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摘要:范例教学理论应用于初中物理的物理概念、物理规律以及物理方法的教学探讨,教师通过对精选的范例进行分析,使得学生真正掌握知识的同时让学生把知识系统化且能更好地迁移应用,提高学生的科学素养,培养其终身学习的能力。
关键词:范例教学;初中物理;概念;规律;物理方法
新课程标准理念下,初中物理课程是以提高全体学生科学素养为目标的,要实现这一目标,加强范例教学理论在初中物理教学中的研究和应用尤为重要。范例教学理论的主导思想是把传授知识和培养能力结合在一起,教师精选“范例”进行教学,引导学生主动地学习,独立地思考,系统地掌握知识,以培养终身学习的能力。
一、关于范例教学理论
范例教学理论认为,教学应该突出重点,追求深而不是广。作为重点的知识内容就是范例,每个范例都具有一定的代表性,是反映整体的一面镜子且相互联系。范例教学理论还认为,教学必须是学生积极主动地学习,教师只是对学生积极主动地学习提供有效帮助,并帮助学生一步一步地建立起所要掌握知识的内部逻辑,使学生能运用掌握的知识独立地进行继续学习,从而培养学习物理知识和应用物理知识解决实际问题的能力,培养其独立思考能力和各种思维能力。应用范例教学理论指导教学,其教学程序一般分成四个阶段:①范例性地阐明“个”的阶段;②范例性地阐明“类型”“类”的阶段;③范例性地理解规律性的阶段;④范例性地掌握经验的阶段。
二、范例教学理论在初中物理教学中的运用
1.用范例教学理论指导典型概念的教學
在物理教学中,物理概念的教学是首要任务,搞好物理概念教学是中学物理教学成功的关键。但学生的认知水平处于具体运算阶段向形式运算阶段发展中,物理概念的抽象性使学生真正掌握起来不容易。因此,教师在指导学生掌握概念时,可通过运用范例,引导学生学会抓住表象的主要因素和本质联系,形成完整的一般表象,从而建立物理概念。
以“重力”为范例的教学案例为例。初中物理以“力”相关的概念有弹力、重力、摩擦力、压力、浮力等,教学中要考虑如何描述一个“力”,可从教学的内容找出适当的范例进行教学,比如“重力”的教学。下图中给出的是“重力”的教学思路,其实也就是研究“力”的思路。
教学中教师可先通过演示:手中的物体离开手后下落等,说明物体都受到地球的吸引力,再做实验:用线拉着橡皮使它做圆周运动,这时橡皮需要力的拉动才不会跑掉;天上的月亮在绕地球做圆周运动而未偏离轨道也是受地球吸引力影响,由此引出“重力的产生”。
“重力的大小”则通过学生的探究实验来完成,让学生经历猜想、实验、记录数据及分析数据,最终归纳出结论,从而培养学生的科学猜想能力、分析认证能力。
“重力的方向”可让学生通过观察认识物体自由下落的方向、悬挂物体的线自由下垂的方向等,分析得出这个方向就是重力的方向,竖直向下。
“重力的作用点”可明确告诉学生物体受到的重力可以看成在一个点上,这个点就是物体的重心。由于生活中的重力无处不在,故“重力的应用”也就不言而喻了。
通过“重力”范例的教学,对于后面的“摩擦力”一节中,教师可沿用“重力”的教学思路,即从“摩擦力的产生→摩擦力的大小、方向、作用点→摩擦力的应用”这一顺序,在范例教学的前提下,学生有了一定的学习经验,具备一定的科学素养,对“摩擦力”的学习就不会太困难了。
范例教学不但能应用于有“邻近的属”这一类概念的教学,还可应用于有相似定义方法的概念的教学。如速度、密度、压强、功率等典型概念,它们都是用比值法来定义的,它们的教学和学习都渗透着相同的思想方法。在这些概念的教学中教师范例性地给出特殊的“个”给学生研究,那么在所谓的“类”学习中学生就有章可循,从而就容易发现这“类”问题的共同特点及规律。教学中教师有意的设计引导,利用范例教学理论指导典型概念的教学,可有效帮助学生深刻理解一些较复杂的物理现象的本质属性并分析归纳形成概念,从而有效提高学生的学习效率。
2. 用范例教学理论指导物理规律的教学
初中物理规律的教学一般要在学生已有的感性认识的基础上,引导学生通过分析、抽象、概括得出结论,并将得出的结论解决实际的问题。利用范例教学理论指导初中物理规律的教学,通过范例的分析,帮助学生认识普遍的物理规律,使学生在往后的物理规律的学习中能快速掌握学习物理规律的方法,从而提高物理教学的有效性。
以探究“串、并联电路电流的规律”为例,这是初中学生第一次完整经历七个环节的科学探究实验,从而找出串、并联电路中电流的特点。在同一个课时里,串联电路与并联电路电流的规律的探究方法也是相类似的,故此又可以范例性地讲授“串联电路的电流规律”。由于课时等方面的因素影响,实际上对这七个科学探究能力的教学不可能做到面面俱到,教师可根据新课标精神和后续教学的要求,着重以下几种方面的教学:①猜想与假设:引导学生对串联电路各点的电流的关系进行猜想,并要求学生能讲出这样猜想的原因,以及要大胆表达自己的想法,通过同学间讨论和交流,培养合作精神。②设计实验:这个环节是整个实验最重要的一部分,教学中可以分几步走,比如大部分学生只设计一次测量就得出实验结论,这时教师需要引导学生分析这样的结论可不可靠,如何才能得出可靠的结论,从而找出规律。③分析和论证:这个过程可培养学生处理数据的能力,最终培养学生的综合概括能力。教师引导学生分析“测量结果说明了什么”等问题,从而得出探究的结果。④评估:这是本节课的难点,要求学生对自己的探究活动进行回顾、分析,思考在活动中哪些问题真正弄懂了,实验设计有没有不合理的地方,测量结果是不是可靠等。
本节课的内容是安排在八年级上学期,学生刚开始接触电学内容没多久,刚学会电路的最基本的知识,探究能力相当薄弱。把本节课内容作为范例中的“个”进行深入学习,通过本探究活动,既可使学生之前学习的电学知识得以深化和巩固,又可习得物理规律实验探究的基本程式,为以后规律“类”的学习奠定基础。 3.用范例教学理论指导物理方法的渗透
初中物理教学中,教师还应加强物理方法的渗透,因为方法比知识更有价值。物理方法的学习一般都要伴随着物理概念和物理规律的学习,故物理方法的教学必须在物理概念和物理规律的教学中渗透,必须放在一定的案例或一定的情境中进行,而范例教学就能实现这样的目的。此外,物理方法的渗透不是一蹴而就的,它也需要一个循序渐进的过程,需要教师利用范例来潜移默化,帮助学生掌握物理方法,应用物理方法解释物理现象、理解物理概念和物理规律,解决物理问题。
例如“控制变量法”在初中物理知识的研究中应用较多,运用范例理论可以设计“实验探究:决定音调高低的因素”“影响蒸发快慢的因素”为范例,由浅入深,逐步帮助学生掌握控制变量法。
“探究:决定音调高低的因素”这一实验是初中学生第一次接触控制变量法,教学中可先让学生完成课本设计的实验,对“声音的高低”有感性的认识,同时也能激发学生探究物理的兴趣,然后引导学生思考为什么实验中要求“改变钢尺伸出桌边的长度同时要注意使钢尺两次的振动幅度大致相同”。课堂上教师可根据学生的实际情况从“公平测试”的角度引导学生思考,让学生意识到要考虑长度和振动幅度两个因素,而不必给出“控制变量”的说法,以减轻学生的学习负担。本节课另一实验探究“响度与什么因素有关”也可让学生用这一实验装置完成,既可让学生区分“声音的高低”和“声音的大小”,又可加深对“控制变量法”的认识。
“影响蒸发快慢的因素”这一问题学生有相当丰富的生活经验,课堂上可通过学生充分讨论再总结出结论。此时可明确告诉学生,在设计实验进行验证或利用该结论解决问题时,需要注意控制变量;还可给出例题:某校研究性学习小组在探究“液体蒸发的快慢与哪些因素有关”的过程中,根据生活经验提出了以下两种猜想:
猜想一:液体蒸发的快慢可能和物质的种类有关。
猜想二:液体蒸发的快慢和液体表面空气流动的快慢有关。
针对猜想一,同学们设计的实验及观察到的现象如下:
在玻璃板上,同时用酒精和水涂一个同样大的圆斑,观察发现酒精圆斑先干了。
请你认真思考下列问题,并回答:①同学们通过实验得出的结论是:_; ②实验中“涂同样大的圆斑”其目的是:_; ③设计出研究猜想二的实验方案:_ 。
通过前面的学习,学生对“控制变量法”的认识有了一定基础,面对“探究决定电阻大小的因素”的多个变量,学生自然将“控制变量法”迁移运用于本实验设计和解决实际问题了,且通过这一知识的学习加深对“控制变量法”的理解和掌握。
综上所述,加强范例教学理论在初中物理教学中的应用,可更好地落实新课程的教学理念,更好地实施探究性的学习方式,更有效地培养学生的学习能力,从而能实现培养学生的科学素养的课程目标。
参考文献:
[1]高慎英,刘良华.有效教学论[M].广州:广东教育出版社,2004.
[2]朱明进.初中物理规律教学探微[J].西藏教育,2010(5).
[3]王 伟.范例教學结合“非常规”物理实验的高中物理教学研究[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2011.
[4]课程教材研究所、物理课程教材研究开发中心编著.初中物理九年级全一册教师教学用书[M].北京:人民教育出版社,2005.
(作者单位:广东省广州市第三中学)
关键词:范例教学;初中物理;概念;规律;物理方法
新课程标准理念下,初中物理课程是以提高全体学生科学素养为目标的,要实现这一目标,加强范例教学理论在初中物理教学中的研究和应用尤为重要。范例教学理论的主导思想是把传授知识和培养能力结合在一起,教师精选“范例”进行教学,引导学生主动地学习,独立地思考,系统地掌握知识,以培养终身学习的能力。
一、关于范例教学理论
范例教学理论认为,教学应该突出重点,追求深而不是广。作为重点的知识内容就是范例,每个范例都具有一定的代表性,是反映整体的一面镜子且相互联系。范例教学理论还认为,教学必须是学生积极主动地学习,教师只是对学生积极主动地学习提供有效帮助,并帮助学生一步一步地建立起所要掌握知识的内部逻辑,使学生能运用掌握的知识独立地进行继续学习,从而培养学习物理知识和应用物理知识解决实际问题的能力,培养其独立思考能力和各种思维能力。应用范例教学理论指导教学,其教学程序一般分成四个阶段:①范例性地阐明“个”的阶段;②范例性地阐明“类型”“类”的阶段;③范例性地理解规律性的阶段;④范例性地掌握经验的阶段。
二、范例教学理论在初中物理教学中的运用
1.用范例教学理论指导典型概念的教學
在物理教学中,物理概念的教学是首要任务,搞好物理概念教学是中学物理教学成功的关键。但学生的认知水平处于具体运算阶段向形式运算阶段发展中,物理概念的抽象性使学生真正掌握起来不容易。因此,教师在指导学生掌握概念时,可通过运用范例,引导学生学会抓住表象的主要因素和本质联系,形成完整的一般表象,从而建立物理概念。
以“重力”为范例的教学案例为例。初中物理以“力”相关的概念有弹力、重力、摩擦力、压力、浮力等,教学中要考虑如何描述一个“力”,可从教学的内容找出适当的范例进行教学,比如“重力”的教学。下图中给出的是“重力”的教学思路,其实也就是研究“力”的思路。
教学中教师可先通过演示:手中的物体离开手后下落等,说明物体都受到地球的吸引力,再做实验:用线拉着橡皮使它做圆周运动,这时橡皮需要力的拉动才不会跑掉;天上的月亮在绕地球做圆周运动而未偏离轨道也是受地球吸引力影响,由此引出“重力的产生”。
“重力的大小”则通过学生的探究实验来完成,让学生经历猜想、实验、记录数据及分析数据,最终归纳出结论,从而培养学生的科学猜想能力、分析认证能力。
“重力的方向”可让学生通过观察认识物体自由下落的方向、悬挂物体的线自由下垂的方向等,分析得出这个方向就是重力的方向,竖直向下。
“重力的作用点”可明确告诉学生物体受到的重力可以看成在一个点上,这个点就是物体的重心。由于生活中的重力无处不在,故“重力的应用”也就不言而喻了。
通过“重力”范例的教学,对于后面的“摩擦力”一节中,教师可沿用“重力”的教学思路,即从“摩擦力的产生→摩擦力的大小、方向、作用点→摩擦力的应用”这一顺序,在范例教学的前提下,学生有了一定的学习经验,具备一定的科学素养,对“摩擦力”的学习就不会太困难了。
范例教学不但能应用于有“邻近的属”这一类概念的教学,还可应用于有相似定义方法的概念的教学。如速度、密度、压强、功率等典型概念,它们都是用比值法来定义的,它们的教学和学习都渗透着相同的思想方法。在这些概念的教学中教师范例性地给出特殊的“个”给学生研究,那么在所谓的“类”学习中学生就有章可循,从而就容易发现这“类”问题的共同特点及规律。教学中教师有意的设计引导,利用范例教学理论指导典型概念的教学,可有效帮助学生深刻理解一些较复杂的物理现象的本质属性并分析归纳形成概念,从而有效提高学生的学习效率。
2. 用范例教学理论指导物理规律的教学
初中物理规律的教学一般要在学生已有的感性认识的基础上,引导学生通过分析、抽象、概括得出结论,并将得出的结论解决实际的问题。利用范例教学理论指导初中物理规律的教学,通过范例的分析,帮助学生认识普遍的物理规律,使学生在往后的物理规律的学习中能快速掌握学习物理规律的方法,从而提高物理教学的有效性。
以探究“串、并联电路电流的规律”为例,这是初中学生第一次完整经历七个环节的科学探究实验,从而找出串、并联电路中电流的特点。在同一个课时里,串联电路与并联电路电流的规律的探究方法也是相类似的,故此又可以范例性地讲授“串联电路的电流规律”。由于课时等方面的因素影响,实际上对这七个科学探究能力的教学不可能做到面面俱到,教师可根据新课标精神和后续教学的要求,着重以下几种方面的教学:①猜想与假设:引导学生对串联电路各点的电流的关系进行猜想,并要求学生能讲出这样猜想的原因,以及要大胆表达自己的想法,通过同学间讨论和交流,培养合作精神。②设计实验:这个环节是整个实验最重要的一部分,教学中可以分几步走,比如大部分学生只设计一次测量就得出实验结论,这时教师需要引导学生分析这样的结论可不可靠,如何才能得出可靠的结论,从而找出规律。③分析和论证:这个过程可培养学生处理数据的能力,最终培养学生的综合概括能力。教师引导学生分析“测量结果说明了什么”等问题,从而得出探究的结果。④评估:这是本节课的难点,要求学生对自己的探究活动进行回顾、分析,思考在活动中哪些问题真正弄懂了,实验设计有没有不合理的地方,测量结果是不是可靠等。
本节课的内容是安排在八年级上学期,学生刚开始接触电学内容没多久,刚学会电路的最基本的知识,探究能力相当薄弱。把本节课内容作为范例中的“个”进行深入学习,通过本探究活动,既可使学生之前学习的电学知识得以深化和巩固,又可习得物理规律实验探究的基本程式,为以后规律“类”的学习奠定基础。 3.用范例教学理论指导物理方法的渗透
初中物理教学中,教师还应加强物理方法的渗透,因为方法比知识更有价值。物理方法的学习一般都要伴随着物理概念和物理规律的学习,故物理方法的教学必须在物理概念和物理规律的教学中渗透,必须放在一定的案例或一定的情境中进行,而范例教学就能实现这样的目的。此外,物理方法的渗透不是一蹴而就的,它也需要一个循序渐进的过程,需要教师利用范例来潜移默化,帮助学生掌握物理方法,应用物理方法解释物理现象、理解物理概念和物理规律,解决物理问题。
例如“控制变量法”在初中物理知识的研究中应用较多,运用范例理论可以设计“实验探究:决定音调高低的因素”“影响蒸发快慢的因素”为范例,由浅入深,逐步帮助学生掌握控制变量法。
“探究:决定音调高低的因素”这一实验是初中学生第一次接触控制变量法,教学中可先让学生完成课本设计的实验,对“声音的高低”有感性的认识,同时也能激发学生探究物理的兴趣,然后引导学生思考为什么实验中要求“改变钢尺伸出桌边的长度同时要注意使钢尺两次的振动幅度大致相同”。课堂上教师可根据学生的实际情况从“公平测试”的角度引导学生思考,让学生意识到要考虑长度和振动幅度两个因素,而不必给出“控制变量”的说法,以减轻学生的学习负担。本节课另一实验探究“响度与什么因素有关”也可让学生用这一实验装置完成,既可让学生区分“声音的高低”和“声音的大小”,又可加深对“控制变量法”的认识。
“影响蒸发快慢的因素”这一问题学生有相当丰富的生活经验,课堂上可通过学生充分讨论再总结出结论。此时可明确告诉学生,在设计实验进行验证或利用该结论解决问题时,需要注意控制变量;还可给出例题:某校研究性学习小组在探究“液体蒸发的快慢与哪些因素有关”的过程中,根据生活经验提出了以下两种猜想:
猜想一:液体蒸发的快慢可能和物质的种类有关。
猜想二:液体蒸发的快慢和液体表面空气流动的快慢有关。
针对猜想一,同学们设计的实验及观察到的现象如下:
在玻璃板上,同时用酒精和水涂一个同样大的圆斑,观察发现酒精圆斑先干了。
请你认真思考下列问题,并回答:①同学们通过实验得出的结论是:_; ②实验中“涂同样大的圆斑”其目的是:_; ③设计出研究猜想二的实验方案:_ 。
通过前面的学习,学生对“控制变量法”的认识有了一定基础,面对“探究决定电阻大小的因素”的多个变量,学生自然将“控制变量法”迁移运用于本实验设计和解决实际问题了,且通过这一知识的学习加深对“控制变量法”的理解和掌握。
综上所述,加强范例教学理论在初中物理教学中的应用,可更好地落实新课程的教学理念,更好地实施探究性的学习方式,更有效地培养学生的学习能力,从而能实现培养学生的科学素养的课程目标。
参考文献:
[1]高慎英,刘良华.有效教学论[M].广州:广东教育出版社,2004.
[2]朱明进.初中物理规律教学探微[J].西藏教育,2010(5).
[3]王 伟.范例教學结合“非常规”物理实验的高中物理教学研究[D].呼和浩特:内蒙古师范大学,2011.
[4]课程教材研究所、物理课程教材研究开发中心编著.初中物理九年级全一册教师教学用书[M].北京:人民教育出版社,2005.
(作者单位:广东省广州市第三中学)