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走进课堂,我们常常看到这样两种现象:一种是学生已经具备了一些相关的知识,都懂了,但教师还是按照事先准备好的教案,按部就班地在向学生“布道”,结果是学生因兴趣疲劳而“万马齐喑”;另一种是教师的教学内容明显超出学生的实际,学生接受不了,但教师还是自鸣得意地表演着“独角戏”,结果是学生因基础缺乏而“混混沌沌”. 出现上述教学低效甚至无效现象的一个很重要的原因,就是教师在进行教学设计时,忽视了对学生现有的知识(含个体经验,下同)基础作出科学、合理的分析和定位.
一、分析、定位学生的知识基础
现代认知心理学派认为:学习是认知结构的组织与重新组织. 所谓认知结构,即个体在感知和理解客观事物的基础上,在头脑中形成的一种心理结构,它由过去积累的知识组成. 学习的过程就是个体新的感知与已经形成的认知结构发生相互作用的过程. 维果斯基的“最近发展区”理论认为:学生在知识的建构过程中,其现有知识与新知识之间的距离将极大地影响学生学习的有效性. 教学实践也证明:学生的现有知识是构筑新知识的平台,教学活动只有建立在学生现有知识基础这个平台上才能更加有效和更加精彩. 怎样才能科学、合理地对学生现有的知识基础进行分析和定位呢?
首先,必须鉴别实现新的教学目标所必需具备的先行条件. 先行条件分为两类:一类是必要条件,它是指新的学习所必不可少的条件,是新的学习的组成成分;另一类是支持性条件,它虽不是新的学习的组成成分,但它可以加速或减缓新的学习,如注意、动机、情感等. 这里只谈必要条件的鉴别,并以“太阳与行星间的引力”(人教版普通高中课程标准实验教科书《物理2》第七章第二节)一节为例.
“太阳与行星间的引力”一节展示了牛顿在当时已有的观察结果和理论引导下进行推测和分析太阳与行星间的引力作用规律的过程. 从知识层面来看,在学习本节之前,学生应该对力、质量、速度、加速度、向心力、向心加速度等概念有较好的理解,并且掌握匀速圆周运动的运动学规律和行星运动规律,能熟练运用牛顿运动定律解决动力学问题. [1]这些便是学生学习“太阳与行星间的引力”的必要条件,也是学生学习新知识前应该处的状态,我们通常把学生这种“应该的状态”称作学生学习新知识的逻辑起点. 然而,由于学生在认知、技能和情感等方面的“水平”不可能整齐划一,所以他们“应该的状态”通常不一定就是他们“现实的状态”,即逻辑起点并非一定就是现实起点. 很显然,对教学来说,准确地把握学生学习的逻辑起点固然重要,但准确地把握学生学习的现实起点更为重要. 所以,摸清学生现有的知识基础的第二步便是鉴别学生学习新知识的现实起点. 在一般情况下,教师可以通过学生的作业、小测验或课堂提问以及观察学生的反应等来鉴别学生学习的现实起点. [2]下面即是一份用于鉴别学生学习“太阳与行星间的引力”现实起点的小测验试题.
1. 相互吸引作用存在于一切物体之间,这种相互作用被称为______,你认为太阳和行星之间的相互作用与哪些因素有关?______.
2. 所有行星的运动轨道都是______,但多数大行星的轨道与______十分接近,通常可以按
处理. 在这种情况下,开普勒第三定律可以表述为______.
3. 物体做匀速圆周运动的条件是______,试写出计算向心加速度大小的表达式:______. 你认为行星是凭借什么绕太阳运动的?______.
4. 你认为太阳对行星的引力与行星对太阳的引力有着什么样的关系?______.
5. 用牛顿运动定律解决的问题大致可以归为哪两类?______、______.
二、采取不同的对策 顺应学习的需要
通过测试,教师基本上可以摸清学生学习新知识的现实起点. 这样,教学设计便可以最大可能地顺应学生的学习需要. “太阳与行星间的引力”一课的教学可以根据上述测试结果的具体情况,选择以下三个工作单中最适合的实施(必要时,可以增加设计“组织者”).
1. 为现实起点一般高的学生设计的引导式工作单:(1)将行星的运动近似看做质点的匀速圆周运动;(2)根据“引力提供向心力”关系求解太阳对行星作用的引力大小,进而确定该引力大小与行星质量、行星到太阳的距离之间的关系;(3)根据牛顿第三定律,通过类比,确定行星对太阳作用的引力大小与太阳质量、太阳到行星的距离之间的关系;(4)综合(2)(3)结论,确定行星和太阳间引力作用的一般规律.
2. 为现实起点比较高的学生设计的问题式工作单:(1)求解力的途径通常有两条:一是直接求解,二是根据物体的运动情况求解. 这里研究太阳与行星间的引力,通过哪条路径比较切实、可行?(2)根据行星的运动情况求解它的受力情况时,将有许多困难等你去排除:①行星沿椭圆轨道运动时,其速度的大小和方向在不断地发生变化,如何解决这种速度在复杂变化着的曲线运动问题?②行星和太阳都是庞然大物,如何计算它们之间的引力大小?③既然相互吸引作用存在于一切物体之间,那么在众多天体共存的太阳系中,如何解决这种“多力共存”的复杂问题?(3)试确定太阳对行星的引力大小和行星对太阳的引力大小. (注意让表达式中的自变量个数减到最少,以你认为最合适的变量表示)(4)试根据(3)的结果推出太阳和行星间引力作用的一般规律.
3. 为现实起点高的学生设计的提示式工作单:(1)求解力的途径有哪些?(2)针对行星—太阳系统,通过分析建模,综合运用已有知识推导得出行星和太阳间引力作用的一般规律.
奥苏伯尔在其《教育心理学:认知观点》一书的扉页中写道:“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话,那么我将一言以蔽之曰:影响学生的唯一最重要因素,就是学习者已经知道了什么. 要探明这一点,并应据此进行教学.”新课程实践要求教师转变教学方式,树立以学生发展为本的教学理念,从学生的发展需要出发,改进教学方式和教学手段,以提高教学的有效性. 然而,怎样落实以学生发展为本的理念、如何体现从学生的发展需要出发,都没有现成的答案. 本文从“以学论教”要求的一个侧面——学前“起点”分析,对上述问题做了探究性回答,希望能起到抛砖引玉的作用.
参考文献:
[1] 人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书物理 必修2 教师教学用书[M]. 北京:人民教育出版社,2004:6.
[2] 窦瑾等. 物理教学论[M]. 南京:江苏人民出版社,2008:8.
一、分析、定位学生的知识基础
现代认知心理学派认为:学习是认知结构的组织与重新组织. 所谓认知结构,即个体在感知和理解客观事物的基础上,在头脑中形成的一种心理结构,它由过去积累的知识组成. 学习的过程就是个体新的感知与已经形成的认知结构发生相互作用的过程. 维果斯基的“最近发展区”理论认为:学生在知识的建构过程中,其现有知识与新知识之间的距离将极大地影响学生学习的有效性. 教学实践也证明:学生的现有知识是构筑新知识的平台,教学活动只有建立在学生现有知识基础这个平台上才能更加有效和更加精彩. 怎样才能科学、合理地对学生现有的知识基础进行分析和定位呢?
首先,必须鉴别实现新的教学目标所必需具备的先行条件. 先行条件分为两类:一类是必要条件,它是指新的学习所必不可少的条件,是新的学习的组成成分;另一类是支持性条件,它虽不是新的学习的组成成分,但它可以加速或减缓新的学习,如注意、动机、情感等. 这里只谈必要条件的鉴别,并以“太阳与行星间的引力”(人教版普通高中课程标准实验教科书《物理2》第七章第二节)一节为例.
“太阳与行星间的引力”一节展示了牛顿在当时已有的观察结果和理论引导下进行推测和分析太阳与行星间的引力作用规律的过程. 从知识层面来看,在学习本节之前,学生应该对力、质量、速度、加速度、向心力、向心加速度等概念有较好的理解,并且掌握匀速圆周运动的运动学规律和行星运动规律,能熟练运用牛顿运动定律解决动力学问题. [1]这些便是学生学习“太阳与行星间的引力”的必要条件,也是学生学习新知识前应该处的状态,我们通常把学生这种“应该的状态”称作学生学习新知识的逻辑起点. 然而,由于学生在认知、技能和情感等方面的“水平”不可能整齐划一,所以他们“应该的状态”通常不一定就是他们“现实的状态”,即逻辑起点并非一定就是现实起点. 很显然,对教学来说,准确地把握学生学习的逻辑起点固然重要,但准确地把握学生学习的现实起点更为重要. 所以,摸清学生现有的知识基础的第二步便是鉴别学生学习新知识的现实起点. 在一般情况下,教师可以通过学生的作业、小测验或课堂提问以及观察学生的反应等来鉴别学生学习的现实起点. [2]下面即是一份用于鉴别学生学习“太阳与行星间的引力”现实起点的小测验试题.
1. 相互吸引作用存在于一切物体之间,这种相互作用被称为______,你认为太阳和行星之间的相互作用与哪些因素有关?______.
2. 所有行星的运动轨道都是______,但多数大行星的轨道与______十分接近,通常可以按
处理. 在这种情况下,开普勒第三定律可以表述为______.
3. 物体做匀速圆周运动的条件是______,试写出计算向心加速度大小的表达式:______. 你认为行星是凭借什么绕太阳运动的?______.
4. 你认为太阳对行星的引力与行星对太阳的引力有着什么样的关系?______.
5. 用牛顿运动定律解决的问题大致可以归为哪两类?______、______.
二、采取不同的对策 顺应学习的需要
通过测试,教师基本上可以摸清学生学习新知识的现实起点. 这样,教学设计便可以最大可能地顺应学生的学习需要. “太阳与行星间的引力”一课的教学可以根据上述测试结果的具体情况,选择以下三个工作单中最适合的实施(必要时,可以增加设计“组织者”).
1. 为现实起点一般高的学生设计的引导式工作单:(1)将行星的运动近似看做质点的匀速圆周运动;(2)根据“引力提供向心力”关系求解太阳对行星作用的引力大小,进而确定该引力大小与行星质量、行星到太阳的距离之间的关系;(3)根据牛顿第三定律,通过类比,确定行星对太阳作用的引力大小与太阳质量、太阳到行星的距离之间的关系;(4)综合(2)(3)结论,确定行星和太阳间引力作用的一般规律.
2. 为现实起点比较高的学生设计的问题式工作单:(1)求解力的途径通常有两条:一是直接求解,二是根据物体的运动情况求解. 这里研究太阳与行星间的引力,通过哪条路径比较切实、可行?(2)根据行星的运动情况求解它的受力情况时,将有许多困难等你去排除:①行星沿椭圆轨道运动时,其速度的大小和方向在不断地发生变化,如何解决这种速度在复杂变化着的曲线运动问题?②行星和太阳都是庞然大物,如何计算它们之间的引力大小?③既然相互吸引作用存在于一切物体之间,那么在众多天体共存的太阳系中,如何解决这种“多力共存”的复杂问题?(3)试确定太阳对行星的引力大小和行星对太阳的引力大小. (注意让表达式中的自变量个数减到最少,以你认为最合适的变量表示)(4)试根据(3)的结果推出太阳和行星间引力作用的一般规律.
3. 为现实起点高的学生设计的提示式工作单:(1)求解力的途径有哪些?(2)针对行星—太阳系统,通过分析建模,综合运用已有知识推导得出行星和太阳间引力作用的一般规律.
奥苏伯尔在其《教育心理学:认知观点》一书的扉页中写道:“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话,那么我将一言以蔽之曰:影响学生的唯一最重要因素,就是学习者已经知道了什么. 要探明这一点,并应据此进行教学.”新课程实践要求教师转变教学方式,树立以学生发展为本的教学理念,从学生的发展需要出发,改进教学方式和教学手段,以提高教学的有效性. 然而,怎样落实以学生发展为本的理念、如何体现从学生的发展需要出发,都没有现成的答案. 本文从“以学论教”要求的一个侧面——学前“起点”分析,对上述问题做了探究性回答,希望能起到抛砖引玉的作用.
参考文献:
[1] 人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书物理 必修2 教师教学用书[M]. 北京:人民教育出版社,2004:6.
[2] 窦瑾等. 物理教学论[M]. 南京:江苏人民出版社,2008:8.