物理教学中促进学生自主学习的教学策略研究

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  摘要:让学生自主学习是新课程改革的重要目标,一线教师对自主学习的研究有利于在教学实践中落实培养学生自主学习能力的目标。本文从高中学生自主学习心理特点出发,提出在高中物理教学中实施探究学习;解决问题策略;利用情境激发自主学习动机;展示物理过程与规律和对学生进行发展性评价等教学策略促进学生的自主学习。
  关键词:自主学习;物理教学;教学策略
  
  自主学习是新课程实施中所倡导的学习方式。对于自主学习的理论和实践研究也是当前世界学习研究的一个重要主题。自主学习是一种与情景联系紧密的自主操作括动,在此活动中,学生的知识、技能、能力不是被训练或灌输得到的,而是学生以原有的知识基础进行主动的建构形成的。自主学习的学生在元认知、动机、行为三个方面都是积极的参与者,即学生能够自我激发内部的学习动机,自主地选择,组织,建构适合自己的学习内容与环境,并针对不同的问题情境灵活地运用不同的学习策略来完成学习任务。同时,教师在学生的学习过程中也不是一个旁观者,教师的有效教学可以促进学生的自主学习。因此,我们可以这样理解自主学习:自主学习是现代课程观和教学观所倡导的一种学习方式,学生在教师的指导下对学习进行自主选择和自主安排,激发学习动机、发展学习能力、提高学习成效。学生在学习过程中的主体地位和学习自主性得到进一步提高,教师的教学设计要为学生的积极学习服务。
  根据社会认知理论,自主学习能力不是天生就有的,而是随着自我意识的产生发展,在长期的学习实践中由低级到高级逐渐形成和发展起来的。自主学习能力主要是在个体与社会的交互作用过程中形成的。个体首先通过观察获得信息,再对所观察到的社会性榜样进行模仿,当学生能够脱离榜样的示范,在一种类似的情境中运用这种习得的技能时,学习达到了自我控制水平(self-controlled level)。最后,当学生能够使自己的学习行为系统地适应不断变化的个人和情境条件时,学习就达到了自主水平(self-regulted level)。可见自主学习能力的获得是经过从他控到自控,从被动依赖到自觉能动,从单维到多维,从有意识到自动化的这样一个发展规律。
  研究表明,影响“自主学习”的因素主要有认知结构,元认知、动机、情绪状态、学习策略等内部因素和社会环境等外部因素”。因此,在学生自主学习能力的发展过程中,教师根据学生自主学习能力发展特点,运用有效的教学策略,可以促进学生的自主学习。
  下面是我们在高中物理教学中促进学生自主学习所采用的一些方法。
  
  1、自主探究,培养学生知识自主建构
  自主学习能力的培养也是一个长期的任务,在教学中教师要尽可能地减少讲授时间,给学生充分的自学时间。学生的自主学习习惯更多的是在有自学环境的条件下才能得以养成和提高。在教学过程中,老师与其不断重复一些基本的理论和方法,不如创造条件让学生在课堂上自由的去体验,去思考。有意义的自主探究首先要引导学生明确问题,提出猜想,在合作中设计方案。其次在课堂上教师要给学生提供丰富多彩的学习材料和活动时空。教学时,采取交互合作的方法引导学生对教学情境进行阅读、体会、分析和讨论,从中挖掘出需要解决的矛盾,明确问题的解决方法。培育学生能运用学习工具获取有关学习资源,即知道从何处获取,以及如何获取所需的信息与资料,能利用和评价有关学习资源,学会自我选择,完成对知识的意义建构。
  
  如在“测定电源的电动势和内电阻”这节课的教学中,传统的教学往往是教师花大量的时间讲解实验的原理、步骤、仪器的选取等,最后让学生按实验手册或老师设计的步骤进行机械的操作。根据自主学习的教学思想,充分利用实验教学的探究性特点,在教学中设计如下的教学流程:
  (1)问题:
  a.根据已有知识,如何测定电池的电动势和内电阻?
  b.根据你们小组设计的方案,你们需要哪些仪器?画出实验电路图。
  c.根据你们小组的设计,你们如何安排实验步骤?
  (2)讨论(分四人小组讨论):
  a.由对问题1的讨论过渡到各种可能的电路的分析和具体实施步骤。
  b.由对问题2的讨论确定各小组设计方案应选取
  的仪器。
  c.由对问题3的讨论过渡到学生实验。
  
  (3)学生实验:
  a.根据设计方案画出记录数据的表格
  b.联接电路
  
  c.电路连接和仪表读数观察,记录
  d.分析数据,求出电动势和内电阻
  (4)归纳:
  a.选取不同设计方案的小组结果,用投影展示
  b.对不同的数据处理方法进行讨论
  c.对学生在实验中提出的问题进行分析讨论
  在实验教学过程中包括学生与学生之间以及教师与学生之间的相互讨论、相互交流、共同探讨。在这样的开放式教学中,加强了课堂的有效交流,通过共同的讨论,共同分析的教学过程,学生在自主设计的方案中进行探究,能有效让学生集中到对问题的研究中,在研究中学习,丰富知识的体验和合作学习的情感体验。
  
  2、创设有利情景,注重学习动机激励
  情景的创设不但可以激发学生的学习动机,有感染力的情景或事件更有利于学生问题的提出。自主学习应该是一种基于问题的学习,面对问题情境,学生可以运用合作,交流等方法去体验和感受问题的内在原因,完成对新知识的意义建构。在教学中教师可以多创设直观隋境、问题情境和交流情境,让学生有机会自立、自主地探究。
  如在《电功、电功率》的这一课教学中,学生对电功的计算在初中已经有了一定的基础,对于焦耳定律也能熟练地应用进行初步的计算。故在高中阶段,这节课的重点和难点在于能让学生区别电功率和电的热功率。
  按常规教法或教材的内容呈现过程,一般教师都是先根据电场力做功和电流的定义得出电功的计算式。即:
  W=Uq,I=q/t,所以有:W=UIt。
  在这样的推算过程中,很多同学,特别是平时物理
  成绩好的同学会很快的进行以下的推导:
  W=UIt且I=u/r
  所以:W=u/r,或W=PRt。
  在这样的推导中,学生在无意中就把电功(uxt)与电热(PRt)浑为一谈了。任凭老师在后面的讲解中如何解释纯电阻电路与非纯电阻电路的区别,还是有一部分同学弄不清楚其中的所以然。
  针对这个的情况,我们可以设计以下的教学情景:
  在复习上节欧姆定律后,教师展示一根电阻丝和一个小电动机,要求学生设计实验测出两者的电阻。
  这时有同学提出伏安法,同时也有同学看到老师带进教室的实验器材中有一个多用电表,提出可以用多用电表进行测量。
  在得到学生们回答后,老师分别用多用电表和伏安法测电阻丝和电动机的电阻。这时问题产生了:电阻丝的电阻用两种方法测出来的结果相差无几,可小电动机的电阻用多用电表测得的数值比用伏安法测出的数值小了许多!在这样的对比中,学生解决问题的愿望 变的更加强烈,学习的主动性得到进一步的提高。
  为了解决这个问题,老师再一次进行情景展示:把一个电铬铁和小电动机分别接人电路,同时,实验展示电子在阴极射线管的真空中加速。电子在真空中的电场中由电场力做功,使电子定向运动速度变大,这个过程中电场能转化为电子的动能。在电阻丝和电动机的电路中表现出了不一样的能量形式。电阻丝中产生了内能,电动机产生了机械能。
  在这样的两个情景展示后,学生能从本质上认识电功其实就是对应的能量转换过程。根据原有知识进行了电功计算式的自主推导:
  
  电场力做功:W=qu=Uhu应过程中消耗的电能:
  而焦耳定律:Q=pRtu对应电路中产生的能量:
  电能在纯电阻电路中全部转变成内能,Uh=FRt:
  而在非纯电阻电路中,消耗的电能大于产生的内能,即:UI>IRt。
  在这节课中,老师圆满地完成了有利情景的创设,学生也能根据老师的情景进行知识的拓展和自主学习。在笔者进行的两个班的教学效果检测中,学生能抓住电路中能量变化的本质进行分析和选择相应的公式,对于电功和电热的区别也很清楚。
  
  3、培养问题意识,重视问题解决策略
  现代思维科学认为,问题是思维的起点,没有问题的思维是肤浅的思维,被动的思维。本学期,我校曾请上海《小发明家》报社主编到学校进行主题为《学会创新》的讲座,在讲座进行中,主编用一个试验当场验证了一个结论:由于现在教育重视对结果和成绩的评价造成的随着学生年龄增长和知识增多,学生提出问题的数量和提出问题的勇气逐渐减少。作为一门对于学生创新思维能力有更大培养责任的学科,物理老师们该如何进行教学呢?
  利用问题解决策略。就先要了解学生提出问题的发展阶段。一是让学生自己发现问题的意义。二是通过创设问题情境,启发学生发现问题。三是创设情境后,学生所提的问题及分析。四是在理想化的条件下构建问题。最后,通过具体的案例,引导学生运用科学的方法解决问题。
  一次,一个学生来问我一个问题:为什么电视节目里每当镜头对准电脑时,从电视里看到的电脑屏幕总是一闪一闪的?为了解决这个问题,我们从家里拿来了摄像机,分别对着电视屏幕和电脑屏幕进行一段时间的拍摄。拍好后,在教室的电视里放,结果跟那位同学发现的一样。
  为了解决这个问题,我们集中了一些同学进行讨论,大家决定采用以下办法进行进一步的研究:
  (1)再多拍几台电脑,各种屏幕的,RcT的,液晶的
  (2)换个角度拍
  (3)换普通相机和数码相机拍
  (4)拔了电视信号线,拍蓝屏
  在“发现问题——提出问题——收集相关信息——验证方案——共同确定解决问题”的过程中不但可以培养学生的探究能力,使学生体验探究过程,有利于他们形成科学的态度、情感和价值观。更在课后的探究中自主的学习不了少相关的知识。
  鼓励学生发现问题,就要老师能正视学生提出的每一个问题,只有老师能正视学生的问题,学生才有勇气继续发现问题。当我们的学生对提出问题,解决问题没有了心理上的抗拒之后,教师在课堂上创设的情境才能成为学生问题的激发器。让课堂成为一个问题解决的主阵地。
  
  4、展示物理过程,注重物理规律的教学策略
  规律即关系。物理规律是物质处于一定状态时所表现出各物理量之间的关系,是物质在一定的运动、变化过程中各物理量的变化依存关系。物理规律反映的是物理概念之问的联系,从这个意义上说来,物理规律是压缩了的知识链。在教学中,要做的首要工作,并不急于把这些前人获得的结论直接告诉给学生。让学生尽快占有它们,在教学中要充分运用物理过程的展示策略,使学生对物理结论的判断,产生于经历必要的认知过程之后。教师引导学生积极参与物理规律的发现和推理过程,使探索真正成为物理教学的生命线。
  例如在部分电路欧姆定律的教学中,教师设计如下的教学过程:
  整个过程的着眼点,是以人们的认知过程为主线,将科学家的原发现过程,从教育与教学角度,进行必要的剪辑与编制,让学生追根溯源,把他们带至问题开始的地方,使教学过程真正成为学生主动参与的再发现过程。
  再如动量定理、动能定理,虽然是由牛顿运动定律推导得出的物理规律,但是它们对应于物体运动的一个过程,即力的时间累积过程和空间累积过程。教学中,充分展示这些过程,使之呈现出各物理量的变化依存关系,是学生理解和把握这些物理规律的基础。否则,学生只能知道由推导所得出的结论而不能理解结论的实质。
  
  5、进行发展性评价,利用评价的教育性策略
  发展性评价是以促进学生的全面发展为主要目的的学生评价理念和评价体系。新课程评价提出了发展性评价的基本理念,发展性评价的根本目的是促进学生达到目标,而不是检查和评比,在评价的内容,评价的方法和手段方面,发展性评价以人为本的理念对于在教学中激励学生,促进学生自主学习有很好的效果。
  在物理课堂上,教师要积极使用即时性评价,运用语言对学生在课堂上的学习态度、方法、过程、效果等方面进行点评起反馈、鼓励、调控和导向的作用。课堂教学中即时性评价可以加强学生的自我认识,肯定优点,找出问题的有效途径。通过评价促进学生兴趣、动机、情感等非智力因素的培养。即时性评价要求老师在课堂上能灵活使用各种不同的评价策略,在评价中注意学生个性的独特性,同时也要丰富评价的定位,既要有肯定性,激励性的评价,也要通过评价提出新的问题,完善教学内容,创设教学情境形成积极的课堂氛围。
  新课程的评价体系中,成长记录档案袋成为一种有效的评价手段。在物理学习的过程中,我们可以使用课堂学习活动记录卡,通过制定物理课堂学习活动评价内容和评价标准,对学生物理课堂学习活动进行评价。实践证实,通过对课堂学习活动的自主评价。学生的学习效率有了较大的提高。
  学生的自主学习对于促进学生的物理学习成绩,提高学生学习能力,促进学生综合素质发展是有利的。在教学过程中利用有效的教学策略,能够在一定的程度上增强学生的自主学习能力,激发学生的学习兴趣。这更加需要一线的教师们能正确的引导学生自主探究,落实新课标对高中物理课堂教学的新要求。
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