,情境能引起学生探究兴趣、打开思绪、提高注意力、产生内驱力。备课预设时,先了解学生的心理状态、认知水平、建构能力等;再认真研读课程标准与教材内容,结合学情对教学目标合理定位;最后以问题情境为突破口,为学生构建最佳的心理场。
  比如,为探索“磁通量变化与感应电流方向的关系”,可从电磁感应现象入手,引导学生观察电流表指针偏向,发现不同实验条件下感应电流方向不同。此时提问:①磁通量变化与感应电流方向的关系如何?②如何确定感应电流的方向?③能否设计一个研究该问题的实验?④这个实验的原理是什么?⑤需要什么仪器?⑥具体操作步骤如何?这些问题激起了学生学习兴趣和探索欲望,同时也感到困难不少,这对生成“楞次定律”这一新知将十分有益。
  2.对话点拨。个体进入预设情境,接触到新问题后,对原有认知结构要进行提取和分化,提出问题的解决办法。可能其中有部分问题难以解决,教师应以组织者、引导者、参与者的身份,通过“协商”、“对话”等方式相机点拨,引发学生思维火花。
  续前例,学生独立探索这6个问题后,要马上找到“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”有较大困难。可先通过师生对话,让学生从原有认知结构中提取相关概念:感应电流方向、感应电流磁场方向、原磁场方向、原磁场磁通量变化。再在学生对原有认知结构分化的基础上通过协商、交流:①对象转换——变探索“感应电流方向与原磁场磁通量变化的关系”为寻找“感应电流磁场方向与原磁场方向的关系”。②初步探索——感应电流磁场方向与原磁场方向的关系。③深入探索——感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化的关系。④升华结论——感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化关系的辩证认识。这样点拨不仅使课堂教学条理清晰、教学目标生成明确,也为物理规律的生成式课堂提供了一个很好的范例。
  3.自主建构。在对话点拨过程中,穿插学生的独立探索,得到“初步成果”,采取“同化”和“顺应”两种方式之一,对“初步成果”进行自主建构。原有认知结构如能对新知进行解释和吸收,则将其“同化”到原有的认知结构中;原有认知结构对新知暂时不能解释和吸收的,则对原有认知结构进行分化与重组,“顺应”新知识。
  续前例,用如图1装置完成初步探索环节,得到表1。
  对表1,探讨和分析后,大部分学生能独立发现:“穿过螺线管的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场反向;穿过螺线管的磁通量减少时,感应电流的磁场与原磁场同向。”这是学生亲自动手实验和自主探索发现的结论,用“顺应”的方式,对认知结构分化与重组后,很容易将其内化。
  4.生成新知。要生成新知,达到认知结构新的平衡。个体(学生)内部先协调,与自身辩论到底,找到自己认为正确的结论。再通过师生、生生间的对话,不断相互交流、协商,在协商中完善个体的认知,最终让个体得到正确结论,生成稳定的、清晰的、可利用的新的认知结构。
  续前例,要得到更为准确和简洁的楞次定律。教师要学生内部先协调,找到“感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化的辩证关系”,再通过教师点拨,同伴协商、交流、对话、辩论,进一步认识到“感应电流磁场方向和原磁场磁通量变化的相对关系”,最后顺利地生成可利用的“感应电流磁场总是阻碍原磁场磁通量变化”的结论。
  5.反思提升。一节课总能生成一些知识,培养一些能力。学习即将结束时,一定要进行反思,在反思中提升,这主要体现在两个方面:一是对生成的新知做进一步的“体味”和“探究”,以深化认识、清晰结构,让生成再一次升华。二是反思学习过程,让学生对学习经历详细回顾,体验兴奋与苦痛,品味收获与不足,提练经验与教训。
  续前例,对新知进一步的“体味”和“探究”重点为:如何用条形磁铁与螺线管相对运动的观点理解楞次定律;如何从能量守恒的角度理解楞次定律;如何理解楞次定律表述中“阻碍”的深刻含义。对学习过程反思的要点是:自己在探索“感应电流磁场方向与原磁场磁通量变化关系”的过程中,遇到什么困难,是如何渡过的;在对话、讨论中自己是否提出了“感应电流磁场方向”与“原磁场磁通量变化关系”中有价值的观点;在生成新知识时,自己是如何吸收他人有价值的观点的。
  二、“动态生成式”物理课堂的注意点
  1.防止迷失方向的泛生成。动态生成式课堂,要求教师放手让学生探究、发现、体会和生成。一些教师在备课时,对教学预设投入不足,只有一个大致的教学方案,期望物理知识的习得目标,全部由课堂的动态生成来完成。这种削弱甚至消灭“预设”的方式,会导致课堂教学迷失方向,产生泛泛的生成,学习任务难以完成,认知结构也难以改善。
  续前例,“预设情景”中,问题③④⑤学生十分兴趣,热情高涨,有位老师引导学生,选择不同仪器,设计了好多不同电路来解决问题,结果花了近20分钟才找到最佳实验电路。这是预设不足,调控不良的迷失教学目标的泛生成。
  2. 防止游离课堂的伪生成。动态生成课的弹性教案,为学生认知的自主建构创造了条件,给生成留有足够的空间与时间。但是教师如果一味追求拓展讨论的时空,放弃对学生的引导、主导、娇正、帮助,对学生脱离学习目标、游离课堂的交流讨论听之任之,会使生成偏离正常价值取向,产生与课堂学习无关的伪生成。
  续前例,实验探索环节中,如何“增加或减少穿过螺线管的磁通量”,学生提出了三种方案:①一根条形磁铁不插入,而仅是靠近或远离螺线管。②先将一根条形磁铁插入螺线管,并保持静止,再将另一根条形磁铁插入或拔出螺线管。③一根条形磁铁插入或拔出螺线管。对话和协商后,学生一致认为方案①效果不佳,应该淘汰,而对方案②和③何者更优,一时争论不休。其实只要插入或拔出条形磁铁速度相同,这两个方案的效果是相同的。教师可以简单处理,说明为节省器材和容易操作,方案③更优。如果一直纠缠于这个细节,将演化为游离课堂主旨的伪生成。   3. 防止浮于表面的浅生成。生成式课堂要求变“传统的被动接受型教学方式”为“知识的动态生成型学习方式”,引导学生参与到教学情境中,进行多彩的富有个性的学习。但在实际教学中,有的老师留给学生的时空不足,自主建构流于形式,讨论、交流、碰撞浅尝辄止,生成的知识是简单的、肤浅的、浮于表面的。
  续前例,学生对实验结果分析和探讨时,有部分学生生成了这两个比较肤浅的结论:①条形磁铁向下运动时,感应电流的磁场与原磁场反向;条形磁铁向上运动时,感应电流的磁场与原磁场同向。②条形磁铁靠近螺线管时,感应电流的磁场与原磁场反向;条形磁铁远离螺线管时,感应电流的磁场与原磁场同向。对这两个结论剖析、辩别后,学生一般能走向深刻。结论①太拘泥于实验装置,螺线管改为水平放置,就不正确了。对结论②,引导学生回顾产生感应电流的条件,就能找到感应电流磁场与原磁场磁通量变化之间更加深刻的关系。
  4. 防止遗漏对象的瘦生成。生成式课堂是互动的,师生间、生生间积极地进行双向或多向交流,课堂呈现多元的变化态势,全体学生在动态生成中建构自己的认知结构。同一课堂中的学生总是存在水平差异,对问题的理解程度和探究水平,对新知的生成和内化速度都不相同,有时教师为了完成教学进度,对学困生存在的问题往往一笔带过,形成遗漏这部分学生的瘦生成。
  续前例,鲁科版教材中“感应电动势的方向”是这样引导的:“由于电动势的方向与电流的方向是一致的,判断出感应电流的方向,也就判断出了感应电动势的方向。”不少学生对“产生感应电流的导体相当于电源”,“电源内部电流由低电势流向高电势”等知识或有遗忘或不十分清晰。在这里突然要求他们从大脑的知识网络中提取并加以应用,肯定产生障碍。这将是遗漏部分学生的瘦生成,课后他们对产生感应电流的导体何处电势更高依然不清楚。
  5. 防止设置圈套的预生成。生成式课堂的预设是十分必要的,教师在课前对学习内容要有一个理性的清晰的思考与安排,并预设好有一定自由度和包容性的动态学案。实际教学中,有部分教师将预设做得十分详尽,课堂基本没有自由度,学生思维被框定在预设问题中,这种生成实际是学案中设置好圈套的预生成。
  续前例,探究“感应电流磁场方向与原磁场方向关系”的方案。有位教师预设得十分详尽,如何操作、如何填写表格,有何注意事项等一应俱全,学生只需按实验步骤操作一番就能得到结论。这种设置好圈套的预生成,实际又回到了传统的被动接受型教学方式的老路上。
  动态生成式课堂,教师应从关注生命的高度,用变化的动态的生成的观点看待课堂教学,充分有效地利用课堂中的动态生成,让学生生命的主体地位得到尊重、自我价值得以实现,让课堂焕发出生命的活力。
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