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佩奇小说网>有效学习与教学——9种学习方式的变革>第二 物理学科知识类型与学习方式

第二 物理学科知识类型与学习方式(第2页)

形成假设:磁能生电。

检验假设:教师把学生分为几个小组,并给每个小组分发了条形磁铁、线圈、灵敏电流计和若干导线等实验器材,任由学生们自己摸索“磁生电”的过程。

汇总探究成果:探究一阵之后,各小组汇报各自的发现,并自我评价成功之处和疑难之处。结果是各小组都能摸索出线圈、导线和灵敏电流计连接成闭合回路,只是磁铁如何正确使用,对学生们来说是一个较大的挑战。有学生把磁铁靠近线圈静放,但观察不到电流;有学生处于好奇和顽皮,把磁铁插入线圈中,又拔出线圈,旁边心细的同学能观察到电表指针偶尔偏转一下的现象,但遗憾的是不能把电流保留住。

交流与评估:“同学们的探究都有所发现,尽管电流很短暂,但已经证明磁能生电了,只是要在某些条件下才能实现。有的小组没有看到生电,这也是发现,说明当磁铁和线圈相对静止时磁不生电。”同学们各有所得,经过交流,互通有无。磁生电的发现过程如此简单啊。

形成结论:教师引导学生从相对运动的角度分析磁生电的条件。

反思与总结:教师问道:“你们知道历史上谁最先发现磁生电现象?这一发现过程经历了多长时间呢?”此时,翻开课本,结合教师生动的讲解,学生们不禁哑然,深深感受科学家们坚韧的毅力、持久的精神。

本节内容属于物理事实,属于介绍性材料。如果只是以“教师讲,学生听”的方式进行教学,学生难以感受科学家的发现历程,也难以实现三维目标。采用引导—探究学习方式能给学生留下了深刻印象,能促进知识的理解与能力发展。

(3)自主探究式学习。

自主探究式学习,要求学生做课堂的主人,学生在老师的引导下发挥自己的主观能动性,调动自己的各种感觉器官,通过动手、动眼、动嘴、动脑,主动地获取知识。这是一种积极的学习过程,倡导学生自己探索问题、解决问题,比起引导—探究式的学习方式,自主探究式更加强调学生的主体性和主动性,更加突出探究式学习的特征。自主探究式学习对科学性问题这一核心要素提出了更高的要求,提出的问题要与学生所学的科学概念相联系,并且能够引发他们进行实验研究、数据收集和利用数据对科学现象做出解释。

案例三探究平抛运动在竖直方向的运动规律[3]

预设问题:平抛运动在竖直方向是什么运动?

引导性提问:你能否设计实验来证实?

实验设计:学生提出、交流方案;集体讨论、修改完善,确定最佳设计;与现成仪器对比,借鉴优良设计。

分析结论:让两个物体同时开始运动,一个做自由落体运动,一个做平抛运动,看它们是否同时着地,同时落地则证实猜想。

生成性问题:如何判断两个小球是否同时落地?

分析讨论:学生有可能提出的方法:①看;②利用数码相机拍频闪照片;③听(讨论采用哪种方法?课堂上听的方式最简单易行,所以用听的方式)。

实验操作:学生代表利用平抛运动和自由落体运动对比演示仪来验证猜想。

探究结论:平抛运动在竖直方向应是自由落体运动;采用方法为对比法。

平抛运动的竖直分运动是个什么性质的运动,对这个物理定律的学习采用自主探究式,从实验设计、仪器选择到分析讨论、得出结论这些主要环节都是由学生自主完成。学生主动探究的过程,可以激发他们实验探究的动机和创造性思维的火花,培养学生的探究能力和创新能力。

(二)程序性物理知识的学习方式

程序性知识的学习目的主要是使学生获得应用概念、规则、原理办事和解决问题的能力,这类知识的学习,首先要使学生理解并掌握相关的概念与规则(陈述性知识),然后,再组织学生进行变式练习,达到能够熟练运用规则解决问题。不同类型程序性物理知识的学习应采取不同方式。

1。规则—练习学习

动作技能类程序性知识的学习。首先要让学生掌握动作规则,然后通过大量的练习逐渐达到熟练的肌肉运动。在练习过程中,可指导学生先进行局部练习,再逐渐形成连续的技能整体,最后达到自动化水平。比如,学习“多用表的使用”,教学目标是学生学会使用多用电表测量电阻值。先把操作步骤介绍给学生,并演示一遍;再由学生自己尝试如何操作,帮助学生熟练动作要领;然后给学生几种不同规格的电阻丝电阻,其阻值的数量级各不相同,学生通过反复操作逐渐熟悉如何选择倍率和换了倍率重新调零的问题,并且很快领会动作要领。最后给学生一个二极管,它有正负极之分,正向电阻较小,反向电阻很大,让学生测一测、比一比,这样做不仅加强了训练,也拓展了学生的眼界。通过几个流程的操作和练习,学生可以形成自动化的动作技能。

2。问题—探究学习

认知技能类程序性知识的学习,对于以推理、演算为基础的认知技能的学习,可采用问题—探究学习。以实际动手和亲身体验为桥梁的实验操作技能是通过不断练习、反复练习形成的,而以问题和任务为出发点的问题解决技能的获得则是在步步推理、层层逼近的过程中逐渐形成的。比如,在学习《自由落体运动》这一节内容时,为了让学生通过亲身体验驳斥从生活中初步感受的错误认识,教师要引导学生反复做实验、层层推理,最后抽丝剥茧得到新认识,形成新概念,进而总结得出自由落体运动的规律。在研究自由落体运动规律时,学生为了建立新概念、探索新规律就要用现有的概念和规则,加上合理的猜测与假设,再进行必要的实验,经历探究过程,以达到学习目的。具体操作环节如下:

案例四自由落体运动

预设问题:是重的物体下落得快?还是轻的物体下落得快?(学生据生活经验获得原认知)

提出问题:请举出一重的物体下落快的实例?(有学生演示一团棉花和一块石头下落的现象)请举出一轻的物体下落快的实例?(演示一小粒石子和一大张纸片下落情况)

理解与分析:教师启发学生猜想两个实例相互矛盾的原因,有学生猜想到因为有空气阻力存在使现象变得复杂。

设计实验:把纸片团成一个小纸团,再让它和小石子同时下落,观察现象。

逻辑推理:如果没有空气阻力,只在重力作用下轻重不同的物体下落快慢如何?学生基本能预见客观的结果。

动手操作:学生分组按教材要求做“牛顿管”实验。

形成智慧技能:分析“牛顿管”实验的特点,达成对自由落体运动的共同认识。教师展示课件“自由落体运动的频闪效果”,学生进一步理解。依据频闪效果,分析出自由落体运动是加速运动,进而指出,自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。

学生经历的学习过程都是自动化程序性知识的获得过程。在学习自由落体运动规律时,学生反复思考、反复实验、反复推理、不断推陈出新,在实验过程中历练动作技能,在思考和推理过程中发展智慧技能。对于这一类旨在获得智慧技能的程序性知识的学习,采用“问题—探究”式的学习方式能引导学生适当应用既有的概念和规则对外办事,以获得新的概念和规律。

(三)策略性物理知识的学习方式

策略性知识属于广义的程序性知识,但也有其自身的特殊规定性。第一,策略性知识的作用方向不是“对外办事”,而主要是“对内监控”,即策略性知识的作用对象不是客观现实世界,而是主体的主观内部世界中的信息加工过程。第二,策略性知识的基本功能是解决“如何学才最有效”的问题。策略性物理知识的学习有助于学习者形成积极主动的心态,练就举一反三、融会贯通的能力,策略性知识对培养学习者的应用能力至关重要。比如,利用平抛运动规律解决实际问题时,很多题目都与实际生活中的模型相联系,比如,有的题目考查网球运动中的平抛问题;有的题目考查滑雪运动中的平抛问题;有的题目与乒乓球运动相结合,还有摩托车飞跃沟壑的平抛运动等。如果学生没有领会解决这一类问题的精髓,便会觉得题目层出不穷、琳琅满目,以致于难以应对。如果学生能领会平抛运动的处理方法“运动的合成与分解”,并且在一定的思考和练习的基础上获得解决这一类问题的重要策略:若已知平抛的末速度方向就分解末速度,若已知平抛运动实际合位移的方向就分解合位移,然后问题的解决就会非常顺利。

策略性知识学习要求学习者在一定的经验事实的基础上,通过亲身体悟和内在的信息加工过程,形成策略性知识所反映出来的多种能力。这类知识的教学中,我们要特别重视学生的感悟和反省,常常采用“对话体悟—内省生成”的学习方式。

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