科学预设促进生成以“闭合电路的欧姆定律”教学为例.pdf
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1、Vol.41 No.8物理教学探讨2023年第8 期教师教育术科学预设促进生成以“闭合电路的欧姆定律”教学为例李轩,彭朝阳*,李立琛云南师范大学物理与电子信息学院,昆明6 50 50 0摘要:基于生成性学习理论,采用科学预设、促进生成的教学模式,既关注教又关注学。以“闭合电路的欧姆定律”教学设计为例,通过“情境激疑、鼓励探究、延展思维、促进迁移”等教学流程,培养学生生成性思维,继而助力学生科学思维能力的提升。关键词:生成性学习;生成性思维;核心素养;科学思维中图分类号:G633.71生生成性学习1974年,美国学者维特罗克在作为生成过程的学习中写到:“学习过程是由学习者内属的个体自主建构,不是
2、对外部信息输入过程的完全接纳;而学习活动进行的支撑是学习主体的原有认知与从外界环境中接受的感觉信息相互作用,是主动构建有意义信息的生成过程 1 。维特罗克理论的意义在于:第一,针对学习者所必需的主动性,需要从主动接受信息过渡到纳人信念体系,继而更好地实现信息到知识的转换;第二,需要去考虑新旧知识之间、学习内容与个体之间的关系,其主动选择的过程和建构信息意义的结果具有一定的不确定性。将“生成”理念与学习者思维融合所形成的生成性思维,核心在于懂得运用创生、延展的思维去看待事物及其发展。让学习者承认生成性思维,就是“不在假定人、教学有预先存在的本质,而是在活动中敞开其性质”2 1,切实遵从在过程中认
3、知,且追求学习者的内在体验。而提升科学思维能力则需要学习者懂得基于客观事实以及具有正确的逻辑思维,敢于质疑并予以检验和修正,进而提出创造性见解。由此可见,两者之间的导向一致。2教学策略学生的成长过程,是由教师和学生的相互作收稿日期:2 0 2 3-0 5-1 6作者简介:李轩(1 9 9 9-),男,硕士研究生,研究方向为物理课程教学。*通信作者:彭朝阳(1 9 7 1-),男,教授,博士生导师,研究方向为物理课程教学和天体物理。文献标识码:A文章编号:1 0 0 3-6 1 4 8(2 0 2 3)8-0 0 7 3-5用动态生成的 3。要实现培养学生的核心素养、增强创新意识和实践能力等目的
4、,利用动态“生成性”的教学策略以及“以学生为中心”的培养过程就显的尤为重要。2.1教教学目标的定位教学目标是促进有效教学的关键,应使其与学生的思维相对接。在物理教学中强化落实培养学生的科学思维能力,教师需要使学生具备一种“勤学好问”的质疑精神。教师要能够依据课堂实时情况,使学生主动参与教学互动,引导学生敢说、敢做、敢出错,并且能够将学生看似“不合理”的想法进行有效处理,引导学生的逻辑思维,落实教学目标。2.2教学流程笔者结合生成性学习理论以及一线教学状况,设计出如图1 所示的教学流程图。该流程要求教师在教学设计中善用提问的方法“逼迫”学生对事物产生兴趣,使其产生疑问并主动求知。所以,笔者在教学
5、流程中故意设计“预设生成”和“教师准备”两个重点步骤。预设就是在教学中的有目的、有计划、有组织的预先设计的过程。教师要做到精于准备,在课堂教学中对学生的反馈信息进行良性捕捉,并结合课堂实时状态,有效处理学生突发问题,从而激发学生的逻辑思维。同时,还应将教学焦点-73一2023年第8 期物理教学探讨Vol.41 No.8教剖析学情师确立目标创设情境诱发质疑问题引领互动探究延展思维策动合作操作可视推动迁移学预习探究生主动发现提出疑问深入分析合作探究处理疑问教师主导学生主体意识渗透促进提升流预设生成程明确于学生,通过新知识的学习与原有的知识经验相互作用,达到一种良好的生成学习。3基于生成性理念的“闭
6、合电路的欧姆定律”教学设计3.1剖析学情,确立目标经过前面电势、电路知识的学习,学生对于静电力做功与电荷量、电势差之间的关系有了较为深刻的认识,可以理解静电力做功和电势能变化之间的关系,并能够从非静电力做功的角度研究感应电动势问题,较为熟练地利用功能关系解决部分电路欧姆定律的有关电路问题。根据新课标要求,学生要熟练掌握并运用闭合电路的欧姆定律解析电路各组成部分电学量的相互联系 4 。3.2仓创设情境,诱发质疑本教学设计利用认知冲突以及实验引人。首先,向学生展示如图2 所示装置,并说明两个电路的差别仅是所用电池不同(左侧电路安装的是新电池,右侧电路安装的则是旧电池)。图2 实验装置其次,闭合开关
7、以后,发现左侧电路灯泡更亮,据此,向学生提出明暗不同的疑问,激发学生积极思考后,利用图3中的对比实验分别提出问题:-74一教师准备图1 促进生成性学习的教学流程(1)小灯泡为什么能持续发光?(2)小灯泡为什么不一样亮?(3)小灯泡为什么会变暗?随之进入本课讲解重点一一“闭合电路的欧姆定律”。图3对比实验电路图3.3问题引领,互动探究物理观念的形成和发展需要教师在学生原有知识的基础上,引导学生深度理解物理知识群的内部关联,并抓住其焦点,提炼其经验,自然而然形成学生自己独有的见解。针对问题(1):师:以正电荷为例来描述电流形成的过程,在我们闭合开关以后,电源两端就存在电势差,正电荷在电场作用下,顺
8、时针定向移动,形成了电流。但是,此电流是持续的吗?为什么能持续?预设生成:学生认为是电源发挥一定作用,维持电路运行。学生认为电源起到一种类似于“搬运”的作用,在电源内部把正电荷从负极搬回到正极,但是对搬运介质定性有些模糊。教师准备:若学生反馈为第一种,教师应该继续引导学生针对电源如何发挥作用进行思考,探讨其作用过程是怎样的。若学生反馈为第二种,教师应继续延伸学生所说的不确定的物理观念,教授专业物理内容。焦点准备Vol.41 No.8焦点明确:电路中电流的形成:导体中的自由电荷(自由电子)在电场的作用下定向运动就形成了电流。正电荷从电源正极出发,顺时针到达负极,迅速中和此处负电荷,由于关键装置一
9、一电源起到了搬运作用,具体是从电源内部把正电荷搬回到了正极,所以电源两端形成了恒定的电势差。上述所说电源起到的搬运作用,是需要力来维持的,我们称之为“非静电力”。教师在学生原有知识的基础上,引导学生深度理解物理知识群内部的关联,并抓住其焦点,提炼其经验,引导学生形成自己独有的见解。3.4延展思维,策动合作师:不同电源中非静电力做功的本领是否相同?如何比较其做功本领大小呢?预设生成:学生认为做功越多,做功的本领就越强。学生认为要想比较做功本领大小,可以利用水泵抽水做功来做样例,在相同质量水的条件下,谁能抽的最高,本领就最大。由此可以类比:在一定条件下,比较做功本领的强弱。教师准备:若学生反馈为第
10、一种,教师应该利用学生熟悉的样例来纠正学生已有认知,作比较时,需要统一好目标过程量。若学生反馈为第二种,教师应该拓展学生思维,引出用比值来定义非静电力做功的本领,随之引出关于电动势的物理概念。焦点明确:在电源内部,电源移动电荷,增加电荷的电势能,在物理学中,人们常用非静电力所做的功和随其移动的电荷量之比来表征电源的这种特性一一电动势。电动势,在数值上等于在电源内部,由负极移送1 库仑的正电荷到正极非静电力所做的功。如果非静电力做功用W表示,移动电荷量用q表示,则电源电动势E-业与电势差公式U=兴作对比:a.数值上,电势差等于移送单位正电荷静电力所做的功;电动势等于非静电力把单位正电荷从负极移动
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