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在教学过程中,一个充满生命力的课堂总是在动态中生成。学生是灵动的生命体,在千变万化的课堂教学中,常会有许多让教师预料不到的问题产生。学生的问题是一种教学资源已经成为广大教师的共识,但是如何将学生的问题转化为教学资源,不同的教师有不同的态度和方法。本文主要探讨和研究在初中科学教学中,如何及时捕捉学生的问题,让它转化为教学资源,成为教育教学的契机,成为课堂教学中真实的亮点。
一、对教学资源的一些基本认识
教学资源(课程资源)从广义上说,是指有利于实现课程和教学目标的各种因素,教师和学生都是课程资源开发和创造的主体。生成性教学资源是指在课堂教学现场伴随教学过程而产生的,能够推动教学行进的各种教学条件和因素。爱因斯坦曾说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”“学起于思,思源于疑”,创新来源于“怀疑”,鼓励学生不惟书、不惟师,敢于怀疑、反驳、否定别人的理论,这样往往会有新问题的发现与突破。因此,在教学中教师要鼓励学生大胆质疑。能否培养学生具有质疑的品质,是培养创新能力的关键。例如,学生课堂活动中的学习状态,包括学习兴趣、积极性、注意力,学习方法与思维方式,合作能力与质量,发表的意见、建议、观点,提出的问题、争论乃至错误的回答等,它具有非预期性、再生性、现时性等特点。
科学教学过程中常见的生成性教学资源主要有以下几种:1.问题型资源。它主要指学生在学习过程中出现的困惑、疑难或模糊不清的认识。例如,水的内部压强与水的质量有关吗?2.错误型资源。例如,路灯是串联的吗?近视眼镜上看到的是自己身后的窗户的一个像吗?3.差异型资源。不同学生具有不同的认知基础和认知风格,教师在教学过程中善于把个性化的思维方式、多样化的探索策略作为教学资源,这样不仅有利于学生生成个体性的知识,而且有利于发展学生的思维。例如,水和酒精混合后体积变小,是因为水和酒精发生了反应吗?又如升到高空中的气球最后可能会怎样?4.逆向思维型资源。逆向思维即将问题倒过来思考的思维方法。有很多科学习题,利用正向思维方法解决比较困难或解决起来十分繁琐,而利用逆向思维却能收到很好的效果。如解决平面镜成像问题时运用光路可逆的原理。
二、案例分析
案例1:水的内部压强与水的质量有关吗?
在液体压强的教学过程中,采用玻璃筒和橡皮膜得出水对容器壁和容器底有压强后,教师提出:液体内部压强与哪些因素有关?
生:深度和液体密度等。
师:对。继续向下端扎有橡皮膜的玻璃筒内加水,橡皮膜会怎么样呢?(边实验)
生:橡皮膜更加凸出。
师:这说明什么?
生1:液体压强随深度的增加而增大。
生2:液体压强的大小与水的质量有关。(面对学生提出的新问题,如何调整教学思路,把它转化为教学资源呢?)
师:很好,我们来比较一下在水的质量相同的情况下,橡皮膜的凸出程度。如何做呢?
生:用粗细不同的玻璃筒。
水的内部压强和水的质量有关是学生在生活中形成的前概念,而教材中也没有用控制变量的方法来设计实验,学生在学习过程中出现的困惑和模糊不清的认识,是很自然的,这是课堂生成的很好的问题型资源。
案例2:路灯是串联的吗?
师:路灯究竟是串联还是并联?
生:我认为是串联。(不少学生说是并联)
师:你认为是串联,请说明理由。
生:路灯是一起亮,一起灭的。路灯看上去是顺次连接的。
师:哪位同学来发表不同的看法?
生1:路灯是并联,因为有一个灯不亮,其他灯还是亮的。
生2:我认为应该是并联,如果是串联,每个灯两端的电压就会很小,不会正常发光了。
生3:路灯是并联,开关接在了干路上。
以问题为导线,让学生自行解决问题,柳暗花明又一村。
又如,李东同学在桌面上的近视眼镜上看到自己身后同一个窗户的____个像,如图1。这几个像是____像(填“实”或“虚”),是____面镜(填“平”或“凸”或“凹”)所成的像。其中较大的像是镜片上距离李东较____ (填“近”或“远”)的玻璃面所成的。
学生对以上知识比较模糊,给学生思路分析:由窗户射过来的光经眼镜镜面反射而生成窗户的像,李东看到的像在镜面的后方,显然,在该像的位置处并无实际的光线会聚,所以,所看到的两个像是虚像。
近视眼镜为一凹透镜,其中间薄,边缘厚,其前后两表面分别为两个球面的一部分,前表面对应球面的半径较大,后表面对应球面的半径较小,其截面如图1所示。图中所见到的窗户的两个像,就是由此眼镜的前表面反射所成的像和后表面反射所成的像,所以这都是由凸面镜所成的像。
由凸面镜的成像规律可知,同一物体在与凸面镜距离相等的情况下,若凸面镜的半径越小,则能生成的像也越小,据此可知,图中较大的像是由眼镜镜片的前表面反射所成的像,即离李东较近的玻璃所成的像。
故答案是成两个虚像,是个凹面镜成的像,其中较大的像是镜片上离李东较近的玻璃面所成的。还可以引申拓展,如由下述的分析来判断较大的像是由哪个镜面反射所生成的。即此两像均为缩小虚像,而平面镜反射和凸面镜反射均可使物体生成虚像,但平面镜生成的是与物体等大的虚像,凸面镜生成的则是比物体小的虚像,此处两像均由凸面镜反射而生成,显然,生成较大虚像的凸面镜比生成较小虚像的凸面镜应该更接近于平面镜一些,即其表面应该更“平”一些,或者说它的球面半径应该更大一些。所以,其中较大的像是眼镜的前表面反射而生成的。这样,学生的问题又可以转化为教学资源,不但把凸面镜和平面镜成像规律巩固了一遍,在教学过程中把学生问题深加工厂转化成可操作资源。
案例3:水和酒精混合后体积变小,是因为水和酒精发生了反应吗?
实验:水和酒精混合后体积变小。教师分析原因是分子之间有空隙。有一学生接着说,我认为是水和酒精发生了反应。这位学生思维活跃,喜欢刨根问底。这是课堂教学中难得出现的差异型资源,如何利用好呢?首先,建立宏观模型:石子和沙混合。其次,一起讨论怎样证明水和酒精混合后没有发生化学反应。这样的教学安排可以让学生在质疑中升华知识。
再如,节日里氢气球飘向高空,越来越小,逐渐看不见了。设想,气球最后可能会怎样。根据你所学的物理知识作出预言,并说明理由。
这个问题应运用发散性思维来考虑,从以下两个方面考虑:一方面是离地面高度越高,则大气压强越小,气球体积将会膨胀;另一方面是离地面越高,则大气密度越小,大气对气球的浮力会逐渐变小。故答案为:最后气球有两种可能情况。一种可能是由于高空的气体逐渐稀薄,压强降低,气球上升过程中,球内压强大于球外压强,气球就不断膨胀,最后气球就会“爆炸”破裂。另一种可能是因为高空空气稀薄,大气密度随高度的升高而减小,气球上升到一定高度后其体积无明显变化;则气球上升过程中所受浮力将逐渐减小,当浮力等于重力时,气球上升的速度值达到最大,然后,气球继续上升,则浮力小于重力,气球开始向上做减速运动。当气球的速度减为零时,又会加速下落,浮力逐渐变大,当气球通过浮力等于重力的位置后,浮力又大于重力,气球开始向—下做减速运动。在气球的速度减为零之后,又开始加速上升。如此反复,气球将在浮力等于重力这一特殊位置附近上下往复运动。学生在思考这个问题时,要发散思维,多重思考。
案例4:图2中M是竖直放置的平面镜,镜离地面的距离可以调节。甲、乙二人站在镜前,乙离镜的距离为甲离镜距离的2倍,如图2所示,二人略错开,h表示乙的身高,为使甲看到乙的全身像,l′的最小值为()。
A.h/3B.h/2C.3h/4D.h
解析:乙全身的出射光线经平面镜M反射后若能射入甲的眼睛,则甲就能通过平面镜M看到乙的全身像,但直接确定所需平面镜M的最小长度是很困难的,我们可以假设在甲的眼睛处置一点光源,若从点光源发出经平面镜反射后的光线能把乙的全身照亮,则据光路可逆可知,甲就能看到乙的全身像,作出光路图如图2所示。图中l′即为所需平面镜的最小长度,由几何关系可知
l′/h=1/3,l′=h/3,选项A正确。即可用逆向思维来解决这类问题。
三、具体实施过程中的几点想法
1.必须注意结合教学目标的三个维度:是否有利于学生知识技能的掌握;是否能展现学生的思维方式和学习方法;是否能体现学生的真实情感,促进学生认识深化、情感发展。
2.要创造宽松的教学环境。如要避免因霸权而抑制学生的主体性,阻碍师生的交流。改变传统观念,树立平等意识。目前的课堂教学,许多教师严肃有余,亲切不足,学生岂敢质疑或提出问题?教师必须尊重学生,创造自由、宽松、和谐、民主的探索问题的环境,不论是在课堂教学中还是在课外活动中,对学生提出的问题都要认真对待,态度要和蔼,以消除学生自卑、畏惧的心理。
3.努力提高自身的教学智慧。要使有价值的教学资源产生良好的教学效果,教师应具有利用生成性教学资源的智慧。首先,面对教学中出现的纷繁复杂的学生的问题,教师应用心捕捉,用慧眼识别,通过甄别和筛选,去粗取精,去伪存真。其次,教师要善于对学生的问题进行“深加工”,转化为可操作的、有用的教学资源。
4.对某些科学概念的分析和讨论,如果进行逆向思维,不但可以引出另一些概念及特征,还可以判定相关概念应该共同遵循的一些法则和规律,同时对探究物理问题,加深理解概念,明确物理过程,归纳总结物理结论,将会起到很好的帮助和引导作用。因此,教师应当通过组织有效的习题练习,引导学生用逆向思维来解决问题,帮助学生在形态各异的题型分析和对比中,找共性,抓本质,从而跨越思维障碍,促进学生创造性思维能力的发展,实现由知识向能力的质的飞跃。
总之,从学生问题到教学资源的转化不是一个简单的程序化的过程,而是一个进一步学习、反思的过程。在科学教学中充分将学生的问题转化为教学资源,结合教材内容,有意识地加强思维能力的训练,不仅能进一步完善学生的知识结构,开阔思路,而且能充分释放学生的创造精神,提升学习能力。
参考文献
[1]王耀村.初中科学教学案例专题研究[M].杭州:浙江大学出版社,2005.
[2]朱慕菊.走进新课程[M].北京:北京师范大学出版社,2002.
(责任编辑 廖银燕)
一、对教学资源的一些基本认识
教学资源(课程资源)从广义上说,是指有利于实现课程和教学目标的各种因素,教师和学生都是课程资源开发和创造的主体。生成性教学资源是指在课堂教学现场伴随教学过程而产生的,能够推动教学行进的各种教学条件和因素。爱因斯坦曾说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”“学起于思,思源于疑”,创新来源于“怀疑”,鼓励学生不惟书、不惟师,敢于怀疑、反驳、否定别人的理论,这样往往会有新问题的发现与突破。因此,在教学中教师要鼓励学生大胆质疑。能否培养学生具有质疑的品质,是培养创新能力的关键。例如,学生课堂活动中的学习状态,包括学习兴趣、积极性、注意力,学习方法与思维方式,合作能力与质量,发表的意见、建议、观点,提出的问题、争论乃至错误的回答等,它具有非预期性、再生性、现时性等特点。
科学教学过程中常见的生成性教学资源主要有以下几种:1.问题型资源。它主要指学生在学习过程中出现的困惑、疑难或模糊不清的认识。例如,水的内部压强与水的质量有关吗?2.错误型资源。例如,路灯是串联的吗?近视眼镜上看到的是自己身后的窗户的一个像吗?3.差异型资源。不同学生具有不同的认知基础和认知风格,教师在教学过程中善于把个性化的思维方式、多样化的探索策略作为教学资源,这样不仅有利于学生生成个体性的知识,而且有利于发展学生的思维。例如,水和酒精混合后体积变小,是因为水和酒精发生了反应吗?又如升到高空中的气球最后可能会怎样?4.逆向思维型资源。逆向思维即将问题倒过来思考的思维方法。有很多科学习题,利用正向思维方法解决比较困难或解决起来十分繁琐,而利用逆向思维却能收到很好的效果。如解决平面镜成像问题时运用光路可逆的原理。
二、案例分析
案例1:水的内部压强与水的质量有关吗?
在液体压强的教学过程中,采用玻璃筒和橡皮膜得出水对容器壁和容器底有压强后,教师提出:液体内部压强与哪些因素有关?
生:深度和液体密度等。
师:对。继续向下端扎有橡皮膜的玻璃筒内加水,橡皮膜会怎么样呢?(边实验)
生:橡皮膜更加凸出。
师:这说明什么?
生1:液体压强随深度的增加而增大。
生2:液体压强的大小与水的质量有关。(面对学生提出的新问题,如何调整教学思路,把它转化为教学资源呢?)
师:很好,我们来比较一下在水的质量相同的情况下,橡皮膜的凸出程度。如何做呢?
生:用粗细不同的玻璃筒。
水的内部压强和水的质量有关是学生在生活中形成的前概念,而教材中也没有用控制变量的方法来设计实验,学生在学习过程中出现的困惑和模糊不清的认识,是很自然的,这是课堂生成的很好的问题型资源。
案例2:路灯是串联的吗?
师:路灯究竟是串联还是并联?
生:我认为是串联。(不少学生说是并联)
师:你认为是串联,请说明理由。
生:路灯是一起亮,一起灭的。路灯看上去是顺次连接的。
师:哪位同学来发表不同的看法?
生1:路灯是并联,因为有一个灯不亮,其他灯还是亮的。
生2:我认为应该是并联,如果是串联,每个灯两端的电压就会很小,不会正常发光了。
生3:路灯是并联,开关接在了干路上。
以问题为导线,让学生自行解决问题,柳暗花明又一村。
又如,李东同学在桌面上的近视眼镜上看到自己身后同一个窗户的____个像,如图1。这几个像是____像(填“实”或“虚”),是____面镜(填“平”或“凸”或“凹”)所成的像。其中较大的像是镜片上距离李东较____ (填“近”或“远”)的玻璃面所成的。
学生对以上知识比较模糊,给学生思路分析:由窗户射过来的光经眼镜镜面反射而生成窗户的像,李东看到的像在镜面的后方,显然,在该像的位置处并无实际的光线会聚,所以,所看到的两个像是虚像。
近视眼镜为一凹透镜,其中间薄,边缘厚,其前后两表面分别为两个球面的一部分,前表面对应球面的半径较大,后表面对应球面的半径较小,其截面如图1所示。图中所见到的窗户的两个像,就是由此眼镜的前表面反射所成的像和后表面反射所成的像,所以这都是由凸面镜所成的像。
由凸面镜的成像规律可知,同一物体在与凸面镜距离相等的情况下,若凸面镜的半径越小,则能生成的像也越小,据此可知,图中较大的像是由眼镜镜片的前表面反射所成的像,即离李东较近的玻璃所成的像。
故答案是成两个虚像,是个凹面镜成的像,其中较大的像是镜片上离李东较近的玻璃面所成的。还可以引申拓展,如由下述的分析来判断较大的像是由哪个镜面反射所生成的。即此两像均为缩小虚像,而平面镜反射和凸面镜反射均可使物体生成虚像,但平面镜生成的是与物体等大的虚像,凸面镜生成的则是比物体小的虚像,此处两像均由凸面镜反射而生成,显然,生成较大虚像的凸面镜比生成较小虚像的凸面镜应该更接近于平面镜一些,即其表面应该更“平”一些,或者说它的球面半径应该更大一些。所以,其中较大的像是眼镜的前表面反射而生成的。这样,学生的问题又可以转化为教学资源,不但把凸面镜和平面镜成像规律巩固了一遍,在教学过程中把学生问题深加工厂转化成可操作资源。
案例3:水和酒精混合后体积变小,是因为水和酒精发生了反应吗?
实验:水和酒精混合后体积变小。教师分析原因是分子之间有空隙。有一学生接着说,我认为是水和酒精发生了反应。这位学生思维活跃,喜欢刨根问底。这是课堂教学中难得出现的差异型资源,如何利用好呢?首先,建立宏观模型:石子和沙混合。其次,一起讨论怎样证明水和酒精混合后没有发生化学反应。这样的教学安排可以让学生在质疑中升华知识。
再如,节日里氢气球飘向高空,越来越小,逐渐看不见了。设想,气球最后可能会怎样。根据你所学的物理知识作出预言,并说明理由。
这个问题应运用发散性思维来考虑,从以下两个方面考虑:一方面是离地面高度越高,则大气压强越小,气球体积将会膨胀;另一方面是离地面越高,则大气密度越小,大气对气球的浮力会逐渐变小。故答案为:最后气球有两种可能情况。一种可能是由于高空的气体逐渐稀薄,压强降低,气球上升过程中,球内压强大于球外压强,气球就不断膨胀,最后气球就会“爆炸”破裂。另一种可能是因为高空空气稀薄,大气密度随高度的升高而减小,气球上升到一定高度后其体积无明显变化;则气球上升过程中所受浮力将逐渐减小,当浮力等于重力时,气球上升的速度值达到最大,然后,气球继续上升,则浮力小于重力,气球开始向上做减速运动。当气球的速度减为零时,又会加速下落,浮力逐渐变大,当气球通过浮力等于重力的位置后,浮力又大于重力,气球开始向—下做减速运动。在气球的速度减为零之后,又开始加速上升。如此反复,气球将在浮力等于重力这一特殊位置附近上下往复运动。学生在思考这个问题时,要发散思维,多重思考。
案例4:图2中M是竖直放置的平面镜,镜离地面的距离可以调节。甲、乙二人站在镜前,乙离镜的距离为甲离镜距离的2倍,如图2所示,二人略错开,h表示乙的身高,为使甲看到乙的全身像,l′的最小值为()。
A.h/3B.h/2C.3h/4D.h
解析:乙全身的出射光线经平面镜M反射后若能射入甲的眼睛,则甲就能通过平面镜M看到乙的全身像,但直接确定所需平面镜M的最小长度是很困难的,我们可以假设在甲的眼睛处置一点光源,若从点光源发出经平面镜反射后的光线能把乙的全身照亮,则据光路可逆可知,甲就能看到乙的全身像,作出光路图如图2所示。图中l′即为所需平面镜的最小长度,由几何关系可知
l′/h=1/3,l′=h/3,选项A正确。即可用逆向思维来解决这类问题。
三、具体实施过程中的几点想法
1.必须注意结合教学目标的三个维度:是否有利于学生知识技能的掌握;是否能展现学生的思维方式和学习方法;是否能体现学生的真实情感,促进学生认识深化、情感发展。
2.要创造宽松的教学环境。如要避免因霸权而抑制学生的主体性,阻碍师生的交流。改变传统观念,树立平等意识。目前的课堂教学,许多教师严肃有余,亲切不足,学生岂敢质疑或提出问题?教师必须尊重学生,创造自由、宽松、和谐、民主的探索问题的环境,不论是在课堂教学中还是在课外活动中,对学生提出的问题都要认真对待,态度要和蔼,以消除学生自卑、畏惧的心理。
3.努力提高自身的教学智慧。要使有价值的教学资源产生良好的教学效果,教师应具有利用生成性教学资源的智慧。首先,面对教学中出现的纷繁复杂的学生的问题,教师应用心捕捉,用慧眼识别,通过甄别和筛选,去粗取精,去伪存真。其次,教师要善于对学生的问题进行“深加工”,转化为可操作的、有用的教学资源。
4.对某些科学概念的分析和讨论,如果进行逆向思维,不但可以引出另一些概念及特征,还可以判定相关概念应该共同遵循的一些法则和规律,同时对探究物理问题,加深理解概念,明确物理过程,归纳总结物理结论,将会起到很好的帮助和引导作用。因此,教师应当通过组织有效的习题练习,引导学生用逆向思维来解决问题,帮助学生在形态各异的题型分析和对比中,找共性,抓本质,从而跨越思维障碍,促进学生创造性思维能力的发展,实现由知识向能力的质的飞跃。
总之,从学生问题到教学资源的转化不是一个简单的程序化的过程,而是一个进一步学习、反思的过程。在科学教学中充分将学生的问题转化为教学资源,结合教材内容,有意识地加强思维能力的训练,不仅能进一步完善学生的知识结构,开阔思路,而且能充分释放学生的创造精神,提升学习能力。
参考文献
[1]王耀村.初中科学教学案例专题研究[M].杭州:浙江大学出版社,2005.
[2]朱慕菊.走进新课程[M].北京:北京师范大学出版社,2002.
(责任编辑 廖银燕)