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新課標鼓勵學生通過獨立思考和交流合作學習歷史,培養(yǎng)發(fā)現歷史問題和解決歷史問題的能力,培養(yǎng)探究式學習的習慣??梢赃@樣理解,新課標要求我們貫徹的是潛移默化的教育原則或者說潛移默化的教學原則是符合新課標的要求的。“隨風潛入夜,潤物細無聲”。我們要在教學過程中實施情境教學就要注意創(chuàng)設的原則,只有把握住方向才不會走歪路,這是開展情境教學的基礎。
二、正確理解情境教學
歷史誠然是對過去的陳述,但是歷史更是曾經的鮮活生活的縮影,老師應著力還原其真實。情境教學要做的就是以情感教學為樞紐,以思維為核心選擇那些符合學生身心特點的情境進入課堂,力求將學生的認知和情感巧妙鏈接,從而促進學生積極思考。一句話,情境教學是以人為本,把人的需求放在首位建構教學。所以,情境教學是提高初中歷史課堂教學效率的一種創(chuàng)新模式,學生在老師的情境設計下調動非智力因素參與課堂,學習效率將大大提高。
三、初中歷史情境教學的實施途徑
1.營造和諧課堂氛圍,打造情境教學的平臺。
功夫在詩外。課堂教學是一個系統(tǒng),影響課堂教學效果的因素很多,要在課堂上進行情境教學絕非是想來就來的。打個簡單的比方,如果一個人長時間不茍言笑,你讓他突然演繹愛笑的角色,那么一定是皮笑肉不笑,達不到理想的效果,所以平時師生關系怎樣對于情境教學的效果影響極大。“親其師,信其道”說的就是要注意教學中的非智力因素。由此可見,在日常教學中我們應建立和諧的師生關系。情境是靠人創(chuàng)設的,要將歷史課堂變得鮮活,人是最關鍵的。那么,如何建立和諧的師生關系呢?方法多種多樣。但是筆者認為以下幾方面必不可少:一是改變傳統(tǒng)的教學模式,實行民主教學;二是多給學生學習和思考的空間,把課堂還給學生;三是精心設計課堂;四是多與學生交流,走近學生。故而營造和諧的課堂氛圍,打造情境教學平臺非常重要。
2.善用多媒體激發(fā)興趣。
我們在教學時完全可以根據他們的特點激發(fā)興趣。現階段,隨著國家對教育投入力度的不斷加大,現代化的教學手段走進課堂,多媒體技術得到廣泛運用,這為我們激發(fā)學生的興趣增添了一個有效手段。歷史曾經是鮮活的生活,學生要對歷史理解深刻需要貼近它。多媒體技術彌補了傳統(tǒng)板書的短板。文字可以想象,但無參照。對于初中生來講,由于受知識和經驗所限,他們在還原歷史時常常出錯,而多媒體海量的資源可以解決這一問題。多媒體圖文并茂,畫面栩栩如生,使人身臨其境。所以在歷史教學中創(chuàng)設情境時效果很好。如在講時,筆者這樣創(chuàng)設情境:筆者先找到電視、電影的錄像進行剪輯,讓學生依次看看這樣的畫面:中國人未吸食鴉片前的社會狀況、舊時人們吸食鴉片的丑態(tài)、吸食后帶來的危害、今天吸食者的下場。通過這樣一些畫面和文字還有數據的呈現我發(fā)現學生的情緒被我調動起來了,他們的表情里有震驚、憤怒、害怕、決絕……這堂課上學生思考得很深入,很多問題都能切中要害。課后筆者分析原因,無非是學生的非智力因素調動了,大腦活躍了,參與度高了。
3.用生動的、飽含激情的語言創(chuàng)設教學情境。
語言是教師進行教學的最重要手段。有人認為,既然多媒體有那么多的優(yōu)勢,那么用多媒體不就解決了所有的情境創(chuàng)設問題了嗎?非也。我們重視多媒體的作用,但并不唯多媒體馬首是瞻。戰(zhàn)爭是人類歷史中很重的一頁,初中歷史課本中有很多戰(zhàn)爭場面。如何處理呢?是簡單地讀一讀還是照本宣科地介紹一下呢?此時不妨用生動的、飽含激情的語言進行描述。如在講“一國兩制”時,完全可以朗誦詩人余光中的《鄉(xiāng)愁》。充滿相思之愁、離別之痛的詩句有助于學生理解“一國兩制”的偉大意義,使學生的愛國之情得以激發(fā)和升華。
四、結語
關鍵詞新情境問題物理教學方法和途徑主動探索
新情境問題主要以自然現象、生產、生活實際、現代科技為素材進行設置,使物理學科新情景的創(chuàng)設比較新穎,能真實、全面地模擬和再現了生產生活的實際場景,科學研究的過程,科學上的重大發(fā)現,高科技成果等情景。加強新情境問題的教學,使新情景與問題提出等有機結合,學生在新情景下應用所學知識分析和解決問題的能力,將理論知識與實踐相結合,引導學生學會關注和思考,有助于素質教育的實施,有助于培養(yǎng)和提高學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
從生活走向物理,從物理走向社會,是物理新課程的基本理念,本文對中學物理學科的新情境問題的教學,作一初步的探討。
一、“新情境問題”教學過程的設計
布魯納認為:學習者在一定的問題情境中,對學習材料的親身體驗和發(fā)展過程,才是學習者最有價值的東西。如何把物理問題生活化,讓物理知識回到現實生活中,將其產生和發(fā)展過程返璞歸真,給學生創(chuàng)設物理現象情境,讓學生通過對情境的觀察、思考,發(fā)現歸納出蘊含于情境中的物理知識就顯得尤為重要。
1、構建物理現場情境,激發(fā)學習“內驅力”
“新情境問題”教學模式要求學生去體驗情境,通過觀察、實驗和思索,觸發(fā)學生的探索意向,形成自覺的發(fā)現問題和提出問題的習慣。教師可從學生已有的認知結構和思維水平出發(fā),圍繞一定問題,根據教材提供的材料,通過觀察實驗,誘導學生主動探索。激發(fā)學生學習的內驅力,使學生親自成為“發(fā)現者”,引起學生強烈的求知欲望。
如在“動量和沖量”一課教學中,我先精心設計一個小實驗:取幾顆橡膠彈丸,分發(fā)給學生看。將一顆彈丸裝入玩具手槍,一手持槍,一手持紙靶,沿平行于黑板的方向擊發(fā),彈丸穿透紙靶。接著,佯裝再次裝彈(不讓學生知道是空膛),聲明數到“三”時,開槍。然后對某一區(qū)域的同學,緩緩地數出“一……二……三”,不等槍響(其實并不擊發(fā)),手槍所指的區(qū)域的同學已作出或抵擋或防御的反應。
問題與討論:
(1)你們躲避什么?為什么要躲避?——子彈,會被彈丸中傷。
(2)剛才傳看子彈時,為什么不躲閃?——子彈沒有速度,不會被彈丸中傷。
(3)空氣中的氣體的分子具有很大的速度(可達105m/s),它們無時不在的撞擊著我們最珍貴也是最薄弱的部位——眼睛,為什么我們毫不在乎?——氣體分子質量很小。
(4)手槍所指區(qū)域以外的同學,為什么沒有做出防御反應?——子彈不是射向他們的。
討論與小結(可由學生自主完成):運動的物體能夠產生一定的機械效果(如彈丸穿透紙靶),這個效果的強弱取決于物體的質量和速度兩個因素,且這個效果只能發(fā)生在物體運動方向上。
本實驗讓學生先產生興趣,造成懸念,繼而思索,使學生始終處于一種興奮狀態(tài)。興奮之余,研究課題“動量”已自然形成。而且,對動量的大小的取決因素和方向性都有了正確的指引作用。
2、設置探索驗證情境,激活科學思維
美國華盛頓大學內的一條幅上寫道:“聽來的,忘得快;看到的,記得牢;只有動手做,才理解得深”。接受性學習是要學生將學習內容以定論的形式接受下來,然后內化成自身的素質,然而在內化過程由于缺少自身的經驗體系,故在形成自身的科學解決問題的能力時,可能會造成聯系障礙,從而影響問題的解決。而探究性學習過程中學生是通過“做科學”來“學科學”,需要學生從情景中認識問題,提出假設,收集資料,實驗驗證,處理信息,解決問題,這些都得內化成學生的自身經驗體系,因此探索驗證是探究性學習模式中的核心環(huán)節(jié)。
此外,探索驗證過程創(chuàng)設類似科學家的研究情境,以觀察實驗為基礎,以假設為基本方法,以質疑驗證為基本手段,建立新舊知識的聯系網絡,直至問題的最后解決,其中既有形象思維、動作思維,又有抽象思維;既有聚合式思維,又有發(fā)散式思維,可以讓學生在學到物理基礎和基本技能的同時,受到科學思維和科學方法的訓練,受到科學作風的熏陶,有利于全面提高學生的科學素養(yǎng)能力。
在“超重和失重”的課堂教學中,學生或查閱資料,或收集信息,或實驗驗證,如在磅秤上測量體重時以直立姿勢下蹲和以下蹲姿勢直立磅秤示數的變化;用易拉罐自由落下來演示液體壓強消失現象;提出了在太空軌道上研制“長距離的光導纖維”,“絕對球形”的滾珠和科學設想;進而還提出了宇航員在宇航飛行中應采取何種姿態(tài)……這些不僅極大的豐富了學生視野,提高了學生的觀察力和實踐力,而且也培養(yǎng)了學生正確對待客觀事物的嚴謹科學態(tài)度。
3、創(chuàng)設設問情境,激發(fā)創(chuàng)新意識
教育所傳遞的內容應該有這樣三個層次:第一,應該讓教育者知道世界是什么樣的,成為一個有知識的人,一個客觀的人;第二,應該讓受教育者知道世界為什么是這樣的,成為一個會思考的人,一個有理性的人;第三,應該讓受教育者知道怎樣才能使世界更美好,成為一個善于提問、勇于探索和創(chuàng)新的人。而目前的物理課堂教學對學生實踐能力的培養(yǎng),還局限于對學生實驗能力的培養(yǎng),還不夠重視培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和實踐能力。因此,在探究性學習中問題解決之后,教師應積極引導學生將所學的知識應用于實際問題,特別是解決與社會相聯系實際問題和與現代科技發(fā)展相聯系的問題。
在創(chuàng)設新情境問題過程中,要自覺做到理論聯系實際,聯系科技與社會,體現現代物理的新內容、新方法、新思想、新觀念,可涉及當代科學技術的新成就,在不削弱物理基礎知識的學習,不破壞物理教學內容的系統(tǒng)性情況下,敢于突破物理學的框架體系,綜合其他學科的內容,用聯系的觀點將學習內容綜合化、實踐化、社會化和現代化。
把最新科技問題轉化為自然問題,在素材的選擇上要注意:一要緊跟時代步伐,及時反映最新科技成果。二是不要貪大求全。三要有利于開拓視野,啟迪思維。
如在某一物理知識的教學結束時,提出一個或幾個與以后學習有關的懸念埋下伏筆,讓學生帶著如何解決這些問題的強烈愿望結束對某一知識的學習,往往會取得“言雖盡,而意無窮”的教學效果。從而活躍學生的思維,激發(fā)他們進一步探究學習興趣。
在學完“熱力學第一定律——能量守恒”以后,創(chuàng)設設問情景,讓學生思考三個問題:
(1)大家都知道熱空氣上升,冷空氣下降,因此高山頂上氣溫似乎比地面氣溫高,但實際情況并非如此,如何解釋?
(2)飛機在萬米高空飛行時,艙外氣溫往往在-50℃以下,艙內由于空調的作用仍溫暖如春,但此時空調的作用不是使空氣降溫,而是使空氣升溫,如何解釋?
(3)有人說,煤和石油的能量也是來自于太陽,那么太陽能通過什么途徑變成了煤和石油中的化學能?
在講電磁感應現象結束時,可提出這樣問題,在產生感應電流的條件的實驗中,磁鐵相對線圈運動得快些與慢些,感應電流的大小如何?感應電流的大小跟什么因素有關?學生對上述問題通過發(fā)散思維想象會做出種種設想和推測,激發(fā)學生創(chuàng)新思維。以期達到“課雖終,而趣不盡,思未止”,來擴展學生的學習領域,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
二、創(chuàng)設物理模型新情境,提高建模能力
物理情境來源于實際問題;以生產、生活及新的科技成果、新的科學研究課題作為素材背景,在物理教學中就要注重模型思維的方法,培養(yǎng)學生的分析理解能力,提取信息并結合所學知識創(chuàng)造物理模型。抓住本質建立起合理的物理模型,很多新情景、新問題就會成為熟悉的物理問題迎刃而解。
由于新情境問題的綜合性、復雜性和多樣性特征,題中涉及的因素較多且相互交織在一起,問題的本質往往被表面現象所掩蓋,給解題造成了一定的障礙。從學生在解決新情境問題時的表現來看,較為突出的問題是:容易受表象因素干擾,不善于抽象出問題的本質特征,導致建立模型困難。這反映出理論聯系實際的教學確實是我們教學中的一個薄弱環(huán)節(jié)。
怎樣從錯綜復雜的實際問題中抽象出物理模型呢?這就需要對所給的信息進行提煉和加工,突出主要因素,忽略次要因素。通過思維加工,采用恰當的方法,找到新問題與熟悉的物理模型之間的聯系,使新信息與原有知識之間的聯系通道保持暢通無阻,就可以使新問題順利地實現模型化,構建起符合新情境的物理模型。如以帶電粒子在復合場中的運動為素材背景,把目前世界上正在研制一種新型發(fā)電方式,即磁流體發(fā)電機的最新原理構建現代科技新情景,使學生從現代科技新情景中及時有效進行信息獲取和遷移,提高建構物理模型、學以致用的能力。磁流體發(fā)電機涉及知識點較多:二力平衡、電場力、洛侖磁力、勻強電場的場強公式、閉合電路的歐姆定律、閉合電路的路端電壓等。要求學生較強知識的綜合應用能力,能將通電氣體在橫向磁場中的流動等效為導體切割磁感線,從而產生感應電動勢,同時對磁流體發(fā)電所涉及的物理問題進行準確的分析,把導體切割磁感線,回路中的電流、電離氣體受力平衡、能量轉化與守恒等聯系起來,從不同角度進行綜合分析,在實際問題的解決中,構建物理現象的場景,建立模型,應用理論規(guī)律,拓寬視野。
三、幾點啟示與思考
(1)讓新教育理念支配教學行為
新的課改理念,要求學生從“學會”轉變?yōu)椤皶W”,篩選,獲取和轉換信息的能力是現代社會所必須的。因此,教師必須依據學生年齡特點和認知特點,設計探索性和開放性的新情景,給學生提供自主探索的機會,讓學生在觀察、實驗、猜測、歸納分析和整理的過程中去理解一個問題是怎樣提出來的,一個概念是如何形成的,一個結論是怎樣猜測和探索到的,以及這個結論是如何被應用的。通過這樣的形式,使學生真正體驗知識的建構過程。
(2)問題情景的設置應有層次,應有漸進性、靈活性、針對性
由于學生的原有知識結構對問題解決起著至關重要的作用,因此,在問題情景設置時應根據學生學習心理和所具有的知識結構,將要解決的問題設計成一系列漸進的問題系列,為學生提供必要的“支架”,但同時也應注意,所提供的問題情景應當不是給學生以明顯解決問題的建議,同時也要避免所提出的問題會使學生感到他們在進行一項毫無希望的活動。
(3)樹立學生學習自信心,開發(fā)非智力因素
1.設計專業(yè)的特殊性與藝術感知教育的影響傳統(tǒng)的藝術類專業(yè)把藝術的感知力培養(yǎng)作為一項重要內容貫穿于藝術教育中,而設計專業(yè)本身是多學科的綜合專業(yè)和邊緣學科,涉及的專業(yè)知識比較廣泛,藝術感知教育只是設計教育的一部分,因為設計專業(yè)面向的是人,所有設計均以人為本體,進行設計分析和設計實施,教育方面的爭論實際上就是功能與形式的問題,網站設計或者網頁設計,依托的是技術,面向的是普通受眾人群,在設計時自然是以技術的可實現為前提,以受眾的各種感知習慣為參照進行設計,純粹的藝術形式感的最求是與設計的實質不符的,功效永遠都是設計的先決考慮因素,即功能決定形式。在人們的習慣認知中,網頁的設計等同于美工,實際上網站應該作為一個整體進行考慮,所有分工的協(xié)作都應按照這個整體布置來實施,按照行業(yè)中的界面設計流程,信息的架構應該是先于視覺的設計進行。
2.信息設計意識有待加強信息設計意識的薄弱來自于傳統(tǒng)的平面設計或者視覺傳達設計專業(yè)的自身定位與認知,由于視覺傳達設計研究的是視覺表達的問題,是視覺傳達過程中的各種現象規(guī)律的研究,當遇到新的數字網絡平臺之后,產生了新的設計需求,急需對自身認知重新定義。網站的設計,就應該恢復其本身的本質設計定位:有效的傳遞信息,減少受眾在尋找檢索目標信息位置、獲取目標信息內容的過程中遇到的阻礙。設計的對象本身是一種信息,設計圍繞的是如何實現對信息設的效能傳遞進行設計。信息設計意識的培養(yǎng)還沒有系統(tǒng)的融入到設計專業(yè)中來,而新的信息藝術設計專業(yè)卻因此區(qū)別于視覺設計而誕生,這個應該是同一個應用領域的不同發(fā)展階段,直接割裂不利于設計專業(yè)自身的發(fā)展和對專業(yè)自身的思考。
3.信息設計的方法和表現手段匱乏信息設計的方法實際上依然是設計專業(yè)的基礎課程所涉及的方法和基礎理論,信息設計方法和手段的匱乏,也是設計知識基礎教育方面遇到的困難表現出來的一種現象,即知道基礎設計知識,但不知道如何運用基礎知識進行設計的問題。信息設計的表現方法和手段實際上更多的是依據設計目標所需要的控制和把握,把數視覺傳達原理靈活運用于信息的視覺化設計,即視覺傳達設計能力是信息設計順利開展的基本表達手段。
二、基于情境模式的信息設計的思維能力培養(yǎng)
情境模式最早出現在工業(yè)設計領域,稱呼為情景模式,是針對工業(yè)產品設計的可用性提出的一種解決方法,網站設計本身也是一種產品,也面臨著產品的設計怎么檢驗的問題,由于設計的目的具有共同性:以人為本,所以很多工業(yè)設計領域的成熟的設計方法和流程是可以引入到網站設計中進行參照,這些方法基本上是以較為嚴謹的邏輯思維做支撐,去做研究和分析,才會有更接近于實際情況的設計依據。
1.具體情境下的信息架構分析與組織訓練在以網站案例進行教學實踐的基礎上,確立情境模式中功能決定形式的基本前提,在具體實施過程中,以目標導向決定具體的設計過程。案例教學能為師生之間提供同樣的決策信息,使情境的設定與分析都有著共同的基礎3,在交流過程中,對出現的問題和提出的解決方案,更容易被學生理解和掌握。信息設計的基本研究方法按照受眾研究、情境建模、需求定義、信息與功能架構、設計的細化、技術支持與視覺設計制作六個環(huán)節(jié)進行4,情境模型的建立需要對受眾做基本的群體研究和分析,在確立情境模型之后,必須依據情境的條件和受到的限制,去分析信息的設計。首先,在選定制作的網站主題后,要求學生就網站的受眾群體的可能的行為進行分析和研究;其次,在研究分析的基礎上對典型的受眾進行抽象,進而定義典型的受眾角色,分析角色在訪問網站時會有哪些行為,遇到哪些問題,并要求學生就這些問題,按照習慣的認知思維提出解決方案,所有設計方案應建立在正常的思維邏輯基礎之上,重點在于關注受眾群體對具體的頁面訪問行為發(fā)生的記錄以及這些記錄數據背后的普遍性的思維邏輯,而不是用主觀意識的猜測去替代和想象受眾的信息獲取行為。最后,將擬定的情境下的某種操作過程完整的展示出來,用情境的限制引導學生去思考,重視對信息設計中邏輯思維的重要作用。
2.情境設定主導下的信息架構思維訓練網站的各個信息模塊之間有著不同層次的關聯邏輯和認知邏輯,受眾在網站信息群中,尋找目標信息依據的就是信息之間的關聯邏輯規(guī)律與認知邏輯規(guī)律。依據設定的情境,按照邏輯思維的習慣和各類信息之間的邏輯關聯對網站本身的信息內容進行全面梳理,指導學生對網站項目中涉及的各種需要在頁面上展示的信息進行歸類,同時,對網站的各個部分的功能根據情境條件進行分析和策劃,最后對整個網站的信息進行架構安排,由學生自己講解網站的信息架構的分析和架構,以及網站的功能的交互過程安排的方案。
3.“可用性與易用性原則”的交互檢驗在網站項目進行到設計細化以及技術支持或者技術模擬支持的環(huán)節(jié)之后、視覺效果設計之前的進程的時候,網站的交互操作基本按照之前的構想實現,就可以進入檢驗的環(huán)節(jié),每個網站設計任務的非設計參與人員參與該項目的檢驗,即按照既定的情境和模擬的典型受眾對網站進行操作,檢驗網站的可用性和易用性,并作出評估,讓學生在這個過程中去體驗設計的成果,增強自己對網站設計遇到的各種問題的體驗度,培養(yǎng)學生從受眾的角度去思考怎樣獲取目標信息的工作習慣。
三、情境模式下信息設計思維能力培養(yǎng)的總結
布魯納認為:學習者在一定的問題情境中,對學習材料的親身體驗和發(fā)展過程,才是學習者最有價值的東西。如何把物理問題生活化,讓物理知識回到現實生活中,將其產生和發(fā)展過程返璞歸真,給學生創(chuàng)設物理現象情境,讓學生通過對情境的觀察、思考,發(fā)現歸納出蘊含于情境中的物理知識就顯得尤為重要。
1、構建物理現場情境,激發(fā)學習“內驅力”
“新情境問題”教學模式要求學生去體驗情境,通過觀察、實驗和思索,觸發(fā)學生的探索意向,形成自覺的發(fā)現問題和提出問題的習慣。教師可從學生已有的認知結構和思維水平出發(fā),圍繞一定問題,根據教材提供的材料,通過觀察實驗,誘導學生主動探索。激發(fā)學生學習的內驅力,使學生親自成為“發(fā)現者”,引起學生強烈的求知欲望。
如在“動量和沖量”一課教學中,我先精心設計一個小實驗:取幾顆橡膠彈丸,分發(fā)給學生看。將一顆彈丸裝入玩具手槍,一手持槍,一手持紙靶,沿平行于黑板的方向擊發(fā),彈丸穿透紙靶。接著,佯裝再次裝彈(不讓學生知道是空膛),聲明數到“三”時,開槍。然后對某一區(qū)域的同學,緩緩地數出“一……二……三”,不等槍響(其實并不擊發(fā)),手槍所指的區(qū)域的同學已作出或抵擋或防御的反應。
問題與討論:
(1)你們躲避什么?為什么要躲避?——子彈,會被彈丸中傷。
(2)剛才傳看子彈時,為什么不躲閃?——子彈沒有速度,不會被彈丸中傷。
(3)空氣中的氣體的分子具有很大的速度(可達105m/s),它們無時不在的撞擊著我們最珍貴也是最薄弱的部位——眼睛,為什么我們毫不在乎?——氣體分子質量很小。
(4)手槍所指區(qū)域以外的同學,為什么沒有做出防御反應?——子彈不是射向他們的。
討論與小結(可由學生自主完成):運動的物體能夠產生一定的機械效果(如彈丸穿透紙靶),這個效果的強弱取決于物體的質量和速度兩個因素,且這個效果只能發(fā)生在物體運動方向上。
本實驗讓學生先產生興趣,造成懸念,繼而思索,使學生始終處于一種興奮狀態(tài)。興奮之余,研究課題“動量”已自然形成。而且,對動量的大小的取決因素和方向性都有了正確的指引作用。
2、設置探索驗證情境,激活科學思維
美國華盛頓大學內的一條幅上寫道:“聽來的,忘得快;看到的,記得牢;只有動手做,才理解得深”。接受性學習是要學生將學習內容以定論的形式接受下來,然后內化成自身的素質,然而在內化過程由于缺少自身的經驗體系,故在形成自身的科學解決問題的能力時,可能會造成聯系障礙,從而影響問題的解決。而探究性學習過程中學生是通過“做科學”來“學科學”,需要學生從情景中認識問題,提出假設,收集資料,實驗驗證,處理信息,解決問題,這些都得內化成學生的自身經驗體系,因此探索驗證是探究性學習模式中的核心環(huán)節(jié)。
此外,探索驗證過程創(chuàng)設類似科學家的研究情境,以觀察實驗為基礎,以假設為基本方法,以質疑驗證為基本手段,建立新舊知識的聯系網絡,直至問題的最后解決,其中既有形象思維、動作思維,又有抽象思維;既有聚合式思維,又有發(fā)散式思維,可以讓學生在學到物理基礎和基本技能的同時,受到科學思維和科學方法的訓練,受到科學作風的熏陶,有利于全面提高學生的科學素養(yǎng)能力。
在“超重和失重”的課堂教學中,學生或查閱資料,或收集信息,或實驗驗證,如在磅秤上測量體重時以直立姿勢下蹲和以下蹲姿勢直立磅秤示數的變化;用易拉罐自由落下來演示液體壓強消失現象;提出了在太空軌道上研制“長距離的光導纖維”,“絕對球形”的滾珠和科學設想;進而還提出了宇航員在宇航飛行中應采取何種姿態(tài)……這些不僅極大的豐富了學生視野,提高了學生的觀察力和實踐力,而且也培養(yǎng)了學生正確對待客觀事物的嚴謹科學態(tài)度。
3、創(chuàng)設設問情境,激發(fā)創(chuàng)新意識
教育所傳遞的內容應該有這樣三個層次:第一,應該讓教育者知道世界是什么樣的,成為一個有知識的人,一個客觀的人;第二,應該讓受教育者知道世界為什么是這樣的,成為一個會思考的人,一個有理性的人;第三,應該讓受教育者知道怎樣才能使世界更美好,成為一個善于提問、勇于探索和創(chuàng)新的人。而目前的物理課堂教學對學生實踐能力的培養(yǎng),還局限于對學生實驗能力的培養(yǎng),還不夠重視培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和實踐能力。因此,在探究性學習中問題解決之后,教師應積極引導學生將所學的知識應用于實際問題,特別是解決與社會相聯系實際問題和與現代科技發(fā)展相聯系的問題。
在創(chuàng)設新情境問題過程中,要自覺做到理論聯系實際,聯系科技與社會,體現現代物理的新內容、新方法、新思想、新觀念,可涉及當代科學技術的新成就,在不削弱物理基礎知識的學習,不破壞物理教學內容的系統(tǒng)性情況下,敢于突破物理學的框架體系,綜合其他學科的內容,用聯系的觀點將學習內容綜合化、實踐化、社會化和現代化。
把最新科技問題轉化為自然問題,在素材的選擇上要注意:一要緊跟時代步伐,及時反映最新科技成果。二是不要貪大求全。三要有利于開拓視野,啟迪思維。
如在某一物理知識的教學結束時,提出一個或幾個與以后學習有關的懸念埋下伏筆,讓學生帶著如何解決這些問題的強烈愿望結束對某一知識的學習,往往會取得“言雖盡,而意無窮”的教學效果。從而活躍學生的思維,激發(fā)他們進一步探究學習興趣。
在學完“熱力學第一定律——能量守恒”以后,創(chuàng)設設問情景,讓學生思考三個問題:
(1)大家都知道熱空氣上升,冷空氣下降,因此高山頂上氣溫似乎比地面氣溫高,但實際情況并非如此,如何解釋?
(2)飛機在萬米高空飛行時,艙外氣溫往往在-50℃以下,艙內由于空調的作用仍溫暖如春,但此時空調的作用不是使空氣降溫,而是使空氣升溫,如何解釋?
(3)有人說,煤和石油的能量也是來自于太陽,那么太陽能通過什么途徑變成了煤和石油中的化學能?
在講電磁感應現象結束時,可提出這樣問題,在產生感應電流的條件的實驗中,磁鐵相對線圈運動得快些與慢些,感應電流的大小如何?感應電流的大小跟什么因素有關?學生對上述問題通過發(fā)散思維想象會做出種種設想和推測,激發(fā)學生創(chuàng)新思維。以期達到“課雖終,而趣不盡,思未止”,來擴展學生的學習領域,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。
二、創(chuàng)設物理模型新情境,提高建模能力
物理情境來源于實際問題;以生產、生活及新的科技成果、新的科學研究課題作為素材背景,在物理教學中就要注重模型思維的方法,培養(yǎng)學生的分析理解能力,提取信息并結合所學知識創(chuàng)造物理模型。抓住本質建立起合理的物理模型,很多新情景、新問題就會成為熟悉的物理問題迎刃而解。
由于新情境問題的綜合性、復雜性和多樣性特征,題中涉及的因素較多且相互交織在一起,問題的本質往往被表面現象所掩蓋,給解題造成了一定的障礙。從學生在解決新情境問題時的表現來看,較為突出的問題是:容易受表象因素干擾,不善于抽象出問題的本質特征,導致建立模型困難。這反映出理論聯系實際的教學確實是我們教學中的一個薄弱環(huán)節(jié)。
怎樣從錯綜復雜的實際問題中抽象出物理模型呢?這就需要對所給的信息進行提煉和加工,突出主要因素,忽略次要因素。通過思維加工,采用恰當的方法,找到新問題與熟悉的物理模型之間的聯系,使新信息與原有知識之間的聯系通道保持暢通無阻,就可以使新問題順利地實現模型化,構建起符合新情境的物理模型。如以帶電粒子在復合場中的運動為素材背景,把目前世界上正在研制一種新型發(fā)電方式,即磁流體發(fā)電機的最新原理構建現代科技新情景,使學生從現代科技新情景中及時有效進行信息獲取和遷移,提高建構物理模型、學以致用的能力。磁流體發(fā)電機涉及知識點較多:二力平衡、電場力、洛侖磁力、勻強電場的場強公式、閉合電路的歐姆定律、閉合電路的路端電壓等。要求學生較強知識的綜合應用能力,能將通電氣體在橫向磁場中的流動等效為導體切割磁感線,從而產生感應電動勢,同時對磁流體發(fā)電所涉及的物理問題進行準確的分析,把導體切割磁感線,回路中的電流、電離氣體受力平衡、能量轉化與守恒等聯系起來,從不同角度進行綜合分析,在實際問題的解決中,構建物理現象的場景,建立模型,應用理論規(guī)律,拓寬視野。
三、幾點啟示與思考
(1)讓新教育理念支配教學行為
新的課改理念,要求學生從“學會”轉變?yōu)椤皶W”,篩選,獲取和轉換信息的能力是現代社會所必須的。因此,教師必須依據學生年齡特點和認知特點,設計探索性和開放性的新情景,給學生提供自主探索的機會,讓學生在觀察、實驗、猜測、歸納分析和整理的過程中去理解一個問題是怎樣提出來的,一個概念是如何形成的,一個結論是怎樣猜測和探索到的,以及這個結論是如何被應用的。通過這樣的形式,使學生真正體驗知識的建構過程。
(2)問題情景的設置應有層次,應有漸進性、靈活性、針對性
由于學生的原有知識結構對問題解決起著至關重要的作用,因此,在問題情景設置時應根據學生學習心理和所具有的知識結構,將要解決的問題設計成一系列漸進的問題系列,為學生提供必要的“支架”,但同時也應注意,所提供的問題情景應當不是給學生以明顯解決問題的建議,同時也要避免所提出的問題會使學生感到他們在進行一項毫無希望的活動。
(3)樹立學生學習自信心,開發(fā)非智力因素
“問題情境”教學要求每一位學生主動去感知、去接受、去探求知識,這就需要每個學生都具有學習自信心。教師如何讓每一位學生樹立學習自信心呢?首先,教師應注重個體差異,尊重他們、鼓勵他們,學困生被尊重的欲望要比其它學生強烈得多,若教師尊重他們、信任他們,他們會迸發(fā)極高的學習熱情,因此,哪怕他們只有小小的進步,教師都要充分肯定和鼓勵他們,同時應不失時機地指出努力方向。其次,教師應關注學生學習的個性化特征。不同的學生有不同的思維方式,不同的興趣愛好以及不同的發(fā)展?jié)撃?。教師應關注學生的這些個性差異,允許學生思維方式的多樣化和思維水平的不同層次。教師應尊重學生的想法,不急于評價各種做法,要引導學生比較各種做法的特點,選擇適合自己的做法。鼓勵解決問題策略的多樣性,并讓學生明確表達想法,強化合理判斷與理性溝通的能力,在師生、生生互動中建構物理知識。
總之,在教學中教師應盡可能創(chuàng)設新穎的新情境,發(fā)揮教師的主導作用,讓學生主動參與,在新情境中積極探索、主動獲取知識,強化物理學習技能,促進師生之間的情感交流,提高教學效果。
在實際數學教學中,筆者發(fā)現,教師們的情境創(chuàng)設與運用往往局限在知識的導入以及學習氣氛的營造與烘托中,忽略了情境在幫助學生梳理知識結構,引導學生獨立思考方面的積極作用,使得情境教學的功能受到了很大的局限。由此,在實際教學中,筆者有意識地通過問題情境的創(chuàng)設,啟發(fā)學生進行獨立思考,幫助學生通過問題,將知識串聯起來,引導學生抓住知識脈絡,以不變應萬變。例如,教學《平行四邊形的面積》時,教師與學生在互動交流和操作實踐中得出了一個共同的結論,即平行四邊形的面積公式是利用平行四邊形與長方形的轉化和推導而來的,即平行四邊形的面積等于底乘以高,而為了幫助學生進一步理解這個結論,教師設置了一個遞進式的問題情境:是否任意的一個平行四邊形都可以轉化成長方形?平行四邊形轉化為長方形后的面積和周長是否一樣?這個遞進式的問題情境在于幫助學生正確地區(qū)分長方形與平行四邊形之間的內在聯系,厘清長方形和平行四邊形在轉化過程中的定量與變量關系,從而更好地理解為何平行四邊形的面積會等于“底×高”。所以,學生在進入這個問題情境后,必須主動地聯系自己所學過的有關長方形與平行四邊形的知識,并從中篩選出自己想要的信息進行組合,從而在研討中不斷讓自己的思維條理化,清晰化。
二、情境創(chuàng)設要助機械練習趣味化
在小學階段的數學教學中,機械練習是幫助學生鞏固數學知識,提高學生運用技巧的必由之路。然而,由于機械練習的單一性與刻板性,學生在反復的練習過程中容易產生厭煩與抵觸情緒。面對這樣的教學瓶頸,我們不妨將情境活動與機械練習有機地結合起來,把情境滲透于練習的導入、過程以及評價中,從而將枯燥的機械練習包裝成趣味的情境活動,提高學生們互動參與的熱情。例如,教學《小數的大小》時,在傳統(tǒng)的教學范式下,待教師完成新知的教學任務后,便是一環(huán)接一環(huán)的機械式練習,而且這些練多又依課本上的編排順序而列,沒有根據學生的學習需求和接受能力,更沒有根據不同學生的表現來選擇和組織。因此,為了保證練習能夠真正達到鞏固新知、拓展知識的目的,我們可以結合情境創(chuàng)設法來設計、引導和評價練習。如讓學生互出考題進行訓練,并盡量結合生活實際進行題目創(chuàng)造。有的學生就會結合自己的購物經驗,讓同伴對比一根鉛筆與一塊橡皮擦的價格;而有的學生會以身高為例,出示各種不同的考題來訓練對方,等等。這樣不僅能夠訓練答題者,也能夠讓出題者在其中獲得知識的再次鞏固。
三、結語