物理高效课堂三线教学模式初探.doc

物理高效课堂三线教学模式初探广西柳州铁一中学 杨新璆摘要：面对21世纪教育“学会认知、学会生存、学会做事、学会与他人合作”的挑战，如何在课堂中组织有效的教学？对每一位处在教学一线的教师特别是在校的新教师而言，这都是一个值得深思的问题。于是，我在已有的教学模式基础上，并基于物理课堂教学设计模式研究背景及理论基础，结合自身的教学实践，对物理课堂“问题思维发展”三线教学模式有了初步地探讨。关键词： 物理课堂 教学模式 问题 思维 发展一、物理课堂教学模式研究理论基础1波利亚的“问题解决”原理“问题解决”是指一个人使用已获得的知识经验和技能，通过积极的思维活动去解决一个新的问题，其过程表现为发现（或提出）问题、分析问题、提出假设、验证假设。这里所说的问题并非指那些单纯练习题式的问题，而是包括实际问题和物理内部的问题。问题解决不仅让学生知其然（解决“是什么”），而且要让学生知其所以然（解决“为什么”），甚至要让学生知其必然（解决“将是什么”的问题）。从而给学生指出研究问题的门径，交给学生探索宝藏的“钥匙”，让学生知道如何学习。2现代思维科学的一般原理现代思维科学理论认为，思维是指理性认识的过程，是人脑对客观事物能动的、间接的、概括的反映。思维是在社会实践基础上进行的，它的工具是语言，形式是概念、判断、推理，方法是抽象、归纳、演绎、分析和综合，物理作为承载着培养学生思维任务的主要学科，其课堂教学更应该以思维为主线，当然思维离不开为思维服务的科学训练。3赞科夫“教学与发展”原理赞科夫主张“促进学生智力、道德、情感、性格等整个身心全面和谐发展”是教学的出发点和归宿。要发展学生的创造性思维能力，促使学生越学越聪明、越学越主动、越学越会学、越学越爱学，形成“教学促发展”和“发展促教学”的积极效应。而对在校的新教师而言，他们在课堂中相对还不能很好地组织有效的教学。为能使其在课堂中组织有效的教学，基于物理课堂教学设计模式研究背景及理论基础可设计以问题为明线、以思维为主线，以发展为暗线的“问题思维发展”三线教学模式。二、物理课堂“问题思维发展”三线教学模式1、“问题思维发展”三线教学模式结构简图“问题思维发展”三线教学模式是以问题为明线、以思维为主线，以发展为暗线的“三线”教学模式，其结构简图如下：问题线流程围绕一个问题（主题），同时创设一个有利于学生研究的情景或途径并加以教师启发引导，在此基础上，通过让学生自己动脑、主动探究、相互协作和寻求老师帮助等手段，达到问题解决的目的。思维线流程通过思维的载体问题，来引发学生的感觉，调动学生的思维，达到完成认知的目的。发展线流程通过问题和感觉产生动机，进而促进学生自己分析和处理信息来实际感受和体验知识的获得过程，进而完成人格的完善；通过思维能力、分析问题、解决问题能力的提高来奠定其终身发展的基础。2、“问题思维发展”三线教学模式的教学操作程序逆向质疑 诱发探索创设情境 激发兴趣利用实例 探求新知实验探索 寻找规律类比论证 总结规律巩固反馈 知识迁移 3、“问题思维发展”三线教学模式的教学策略（1）“逆向质疑，诱发探索；创设情景，激发兴趣”的问题线教学策略此环节属于感知阶段，我觉得这也是该模式操作程序的基础环节，教师可通过生动有趣的演示实验或是设计简单的学生实验，讲述生动的物理学史，列举学生生活中常见的物理现象等，多种方式设疑，激发学生的学习兴趣，引起他们解释物理现象、探索新问题的求知欲。当学生产生了疑问，有了解决问题的需要后，再让他们探求新知，他们才能专心研读，进行实验探索，寻求规律并总结规律，最后在巩固反馈的同时能很好地进行知识迁移形成“教学促发展”和“发展促教学”的积极效应。物理的许多真知都是人们经过大量的特殊事例的观察、实验、比较、联想、分析、综合、抽象、概括出来的结论，然后经过严密的论证形成的严谨的物理理论。但是这种严谨性往往掩盖了物理生动形象的一面，因此在教学中，教师就要把凝炼的知识“活化”，创设生动性、形象性、创造性的问题，以利于学生通过思维过程来理解知识。比如，我在讲“大气压”一节时，做了一个“用玻璃管吸水的演示”。把玻璃管插入广口瓶水中，用嘴一吸，水便沿着管进入嘴里。然后，把广口瓶装满水，用塞子把瓶口塞紧，瓶塞中间插入一根玻璃管，让前排学生吸，结果都没有吸上水。学生此时就七嘴八舌，有的埋怨前排的同学不会吸，有的跃跃欲试，而有的善于观察的学生则指出：瓶口塞了塞子就吸不上来。当老师追问为什么加上塞子就吸不上来了，学生答不出来。接着老师指出；要了解现象的原因，请阅读“大气压强”一节。这样老师通过实验逆向质疑，设置了疑问，激发了学生的学习兴趣，自然而然地导入了下一环节。又如，可利用“逆向质疑，诱发探索；创设情景，激发兴趣”的问题线教学策略如下这样导入二力平衡的教学： 逆向质疑，诱发探索复习：物体不受外力作用时，运动状态怎样？提问 当物体保持静止或匀速直线运动状态时，物体一定不受力吗？ 创设情景，激发兴趣电脑演示三个有趣的生活实例1） 静静地停在荷叶上的青蛙2） 做水平支撑的吊环运动员3） 匀速直线下落的热气球提问1以上保持静止和做匀速直线运动的物体受力吗？目的：初中生好奇好动，学习中的直接兴趣和无意注意常起着主导作用，教学中善于抓住学生个性特征和学习心理，积极创设生动活泼、直观有趣的认知环境，是教学成功的关键，用电脑演示三个生动的例子，以“趣”激发学生学习兴趣创造良好的教学开端。提问2它们各受几个力作用？试着画出受力分析图。教师点拨：引导学生从大脑中提取相应的知识，经过学生的思维活动，师生间与学生间的讨论分析，得出三个例子的受力分析图，如图所示。 静止的青蛙 静止的运动员 匀速下落的热气球教师分析：1）物理学中把物体受几个力作用时，如果保持静止或匀速直线运动状态，我们称这几力平衡。 2）从实例中可看到有两个力平衡，也有三个力平衡的，根据同学们的基础和能力，在初中阶段就研究最简单的两个力的平衡。 教师分析主要帮助学生建立起力的平衡的概念，同时渗透学习方法的教育，即研究问题要从易到难、从简单到复杂的思想，培养学生的学习能力。提问3为什么物体受力还能保持静止或匀速直线运动状态？这个提问有两个作用：一是把本节课的主要知识推向学生，使学生明确本节学什么；二是给学生创设了一个问题情境，物体受力作用，为什么也能保持静止或匀速直线运动状态？激发了学生要揭开“谜底”，迫不及待投入探索的欲望，掀起了课堂教学的第一个小高潮。（2）“利用实例，探求新知；实验探索，寻求规律”的思维线教学策略 素质教育的重点就是要培养学生的创造性思维和实践能力。现代思维科学理论认为，思维是在社会实践基础上进行的，它的工具是语言，形式是概念、判断、推理，方法是抽象、归纳、演绎、分析和综合，物理作为承载着培养学生思维任务的主要学科，其课堂教学更应该以思维为主线，当然思维离不开为思维服务的科学训练。而在解决问题的创造性思维过程中，一开始就得在经验的基础上应用直觉思维其特点是整体的、跳跃的、猜测的、非逻辑的，是以知识的整体结构为根据的直接而迅速的认识。直觉思维与逻辑思维总是相互联系、相互补充的。“问题思维发展”三线教学模式，其灵魂必然是启发式变教为诱、变教为导，此即主导的实质；变学为思、变学为悟，此乃主体的精要。“利用实例，探求新知；实验探索，寻求规律”的思维线教学的环节属于理解阶段。在这个过程中，教师的主要作用是启发学生的思路和方法，而物理知识和技能的掌握则需要学生通过实验探索，运用合理的物理思维，自己动脑，主动探究和相互协作来实现。如提出“电功可能与哪些因素有关”这个问题后，教师要引导学生大胆猜想，启发学生用控制变量法，自己设计电路进行实验，观察现象、收集数据、发现问题、讨论分析、研究探索，充分发挥直觉思维和形象思维，学生通过自己动脑、主动探究和相互协作从而获得新知识。现代教育理论认为：学习的实质是学生自主建构与知识结构相对应的认知结构的过程。教学过程即把知识结构转化学生的认知结构。因此，在物理教学中，还可将楞次定律、牛顿第二定律、平抛运动等规律的学习，由验证性的演示实验改为研究性探索实验，让学生自己发现物理现象，探索物理规律。课例一：超重和失重（高一）课前准备：全班同学分成三个小组。 a.资料搜集小组：从书籍、杂志、电影、录像以及互联网上收集各种有关失重和超重的文字，图片及影像资料。 b.实验设计小组：设计各种实验，探讨失重和超重条件下物体所受支持力和重力关系。 c.理论分析小组：从已有力学知识出发，推导失重和超重条件下物体所受支持力与重力的关系，并形成结论。 教学过程：由三个小组分别汇报交流学习成果，课堂上随时允许其他同学插问，该小组同学负责答疑。赞许同学之间的讨论，甚至争论。 这种做法，将学习的主动权交还给学生，给予他们施展才华的机会和舞台，能使学生掌握知识的同时，思维得到相应启发和训练，语言表达能力、自学能力、分析问题解决问题能力、团结协作的意识和能力都得到了训练和提高。教师在课堂的主要任务是，适时而恰当地协调学生之间的争论，及时而准确地对学生的学习活动和学习效果予以评估，以及对课堂上所有活动全面组织。 课例二：平抛运动（高一） 教学过程：放映柯受良驾驶汽车飞越黄河的新闻录像片段。（画面可定格） 请学生根据画面情况和学过的知识，推断柯受良驾车飞越时的初速度的大小步骤： 1.设计方案：学生小组讨论，自行设计研究方案； 2.方案论证：投影学生的各种方案，师生共同进行论证； 3.成果交流：对几种解决问题的方法及结果进行比较、总结、评述。 以下是其中一个设计方案：1.建立物理模型。柯受良驾车飞越黄河的过程可近似看作平抛运动。 2.由图象画面中人、车、平台的比例大致可推断台高h=12米，河宽l=60米。 3.由运动的合成和分解可知，平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动叠加而成。 4.推导过程: 水平：l=vot 竖直：h=1/2 ,代入得：vo=150 km/h5.若不考虑空气阻力及斜上抛造成的影响，当时的初速大约为150 km/h。这种处理方法，教师的角色从知识的传递者转向学生学习和探究的启发者、合作者和促进者。这种做法对学生的能力要求较高，在学生刚入门的时候，在学生存在较多共同疑难而又必须尽快解决，以继续学习进程的时候，教师还是要适当给予指导。（3）“类比论证，总结规律；巩固反馈，知识迁移”的发展线教学策略此环节属于应用发展阶段，在学生的自主学习、研究探索的基础上，指导学生运用物理学的研究方法，采用逻辑推理的手段，对所观察到的现象、收集到的数据、发现的问题、进行分析、综合、抽象、概括、判断、推理、归纳得出结论，这样学生在从提出问题、研究问题、到解决问题的过程中，思维得到发展，能力得到加强，认知的任务也得以完成，从而提高学生的可持续发展学力。 类比论证，总结规律课堂上进行类比论证、总结规律在教学中往往起着画龙点睛、提纲掣领的作用，它是物理思想方法、新概念、法则以及运用这些知识解题的注意点。比如，在初中物理教学中，无法用实验探索物体在二力作用下保持匀速直线运动的条件。采用类比论证的方法突破这一难点。牛顿第一定律 物体受二力平衡 不受外力 f合 = 0静止的物体-保持静止 静止的物体-保持静止 不受外力 f合 = 0运动的物体-匀速直线运动 运动的物体-匀速直线运动提问 这一规律能不能归纳得简洁些呢？ 教师可引导学生将规律归纳成口诀：同物、等大、反向、同线用一个易记口诀归纳规律，可激发学生学习兴趣，感受到物理规律之美，提高学生人文素质，使学生认识产生第三个飞跃。 又如学习了电功公式wuit后，可以让学生根据欧姆定律iur导出电功的其他公式，wu2tr和w2rti，研究电功跟电阻的关系，指导学生知道公式的适用条件和适用范围，设计具有针对性和启发性的问题让学生探讨、逐步解疑、消除混淆、步步深入，在探索中有所发现，有所创新，从而在学到知识、获得能力提高的同时模塑人格。 巩固反馈，知识迁移赞科夫“教学与发展”原理主张“促进学生智力、道德、情感、性格等整个身心全面和谐发展”是教学的出发点和归宿。要发展学生的创造性思维能力，促使学生越学越聪明、越学越主动、越学越会学、越学越爱学，最终形成“教学促发展”和“发展促教学”的积极效应以及良好的教学效果。所以“巩固反馈，知识迁移”环节是“问题思维发展”三线教学模式的问题延展及教学延伸。在此环节的教学中，我是这样做的：我尝试了布置作业“2+1”模式，改定量型为弹性型。“2”是指每次布置两道与当堂课内容密切相关起巩固作用的基本题。这两道是基本题，经过教者慎重选择，要求全班学生尽可能独立完成；“1”是指另外布置一道有利于知识迁移、激活学生思维的相关的综合训练题目，供同学之间讨论、研究，鼓励一题多解，鼓励奇思妙想，但不强求人人都做。通过一段时间实践，我感觉效果还是比较理想的。这不仅从数量、难易度上进行合理调控，使全体学生都能逐渐养成从容的作业心态。我认为：“2”能让教师及时掌握了解学生对当天知识的接受和消化情况；“1”既能让学生进行综合训练，让教者把握学生的思维层次，又能让教师对教学过程进行反思，从学生智慧的火花中获得愉悦。安排这样的讨论，促进了学生之间相互学习，合作学习，也增强了竞争意识，不断提高学生在学习中举一反三的能力。从而最终形成“教学促发展”和“发展促教学”的积极效应以及良好的教学效果。总之，此教学策略能在学生发现物理规律之后及时点拨和延伸，把学生已掌握的知识通过知识间的内在联系，把原知识深化、拓宽，帮助学生从感知、感受到感悟，从掌握知识、促进思考、培养能力走向模塑人格的过程。三、结束语以上是我在已有的教学模式基础上，并基