中学物理课堂结束环节的优化策略

2014-03-19 20:49高洁房丽敏李华刚
教学与管理(中学版) 2014年3期
关键词:物体环节概念

高洁+房丽敏+李华刚

通过结束环节的学习,学生可以达到对课堂内容的系统掌握、形成知识网络,总结学习过程和思维方法,促进他们学习方法的形成和思维能力的发展,开阔视野增强物理与科技的紧密联系,拓宽思路形成对以后物理知识学习的渴望[1-2]。有经验的教师都比较注重物理课堂结束环节的安排,引导学生进行全面巩固提升,让学生完成从理性到感性的再认识过程。通常来说,教师在这个环节主要引导学生经历复习回顾、总结概括、拓展应用、练习等四个阶段。但是,在这个过程中,教师由于教学策略运用得不当,常常使复习回顾止于表面、总结概括缺乏升华、拓展应用不够深入、作业练习比较笼统,结果导致课堂结束环节流于一般形式的知识回顾与练习,而没有达到更好的效果,致使结束阶段的课堂容易成为有效教学的“戈壁滩”,成为学生情趣的休眠区[3]。只有通过对结束环节的各个阶段进行优化,才更有利于学生知识体系的建构和方法的积累。

一、复习回顾阶段的优化策略

在结束环节进行当堂复习回顾,可以起到强化记忆、巩固知识的作用。目前,常用的复习回顾的方式主要是知识性回顾,也就是结论性回顾,即直接根据板书的概要进行知识点或物理结论的回顾。这种复习方式存在两个需要改进的方面:一是知识性回顾方式本身还需要强化知识点的提炼与全面联系;二是这种回顾方式针对某些以过程性和方法性为主的内容不是最合适的。复习回顾的方式还有另外两种:过程性回顾和方法性回顾。过程性回顾就是按照物理学习过程,从开始如何发现问题,到后来如何分析问题,最后如何解决问题并获得结论这样一个过程进行回顾。方法性回顾主要是回顾在这个认识过程中如何推理思考、采取了哪些措施、注意哪些条件、需要哪些技巧等。这三种复习回顾的方式有各自的特点和适用范围,在一堂课的复习中,如何灵活运用以及组合这些复习方式,应根据具体复习的内容,选择相应的策略,做出优化设计。

1.知识性回顾策略

知识性回顾策略,就是指在结束环节,侧重于物理知识或结论的复习回顾,目的是强调知识的记忆和整理。这种策略主要适用于知识要点比较多、结论比较重要的内容的复习回顾。例如,初中物理“温度计的使用说明”、“弹簧秤的使用说明”、“电流表的使用说明”、“电压表的使用说明”等,涉及到的技能性知识比较多;“汽油机的四冲程”、“直流电动机的工作原理”等,涉及到的知识点比较复杂,这些内容适宜于采用知识点式的复习。“影响导体电阻大小的因素”、“平面镜成像的特点”、“凸透镜成像的规律”等,需要记忆的物理结论比较多,也适合采用知识性回顾策略加以复习强化记忆。

在运用知识性回顾策略时,需要进行优化设计才能更方便学生记忆和整理。优化的方法有两个:一是提炼知识要点,二是从点到面建立知识网络的联系。所谓提炼知识要点,就是把许多复杂的知识进行分类,对每一类提炼出最简练的词语进行表述。例如,“电流表的使用说明”有五句话,课堂上完整记忆起来比较难,教师可以将这五句话的知识提炼成五个词语:校零,接线,选量程,试触,严禁并联。对于知识点之间有某种内在联系的物理知识复习,则需要将这些知识点联系起来,从点到面建立知识结构网络。按照布鲁纳的认知结构理论,只要教师把握学科基本结构并根据学生的特点来设计教学,任何学生都可以掌握学科的基本结构[4]。复习回顾环节正好可以帮助学生强化知识结构的建立。例如,在“凸透镜成像规律”的结论性复习中,对物距在三种情况下像的特点的记忆,学生经常容易混淆。如果把这些结论形成联系,整理成三句话:二倍焦距的位置以及焦点位置是两个关键位置;在焦点以外,物体距离凸透镜越近,像就越远越大,越过二倍焦距,像距与物距、像的大小与物的大小发生一次变化;越过焦点,像的虚实发生变化,实像倒立,虚像正立。这样就把凸透镜成像规律的三种情况对应的十二个结论全部联系起来了,形成了清晰的知识体系结构。显然,这种结构化的复习方式更容易让学生加深对物理结论的理解和记忆。

2.过程性回顾策略

过程性回顾策略,就是指在结束环节回顾经历的学习过程,其目的是加深学生对物理问题解决的来龙去脉的理解。这种策略主要是针对一堂课中物理知识性不强的内容部分,有助于学生形成观察现象、提出问题、分析解决问题的研究思路。例如,初中物理“怎么描述运动”一节课主要是关于物理学研究过程的,其中的几个概念和定义并不是整个教学的重点。如果进行优化设计,按照过程性回顾策略,按照下面一段学习经历进行复习讲述更加合适:

正如这节课开始在PPT里面看到的那样,汽车离开车站越来越远,学生上学离学校越来越近等,我们把一个物体相对于另一个物体位置的改变叫做机械运动。我们平常所说的运动,就是机械运动的简称。但是,在描述机械运动时会遇到这样的矛盾,坐在公交车里的乘客,在司机眼里认为他们坐稳了都没有动,但是在马路上的人来看,这些乘客离车站远去了,是运动的,这就表明要判断一个物体是否运动,先要选一个物体作为参照,这个物体就做参照物。我们所说的机械运动都是要相对于参照物而言的,否则没有意义。选了参照物以后,这个物体的运动就没有矛盾了,物体是运动还是静止,取决于所选的参照物,参照物不同,得出的结论就可能不同,机械运动上述的这种性质,叫做运动的相对性。

3.方法性回顾策略

方法性回顾策略,就是在结束环节,侧重就本节课研究中运用的物理方法、推理思维等进行回顾,其目的在于加深学生对物理研究方法的体会和运用。在物理概念课和规律课教学中,概念和规律的建立过程,都伴随着一定的研究方法,教师在设计这些内容的复习时,应该考虑到方法性回顾策略,把其中的研究方法加以突出。

归纳法是物理教学中常用的研究方法,如,初中物理力学部分的力、动能、重力势能等概念,都是从大量的物理现象中归纳概括出一般概念的。教师在复习这些概念的知识点的同时,也需要回顾建立这些概念的方法。例如,关于“力”的复习回顾,设计成:手提着书包,手对书包施加了提的作用;手推桌子,手对桌子施加了推的作用;起重机吊起钢材,起重机对钢材施加了拉的作用,这些现象都有一个共同的特点,就是一个物体对另一个物体施加了作用,象这样的作用就叫做力。运用这种方法性回顾策略,学生对于“力”概念的记忆可以达到理解性记忆,比起直接回顾“力”的定义要更有利于记忆。endprint

运用逻辑思维进行推理得出结论,这是物理概念和规律学习经常运用的研究方法,例如,高中物理“加速度”概念的建立运用了比较思维,将不同时间内不同的速度变化加以比较,找出用于比较运动特征的物理量——加速度。如果把复习回顾的重点放在这些知识性内容上面,那么学生对于这些方法本身的认识和理解不一定深刻。教师只有在这个阶段渗透方法性回顾策略,把学习方法的重要性提高到一定的高度来强调,学生才能真正理解物理知识的来龙去脉,而不是仅仅去记忆这些知识和结论。

二、总结概括阶段的认知升华策略

在课堂结束阶段,教师需要引导学生对新学习的概念和原理进行总结概括,加强新旧物理知识体系的横向联系。在这个环节,教师只有引导学生将所学的概念和原理与相关的物理知识联系起来,做出比较分析,在更大的范围内和更本质的高度上进行认知上的升华,才能使学生完成真正意义上认识的“第一次飞跃”。运用认知升华策略的优化设计,通常有两种情形。

1.回归统一的认知升华策略

这种升华策略,就是把学习的新概念或原理与其他物理概念或原理统一起来,分析它们之间是从低级到高级,或者从一种形式到另一种形式的关系,高级的形式可以回归到低级的形式,低级形式可以统一到高级形式。这种策略,可以让学生树立物质世界统一的思想,领略物理学的统一美,消除对课堂知识杂乱的感觉,提高对新知识的更高层次的认知理解。例如,如果将公式W=FScos?兹看作是F与Scos?兹相乘,可以理解为物体在力的方向上发生了位移,这个力才会做了功,否则这个力就没做功,这就回归到初中学习过的情形:手提重物沿水平方向走,手提的力对物体没做功;手举着重物不动,手的支持力也没做功。如果将公式W=FScos?兹看作是Fcos?兹与S相乘,可以理解成沿着位移方向的力才做功,垂直于位移方向的力不做功,也可以回归到初中学习过的情形:起重机吊起重物的拉力做了功,但是起重机将重物在空中水平移动位置,并没做功。因此,高中物理“功”的公式W=FScos?兹统一了力与位移各种夹角的情形,更具有全面性。

2.新旧联系的认知升华策略

由于物理学研究对象是现实的物理现象和事物,这些现象和事物以及他们的运动规律往往比较复杂,我们一般需要从不同侧面对其进行研究。那么,学生在学习某一个侧面的知识时,应该与另一个侧面的知识联系起来理解。在结束环节运用新旧知识联系的认知升华策略,就是要运用逆向思维和发散思维,由此及彼,寻找与新的物理概念和原理相互联系的另外一面,从两个方面的联系中加深对物理新知识的理解。例如,在高中物理“动量定理”的教学中,在结束阶段将“冲量”概念的本质“力在时间上的累积”,通过发散思维寻找另一方面“力在空间的累积”即“做功”,从而将“冲量”与“做功”联系起来,也将动能定理与动量定理联系起来,并比较这两个定理的区别,这有助于对冲量、动量定理新知识的理解和升华。

三、拓展应用阶段的情境深化策略

根据认识论的观点,学生对物理新知识的理解要有一个循序渐进的过程,在展开阶段的理解,可能还带有片面性和局限性。这就需要在结束阶段通过拓展应用,来进一步深化理解。拓展应用一方面呼应了课堂开始提出的关联问题,前呼后应,使得整堂新课教学环节比较紧凑完整,另一方面也使学生的认识从理论到实践,通过逆向思维和发散思维,将物理原理向纵深延伸。但是,在设计这些拓展的情境时,教师通常只考虑到开拓学生的视野,选择的情境往往只是对物理内容的横向延伸,这种拓展本身还缺乏纵深的内涵,对后续的深入学习帮助不明显。拓展应用的情境深化策略,就是要在结束环节的设计上,加强对拓展的物理情境的综合考虑,选择对学生继续深入学习有帮助的情境。例如,高中物理“力的分解”的结束阶段,教师为了对展开阶段中讲解的“斜面上物体重力的分解”情境进行拓展和深化,选择的情境是:列举单摆的摆球重力的分解,列举圆拱形桥面上汽车的重力分解。这两个拓展的情境既与学生以后深入学习单摆、超重的内容紧密相关,为后续学习这些内容建立思维表象[5]、搭好台阶、便于知识和能力的正向迁移,也可以初步体会“正交分解”数学思想方法,为该方法的认知内化做铺垫。这种拓展策略,不同于新课内容的简单重复,对学生的后续学习和深化理解帮助很大。

四、练习阶段的动态分层策略

根据遗忘规律,学生在学完新知识的开始一段时间忘记得比较快。为了尽可能避免快速遗忘,根据斯金纳的强化学习原理,教师要在课堂内、外安排适当的练习题让学生练习,既起到巩固知识的作用又起到加深理解的作用,实现认识的“第二次飞跃”。但是,教师在课堂结束时往往倾向于安排统一的练习题,统一要求完成的数量和质量。这种统一安排,看似为了让学生达成结果的一致性,实际上会造成更大的差异和分化。根据教育心理学智力差异的思想[6],学生总会出现接受和理解差异的,只是差异有多大、是否明显的问题。教师应该正视学生的差异,尽量减少差异,缩短距离,而不是笼统地做千篇一律的要求。按照分层教学法以及新课程理念,教师应当对学生的练习根据差异进行分层。采用分层策略,就是对学生的练习分层次布置、分阶段动态推进。根据这个策略,在“怎么描述运动”一节结束时,可以利用导学案安排A、B、C三个从难到易层次的练习题。要求学生在课堂上可以任选一类力所能力的题目练习。但是这种分层安排并不是固定不变的,而是一个相对的动态的分层。因为,随着学生对较容易层次题目的掌握和理解的深入,原来的A、B层次练习题的难度将相对降低,只需要再重新增加难度大点的题目作为新的A层次练习,循序渐进地进行后续练习或课外练习即可。这样既避免了让C层次的学生一步到位的情况,也避免了让A层次的学生重复简单问题的情况,每个层次的学生都能进行适合自己水平的巩固练习,并分阶段得到提高。

参考文献

[1] 宋静,林钦.注重物理教学结束策略的运用.湖北教育(教育教学),2008(10).

[2] 冉琪英.精心设计物理课的结束部分.中学物理,2000(12).

[3] 饶赛华.初中物理课堂教学结束情境的问题诊析与应对策略.新课程(中学),2012(12).

[4] 施良方.学习论.北京:人民教育出版社,2001.

[5] 高洁,房丽敏.高中生物理表象能力提高策略.教学与管理,2012(8).

[6] 李伯黍,燕国材.教育心理学(第二版).上海:华东师范大学出版社,2001.endprint

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