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1、1对物理新课堂教学设计几个问题的探讨江苏省石庄高级中学（226531）顾康清摘 要：基于建构主义学习理论，结合课堂教学案例，分别对情境性物理问题的设计、探究性学习内容的选择、程序性教学流程的编制、主导性教师作用的发挥四个问题进行了理性思考，旨在对新课改背景下的物理新课堂的教学设计以一定的启示和引领。关键词：情境性 探究性 程序性 主导性一、情境性物理问题的设计要润物无声建构主义认为，学习总是与一定的“情境”相联系的，在实际情境下进行学习，可以使学习者利用自己原有认知结构中的知识经验去同化当前学习到的新知识，从而赋予新知识以某种意义。为了支持学习者的主动探索和完成知识的意义建构，在学习过程中教师
2、要尽力提供具体化的学习情境，以引发学生的积极思维。在进行教学设计时，教师应认真分析教学内容以及学生的实际情况，以便课堂教学时所提供的学习情境能够贴近学生的认知水平，并且在很大程度上与问题解决联系在一起，让学生在不知不觉中亲身感受到问题的存在，并学会利用各种原始素材进行分析、思考。课堂实录 1：几个力所做总功的计算情景设置：如图 1 所示，光滑水平面上有一物体，受到水平方向上相互垂直的拉力和 的共同作用，由静止开始运动了 ，试求 和 对物体所做的总功。NF3142 m101F2图 1 图 2点拨：我们已经掌握了一个力做功的计算方法，那就可以先求出 和 的合力1F2（如图 2） ，再求合力 所做的
3、功，据力的合成的等效替代性，此功即为 和 对物体FF所做的总功。解答：力 、 的合力12 NF543221在合力的方向上发生的位移 ml0合力 做功FJlW5引申：如何计算上述过程中力 所做的功？1解答： Jl 853cos0cos01引申：如何计算上述过程中力 所做的功？2F2解答： JlFW327cos104cos02观察： 、 、 三者之间的关系如何？1指出： ，此式表明几个力所做的总功等于各个力做功的代数和，亦即合力2所做的功等于各分力做功的代数和。对此，物理学上可作严格的证明。总结：可见，计算几个力所做的总功，有两种方法。一是先求出合力再求合力所做的功，二是先求出各个力所做的功再求这
4、些功的代数和。因方法二不涉及矢量运算，计算过程相对简便，故一般情况下都采用方法二。评析 一个物体在互相垂直的两个力作用下的运动，是学生已经熟悉的物理情境，在此情境下，教者巧妙地将“合力所做的功等于各分力做功的代数和”的关系暗含其中，让学生从感性层面认识到这一关系的存在。此举虽不是严格的证明，但会使学生留下深刻的印象，弥补了教材（指人教版新教材，下同）对这一关系只作介绍不作详释的不足。如果说分别计算 、 、 只是对已有知识巩固的话，那么揭示 则是在学生原有W12 21W认知基础上自然而然地实现了新的认知建构。为了让学生在原有知识的基础上学习新知识、自主建构新知识体系，在进行教学设计时，要针对学生
5、的实际情况，从学生已有的生活经验、学习经验入手，从学生身边熟悉的事物入手，提出具有思考性、能够激发学生学习兴趣的问题情境，让学生亲身感受到问题的存在，产生要亲自解决它的心理需要，并付诸行动。二、探究性学习内容的选择要量体裁衣新课程提倡探究性学习，这一教学方式的实施，无疑会对学生的学习能力起到很好的培养。但由于教学时数的限制，教学内容的千差万别，学生已有的学习、生活经验以及认知方式的不同，不可能对所有的教学内容都采用探究式教学，这就需要教师在教学过程中，灵活运用教学方式，选择那些重点内容、核心内容进行探究，以便在有限的教学时数里，既能按时完成教学任务，又能通过学习促使学生自主建构新知识体系，并逐
6、渐学会学习。课堂实录 2：自由落体运动性质的探究师：从刚才观察到的硬币、小球的下落，回答：自由落体运动是直线运动还是曲线运动？是匀加速运动还是非匀加速运动？生：直线运动；可能是匀加速运动。 师：设计一个实验，验证你的猜想。 （可相互讨论）生：利用打点计时器、频闪摄影、光电计时器等仪器获取重物自由落体时的有关数据，再运用“ 图象” 、 “ 定值” 、 “ ”等方法分析实验数据。tvs :531:321s师：同学们想到的方法都是可行的，建议大家课后到实验室去完成自己的实验。现在，请同学 们对课本 45 页图 2.5-4 所提供的频闪照片（如图 3 所示）进行分 析，小组合作探究“自由落体运动的性质
7、” 。3图 3 图 4各组展示交流：有的小组算出了自落点起连续相等时间内的位移分别为 、cms8.01、 、 、 ，在实验误差允许的范围内有 ：cms4.2cs9.3cms4.5cs1.75： ： ： =1：3：5：7：9，因此，自由落体运动是初速度为 0 的匀加速直线运动；有的小组算出了相邻两段相等时间内的位移之差分别为 、 、cms6.1cs5.12、 ，在实验误差允许的范围内有 ，因此，自由cms5.13cs7.14 43落体运动是初速度为 0 的匀加速直线运动；有的小组算出了自落点起五个时刻的瞬时速度分别为 、 、 、 、 ，据此绘出了小0vs/.1 smv/79.02sv/16.3s
8、v/56.14球自由落体运动的 图象（如图 4 所示） ，因 图象呈线性，因此，自由落体运动是初tvt速度为 0 的匀加速直线运动。评析 实验探究“自由落体运动的性质” ，教者首先让学生陈述自己的方案，而后作出可行性评价，接着并不按教材的设计安排分组实验，而是要求学生对本节“问题与练习”中的一幅频闪照片进行研究，验证自己的猜想。教者之所以不在课上安排实验，一方面是考虑到本章第一节刚刚做过类似的实验，只不过纸带的运动从水平方向变为竖起方向，另一方面，对打出的纸带进行数据分析，各组对数据的选择不尽相同，不便于后面的展示交流。基于以上考虑，执教者聪明地将实验的操作安排到了课后学生自主活动的时间中去了
9、，课上集中精力做数据的分析，着力培养学生运用所学知识分析解决实际问题的能力。将“数据获取”的技术过程放在了课外，将“数据分析”的智力过程放在了课内，教者将宝贵的课堂教学时间用在了刀刃上。探究性学习是新课程大力提倡的重要的学习方式，但并不是唯一的学习方式。在进行教学设计时，教师的首要任务之一，就是要根据教学内容以及学生的实际情况选择重点内容、核心知识作为探究的重点，让学生在原有知识的基础上通过探究性学习，理解这些重点知识、核心知识的形成过程，并引导学生在原有知识、生活经验的基础上逐渐学会自主学习、探究学习、合作学习。三、程序性教学流程的编制要小桥流水现代心理学认为，学习是建构内在的心理结构的过程
10、，学习者并不是把知识从外界机械地搬到记忆中，而是以已有的经验为基础，通过与外界的相互作用来建构新的理解。也就是说，学习过程是一个理解的过程，理解是学习的基本特征和重要结果。由此可见，学生已有的学习、生活经验为他们理解新知识提供了认识和学习的平台。因此，在进行教学设计时，教师要清楚地明白学生已有的学习、生活经验中哪些可以成为理解新知识的引桥，以便在课堂教学时将它们激活，并通过程序性的教学流程循序渐进地实施新意义的建构。课堂实录 3：恒力做功一般表达式的推导4提问：对“功”这个物理量，同学们并不陌生，回忆一下，关于功你已经知道了哪些？在学生回答的基础上总结板书：板画： 图 5 图 6设问：若力 与
11、位移F不在同一方向上，也不相互l垂直，而是成 角，则力所做的功如何计算？F板画： 图 7点拨：将力 分解成与位移同向的分力 和与位移垂直的分力 ，这样就将我们面F1F2F临的新问题转化为了熟悉的问题，显然分力 做功 ，而分力 做功cos1lW2。据力的分解的等效替代性，力 所做的功 ， 即为恒02W cosl力做功的一般表达式。运用：已知 ， ，若 ，则 （设计意图：熟悉新公式的运NF50ml206J5用） ；若 ，则 ，若 ，则 （设计意图：初中所学为高中所学的特J19例） ；若 ，则 ，若 ，则 （设计意图：功的计算会出现2W1810负值） 。评析 此段教学设计，教者首先带领学生一起回顾初
12、中关于“功”的学习内容，在此基础上，运用力的分解的等效替代性导出了恒力做功的一般表达式，紧接着通过几例功的计算，将初、高中知识进行了整合，并顺势引出了“负功” ，为后续教学活动的展开准备了话题。这番教学设计，依托学生已有的知识再生出一个个新的知识，使学生对“功”的认识根深叶茂。为保障教学活动的有效性，无论是在课堂上还是在课后，教师都要做一个有心人：走近学生，了解学生，认识学生，知道他们的所思、所想、所惑、所需并在教学过程中加以很好地利用。但在实际教学过程中，有的教师很少考虑学生已有的知识经验，常常是把自己对知识的理解或者是其他参考书对有关知识的总结归纳讲给学生听，力图把知识“塞”进学生的头脑，
13、认为只要把新知识、新规律讲清楚说明白就完成了教学任务。这样的教学，由于学生并没有真正理解知识产生的过程和本质，他们只是相当于一个装知识的5容器，所以时间一长，就不知道把知识“放”在哪里了，极易造成教学内容的遗忘。四、主导性教师作用的发挥要画龙点睛“任何一位教师可用他独特和无穷的创造力去设计、创造他的教学课程和内容。唯一能证明教学设计成败的衡量标准是学习者的学习效果和满意程度。 ”教师在新课程课堂定位为学生意义建构的协助者，实际上，相比于传统以教师为中心的课堂，教师的作用和责任更大，对教师的要求更高。教学是追求效率的活动，教学活动的启动、推进从根本上都是由教师来掌握的，教师的主导作用不仅不能削弱
14、，反而更应加强，并且要恰到好处。课堂实录 4：反应时间的测定师生合作，共玩游戏：教师用手指捏住长约 的塑料尺的顶端，使尺处于竖直下垂cm15的状态，分别请两位同学上讲台，让他们用拇指和食指夹在尺的中部，做捏住尺的准备，注意手的任何部位都不要碰到尺。当看到老师松手放尺的动作时，立即用手指捏，结果两同学均不能捏住从手指间下落的尺。设计意图：激趣引疑，营造氛围，同时让学生感觉反应时间的存在。故弄玄虚：“想知道你的反应时间吗？我这儿有测量的工具，谁先来？”结果拿出的不是什么特殊的计时工具，而是普通的米尺。设计意图：进一步渲染气氛，激发学生的求知欲。师生再度合作：用米尺测反应时间。设计意图：介绍方法，示
15、范指导，让学生学会测定反应时间的方法。生生合作：互测反应时间。释疑：通常人的反应时间大于 ，依 算，尺下落的距离约 ，这就不难理解起s71cm10初的两位同学捏不住尺的原因了。当换用米尺后，在反应时间内能够捏住尺，这时，只要测出米尺下落的距离 ，借助计算器根据 就可算出反应时间。xgxt2总结：刚才，同学们用极普通的米尺竟然测出了与之毫不相干的另一量时间，米尺在我们手中之所以有了如此神奇的功能，是因为我们掌握了自由落体运动的规律。这不禁使我想起了英国人培根说的一句名言知识就是力量！评析 在学习高中物理的起步阶段，让学生感觉物理知识的有趣、有用，是培养学生学习物理兴趣的重要途径之一。教者首先以两
16、个“出乎意料” （一个是捏不住尺，一个是用尺测时间）把学生的参与热情激发到最佳，之后再在盎然的趣味中进行反应时间的测定。此番策划，教者匠心独运，以自身的教学智慧和风趣幽默创设了生动活泼的课堂氛围，反映出执教者对教育的最佳作用点和最佳作用时机敏锐的捕捉力以及宽阔的教育视野。测定反应时间原本是一个很普通的教学内容，但在这节课上却能新人耳目，缘于教者对发挥自身主导作用的刻意追求。教师主导作用发挥的关键在于将“文本课程”转化为“体验课程” ，在教学过程中，教师除了运用个人的经验外，还要把自己的相关知识融人教学实践中，同时，也要根据具体教育情境中教师和学生的实际情况和教师对教学艺术的把握，适时因势因材施教，引导和激发学生自主学习，把教转化为学。
