感悟“问题导引式”教学的魅力

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  理想中,所有的老师都想有一个高效的课堂.实际中,同一个教学内容,不同的老师采用的教学方式往往也会不同,效果当然也有不同.常见的教学方式有两种,一种是比较传统的以教师讲解、传授知识为主的“知识呈现式”的教学方式,还有一种是以师生互动,激活思维的“问题导引式”教学方式.
  1“问题导引式”教学的观点
  西方有位学者德加墨说:“提问的好就是教得好.”从根本上讲,一个高效的课堂,一节好课,其实就是由一连串有价值的有效问题组成的.教师的教学设计工作就是“问题设计”,这种教学方式,就是“问题导引式”教学方式在“问题导引式”教学方式下,课堂上最重要核心就是“问题”.古希腊哲人普罗塔戈有一句名言: “大脑不是一个要被填满的容器,而是一个需要被点燃的火把.”在课堂上,学生的大脑就是就是需要被点燃的火把,而“问题”就是点燃火把的火种.那么,在教学设计时,针对具体的教学内容,什么样的问题是有效的?该如何设计问题呢?
  教学中的有效问题,是指能够激起学生的探究欲望,并能促使他们运用已有知识,通过质疑、分析或推理,去主动建构新知识的问题.在教学设计时,教师需要做的就是,将物理知识转化为物理问题,将物理问题融合到具体的情境之中.即知识问题化,问题情境化.在课堂上,学生就能在具体的物理情境中思考问题,在思考物理问题时将物理知识掌握.
  2问题导引式教学实践和感悟
  学生在学习物理3-1第2章第3节《欧姆定律》之前,已经在初中阶段学习过基本的电路知识,了解了一些实验方法,具有一定的实验操作及数据处理能力.学生对滑动变阻器分压式接法的结构、特点、原理等理解上会有一定难度.以下为应用“问题导引式”教学的观点,将“分压式接法”的各知识点融化到各个问题中,再将各个问题顺着物理情境的展开,自然的、有序的呈现在学生面前,水到渠成的将“分压式接法”的几个知识点掌握的教学片段.
  教学实践过程
  教师引导:前面已经学习了导体中电流的形成条件有什么?
  学生回答:①导体中有自由电荷 ②导体两端有电势差(电压)
  教师引导提问:我们现在已经知道了导线中有没有电流的问题,那么导线中形成的电流大小与哪些因素有关呢?
  学生回答:电压和导体材料种类(有的学生回答电阻)
  老师引导提问:那么,有什么方法可以知道电流I和导体两端电压U、导体材料本身特性的影响关系呢?
  感悟:按照学生已有的认识水平,由浅入深,层层递进,逐渐将物理问题提出,将学生带入实验探究的物理情境中.
  学生回答:做实验,用控制变量法.
  老师引导提问:我们用控制变量法的实验手段,为了确定电流I与电压U、导体材料特性之间的定量关系这个目的,需要用到哪些实验设备呢?为什么?
  学生相互讨论后回答,老师引导总结:
  实验需要的仪器设备有:不同的导体材料(研究对象,变量需要),电压表(测导体的电压),电流表(测流过导体的电流),电源,开关,滑动变阻器(为了获得多组不同电压的数据),导线若干.
  老师引导提问:先确定导体材料A,研究电流和电压的关系,利用这些实验仪器,设计一个电路,用来完成实验.
  学生讨论(学生已有的知识,学生能设计出的电路基本都是滑动变阻器的限流式接法如图1所示,利用DIS传感器,实物电路如图2所示,连接数据线测得实验数据如图3所示.
  感悟课堂是允许学生出错的地方!学生说对了,说不定只是模仿或照本宣科,学生说错了,那绝对是他的原创!任何人在面对问题后,首先想到的问题解决的方法或手段一定是以头脑中已有的知识和认知能力为基础的,我们不能冒然否定他的观点,完全可以顺其自然,让所有不足之处或矛盾的地方自然的展现出来,在对问题解决的评估中让学生自己去感受,不要将大好的机会扼杀在萌芽状态.
  老师引导:从我们得出的实验数据,大家分析讨论一下,电流I和导体两端的电压有什么关系?
  学生讨论回答:电流随电压变大而变大.电流和电压成正比.
  老师引导:从我们得到的数据范围内,能得到我们同学刚才所说的结论,那么我们思考一下,电压在1.2 V (实验数据中电压最小的值)以下的情况中是否还能有这样的结论呢?(留给学生思考时间)
  继续引导:我们刚才所得出的结论在1.2 V以上是有实际数据支持的,从科学严谨性的角度讲,该结论能在0~1.2 V的范围内也适用吗?(停顿一会儿,留足学生思考质疑的时间)是否还需要有一定实验数据的支持呢?
  学生思考之后,纷纷点头!
  感悟从实验的数据和教师恰当的引导下,学生很自然的感受到限流式接法的局限,同时也让学生激发出了继续探索的热情.
  教学中经常有这样的情况:教师对问题也问了、情景也展现了,可就是引不起学生的反应,达不到预期的教学效果.原因多半是将问题和情境两者机械地割裂开来了.我们需要将知识问题自然的溶于情境之中,就像盐溶于鲜美的汤中,人们才能自主的、开心的,自然的将盐吸收.
  教师引导:那么,我们再回头看看一开始设计的电路和实验,看看需要做什么样的修改才能让导体A两端的电压范围能够延伸到从零开始呢?
  教师提问:从我们已经设计的电路结构上看,我们刚才做了什么动作让导体A两端的电压减小的?
  学生思考回答:让滑动变阻器的滑片在向右边滑动一些.
  老师:大家思考一下,这个里面用到的物理原理是什么呢?
  学生问答:滑片向右滑动,可以将滑动变阻器的阻值变大一些,因为导体A和变阻器是串联的,电流一样(大小相等),滑动变阻器阻值大了,导体A的阻值相对就小了,导体A分得的电压就小了.
  老师引导:很好!我们借用电路图把这位同学的说的再梳理一下,大家看黑板上,导体A和变阻器串联后电流大小相等,滑片向右滑动后,变阻器电阻变大,分得电压变大,导体A分得的电压变小了.(老师一边讲解,一边将思维过程画在黑板上,更利于学生厘清思路接下来,我们实际操作一下,是不是真的可以.老师操作:将滑动变阻器滑到最右边.此时,电压表的读数为1.12 V.   老师说明引导:现在我已经将滑片滑到最右边,用我们刚才方法确实能减小电压的值,但只能达到这个值了,看来,我们还要再想想,是不是还有其他办法让导体A两端的电压变小呢?大家讨论一下.
  学生思考讨论.
  学生回答:还有一个办法,让导体A(这个部分)的电阻变小,那么它分得的电压也会变小.
  老师:嗯,很好,我们看黑板上的电路图,如果将导体A部分的电阻变小,则导体A分得的电压也会减小(老师一边讲解,一边将思维过程展示在黑板上).那我们怎么做才能让导体A部分的电阻减小呢?
  学生:给导体A并联上一个电阻,就可以将电阻减小了,
  老师:嗯,很好,现在我们按照这位同学的思路,画出电路图(如图6所示),大家思考一下,如果将并联的电阻阻值不断减小,会有什么结果?
  学生:并联部分电阻阻值会不断减小,那么就可以让导体A两端的电压不断减小了.
  老师:现在,我们将减小导体A两端电压的方法梳理归纳一下,(如图7所示)我们可以采用将右变阻器增大或让和导体A并联的做变阻器减小的两种方法实现.
  老师继续引导:我们看到左右变阻器一个变小,一个变大, 能不能将两个变阻器合成一个呢?如图8所示,如果将滑动变阻器的滑片P向左移动,会有什么结果?
  学生:和刚才两个的效果一样!(学生有一种惊喜的感觉显露出来)
  老师:如果将P移到最左边,导体A两端的电压多大?思考讨论一下!
  学生思考讨论,回答:电压为零.
  老师:很好,我们把滑动变阻器的这种接法叫做分压式接法,这种接法的最大好处就是导体A两端的电压可以从零开始逐渐变大,电压的变化范围较大,而最开始的 那种接法叫限流式接法,限流式接法不能提供较大范围的电压.现在我们就按照我们一起讨论出来的分压式接法的电路再来取一组流过导体A电流和两端电压的数据.
  感悟:教师只是通过引导提问,利用学生脑中已有的电路基本知识,让学生亲自感受并经历从已知的限流式结构一步一步得出了分压式电路结构的过程.正如埋在地下的金矿不等于黄金一样,不被分析利用的知识不算是知识,在这一过程中,通过有效问题的引导,让存储在学生脑中某个角落的静态知识调动到分析过程中,让这些知识活动起来,在激活、运用知识的同时也提高了学生的分析能力.
  在引导式提问中,问题的有效性非常重要,在已知的区域提问,学生只会陈述知识本身,在问题解决中属于低效问题,而在未知区域提的问题则是无效的,只有在已知和未知之间即在最近发展区的提问是最有效,可以让最多的学生参与,同时也符合学生的认知水平.
  老师利用实物投影,让一位学生按照完整的电路图,将实物连接好,利用DIS传感器,用接好的分压式电路,测出流过导体A的电流和两端电压的数据如图12所示,然后分析实验数据.
  老师说明:我们通过我们设计出来的电路,提供给导体A两端的电压范围可以从零开始,从实验数据图象中,我们刚才得到的电流与电压成正比的结论还是成立的.
  教师在后面的“测绘小灯泡的伏安特性曲线”讲授过程中,可以对限流式的分压式两种接法下的实验数据作对比分析,如图13所示为限流式接法下得出的数据,分压式接法下得到的数据,从实验数据的图象上可以真实的、深刻的感受到分压式接法的特点.
  3问题引导式教学的实践总结
  笔者经过长期的实践试验,可以感受到“问题导引式”教学与传统的教学模式比较有以下几个方面的优点.第一、在问题导引式教学中,问题情境中未知因素是基于绝大多数学生的认知水平的,能够吸引绝大多数的学生,因此能吸引学生不断的思考,提高学习的关注度和学习深度.在上述“分压式接法”的教学过程中,采用“问题导引式”教学的教师是从学生已有认知层面开始,一步一步的导引到新的认知层面,如图15所示.第二、因为教师给出的问题情境符合学生的认知世界,学生能够主动的进行思考问题,调动知识,运用知识,新知识溶于问题情境中,就像盐溶于汤中获取新知识(盐)的过程较为自然,并在解决问题后(喝完汤后)会有满足感和愉悦感,能极大的提高学生的自信心和学习兴趣,对学生良好品格的形成起到了正向作用.如图15所示,在知识呈现式的教学方式下,老师是从新的认知呈现和对新知识的解释开始的,就像直接将盐放入学生口中,学生处于一种被动接受的状态,虽然也能获得相同的知识,但智慧和情感方面的收获会比较少.第三、在问题导引式教学过程中,充分调动了学生的思维,激活了脑中的各类知识存储,增加了各类知识联系的机会,利于帮助学生将凌乱松散的知识建立完整的、稳定的知识结构,也利于提高学生分析问题解决问题的思维能力.
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