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摘要:物理课在传授物理知识的同时也培养着学生的思维能力,习题课是物理教学的重要组成部分,依据布鲁姆认知领域的教育目标,结合具体试题,在各层次按照不同的能力要求设计出不同的问题,并作出相应的评价,使习题教学真正发挥应有的作用。
关键字:习题教学;问题设计;认知能力
【中图分类号】G633.7
物理课堂习题课教学是指对学生所学知识进行巩固和运用的以练习为主的课,习题训练的目的在于巩固提高认识、训练思维,一道习题的解决往往要涉及到学生的各方面的认知能力,解题时学生会有意无意大量征用这些能力,习题教学中必须主动训练学生的思维能力。
按照布鲁姆的“教育目标分类法”,在认知领域的教育目标可分成:.知道(知识)(knowledge)、领会(理解)(comprehension)、应用(application)、分析(analysis)、综合(synthesis)、评价(evaluation)六个层次。布鲁姆的“教育目标分类法”用难度级别对人的认知能力进行了区分,越到后阶段,难度越高。依据上述教育目标,对于教育活动中的教育目标层次是否清晰,目标达成与否,就容易判别,相应的教育评价就会客观。目前,我国高考各学科在制定考核目标时,主要参考了布鲁姆“教育目标分类法”中认知领域的教育目标。
下面结合一个案例,依据布鲁姆认知领域的教育目标,谈一谈认知能力在高中物理习题问题设计中的具体体现。
案例:(2013安徽卷第22题)一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间 的变化情况如图2所示,物体相应的速度 随时间 的变化关系如图3所示。求:(1)0~8s时间内拉力的冲量;(2)0~6s时间内物体的位移;
(3)0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功。
根据布鲁姆的“教育目标分类法”认知领域的教育目标,结合本考题就以下六个层次问题进行设计和评价:
层次一、认知性问题:它是对知识的回忆和确认。这一层次所涉及的是具体知识或抽象知识的辨认,用一种非常接近于学生当初遇到的某种观念和现象时的形式,回想起这种观念或现象。能力评价体现在:回忆,记忆,识别,列表,定义,陈述,呈现等方面。问题设计举例:“各时间段内拉力的大小以及速度的大小各是多少?方向如何?”“各时间段内物体是静止还是运动的?”
层次二、理解性问题:它主要考察学生对概念、规律的理解,让学生进行知识的总结、比较和证明某个观点。是指对事物的领会,但不要求是深刻的,而是初步的,可能是肤浅的。能力评价体现在: 说明、识别、描述、解释、归纳、比较、区别、转化、推断等方面。问题设计举例:“该试题主要涉及到那部分物理学知识?”“各时间段内物体做什么运动?速度如何变化?” “各时间段内物体是否受摩擦力?”
层次三、应用性问题:它主要是指对所学习的概念、法则、原理的运用。它要求在没有说明问题解决模式的情况下,学会正确地把抽象概念运用于适当的情况。这里所说的应用是初步的直接应用,而不是全面地、通过分析、综合地运用知识。能力评价体现在:应用,论证,举例说明,解决简单问题等方面。问题设计举例:“求:(1)0~8s时间内拉力的冲量” “各时间段内摩擦力的冲量、合外力的冲量又如何?”“各时间段内摩擦力的大小和方向如何?”“加速度的大小及方向如何?” “各时间段内的位移以及总位移是多少?”“物体与水平地面间的动摩擦因数为多少?”
层次四、分析性问题:它主要让学生透彻地分析和理解,并能利用这些知识来对自己的观点进行辩护。能力评价体现在:分类、分段、隔离、分解、物理量分析、物理情景的再现等方面。问题设计举例: “2~6s内物体为什么会做匀加速直线运动?”“0~2s内物体为什么会静止?”“各时间段内的物理量变化情况以及遵守的规律如何?”
层次五、综合性问题:它能使学生系统地分析和解决某些有联系的知识点集合。是以分析为基础,全面加工已分解的各要素,并再次把它们按要求重新地组合成整体,以便综合地创造性地解决问题。它涉及具有特色的表达,制定合理的计划和可实施的步骤,根据基本材料推出某种规律等活动。它强调特性与首创性,是高层次的要求。能力评价体现在:解题思路制定、方法选择、物理及数学建模、整体法、系统思维、实验设计等方面。问题设计举例:“如何求物体的质量,有没有多种方法?”“各时间段外力F、摩擦力以及合外力做功情况如何?动能变化、摩擦生热及能量转化情况” “(3)0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功”“全过程动量定理和动能定理的运用”等。
层次六、评价性问题:理性地、深刻地对事物本质的价值作出有说服力的判断。这是认知领域里教育目标的最高层次。这个层次的要求不是凭借直观的感受或观察的现象作出评判,而是理性的深刻的对事物本质的价值作出有说服力的判断,它综合内在与外在的资料、信息,作出符合客观事实的推断。能力评价体现在:解题正确性的估计、思路方法技巧的评价、对学生发展的影响等方面。问题设计举例:“本题考查了哪些知识点?用到哪些方法?”“是否存在一题多解、一题多问”“是否有利于知识的巩固、迁移和提高,思维是否得到了训练”等。
从以上案例分析不难看出,试题短小精悍、简洁明了,却可以设计出很多不同认知能力层次的问题,而这些问题恰能体现出学生不同层次的认知能力。在这六个层次的问题中,前三个是属于初级层次的认知问题,它一般有直接的、明确的、客观的答案;而后三个层次问题属于高级认知问题,分析综合的出发点、考虑问题的思路及角度不同,解决问题的方式方法就会表现出灵活多样。
学习物理,不做习题是不行的,但做习题不在于多,而在于精。在物理习题问题设计的教学实践活动中,依据认知规律、结合实际教学情况灵活地设计问题,使问题设计具有层次性、针对性、深刻性、艺术性。重视解题的质量,使学生对习题以及与习题有关的问题进行深刻的思考,加强评价与反思,充分调动学生的积极性和主动性,从而使习题教学真正地达到巩固知识、提高认识、培养能力、观念和完善自我评价体系的目的,为学生学习能力的培养奠定坚实的基础。
参考文献
[1]教育部考试中心.高考物理测量理论与实践.北京:高等教育出版社,2004.1
[2]阎金铎,续佩君.物理能力测量研究.广西教育出版社,1996.12
关键字:习题教学;问题设计;认知能力
【中图分类号】G633.7
物理课堂习题课教学是指对学生所学知识进行巩固和运用的以练习为主的课,习题训练的目的在于巩固提高认识、训练思维,一道习题的解决往往要涉及到学生的各方面的认知能力,解题时学生会有意无意大量征用这些能力,习题教学中必须主动训练学生的思维能力。
按照布鲁姆的“教育目标分类法”,在认知领域的教育目标可分成:.知道(知识)(knowledge)、领会(理解)(comprehension)、应用(application)、分析(analysis)、综合(synthesis)、评价(evaluation)六个层次。布鲁姆的“教育目标分类法”用难度级别对人的认知能力进行了区分,越到后阶段,难度越高。依据上述教育目标,对于教育活动中的教育目标层次是否清晰,目标达成与否,就容易判别,相应的教育评价就会客观。目前,我国高考各学科在制定考核目标时,主要参考了布鲁姆“教育目标分类法”中认知领域的教育目标。
下面结合一个案例,依据布鲁姆认知领域的教育目标,谈一谈认知能力在高中物理习题问题设计中的具体体现。
案例:(2013安徽卷第22题)一物体放在水平地面上,如图1所示,已知物体所受水平拉力F随时间 的变化情况如图2所示,物体相应的速度 随时间 的变化关系如图3所示。求:(1)0~8s时间内拉力的冲量;(2)0~6s时间内物体的位移;
(3)0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功。
根据布鲁姆的“教育目标分类法”认知领域的教育目标,结合本考题就以下六个层次问题进行设计和评价:
层次一、认知性问题:它是对知识的回忆和确认。这一层次所涉及的是具体知识或抽象知识的辨认,用一种非常接近于学生当初遇到的某种观念和现象时的形式,回想起这种观念或现象。能力评价体现在:回忆,记忆,识别,列表,定义,陈述,呈现等方面。问题设计举例:“各时间段内拉力的大小以及速度的大小各是多少?方向如何?”“各时间段内物体是静止还是运动的?”
层次二、理解性问题:它主要考察学生对概念、规律的理解,让学生进行知识的总结、比较和证明某个观点。是指对事物的领会,但不要求是深刻的,而是初步的,可能是肤浅的。能力评价体现在: 说明、识别、描述、解释、归纳、比较、区别、转化、推断等方面。问题设计举例:“该试题主要涉及到那部分物理学知识?”“各时间段内物体做什么运动?速度如何变化?” “各时间段内物体是否受摩擦力?”
层次三、应用性问题:它主要是指对所学习的概念、法则、原理的运用。它要求在没有说明问题解决模式的情况下,学会正确地把抽象概念运用于适当的情况。这里所说的应用是初步的直接应用,而不是全面地、通过分析、综合地运用知识。能力评价体现在:应用,论证,举例说明,解决简单问题等方面。问题设计举例:“求:(1)0~8s时间内拉力的冲量” “各时间段内摩擦力的冲量、合外力的冲量又如何?”“各时间段内摩擦力的大小和方向如何?”“加速度的大小及方向如何?” “各时间段内的位移以及总位移是多少?”“物体与水平地面间的动摩擦因数为多少?”
层次四、分析性问题:它主要让学生透彻地分析和理解,并能利用这些知识来对自己的观点进行辩护。能力评价体现在:分类、分段、隔离、分解、物理量分析、物理情景的再现等方面。问题设计举例: “2~6s内物体为什么会做匀加速直线运动?”“0~2s内物体为什么会静止?”“各时间段内的物理量变化情况以及遵守的规律如何?”
层次五、综合性问题:它能使学生系统地分析和解决某些有联系的知识点集合。是以分析为基础,全面加工已分解的各要素,并再次把它们按要求重新地组合成整体,以便综合地创造性地解决问题。它涉及具有特色的表达,制定合理的计划和可实施的步骤,根据基本材料推出某种规律等活动。它强调特性与首创性,是高层次的要求。能力评价体现在:解题思路制定、方法选择、物理及数学建模、整体法、系统思维、实验设计等方面。问题设计举例:“如何求物体的质量,有没有多种方法?”“各时间段外力F、摩擦力以及合外力做功情况如何?动能变化、摩擦生热及能量转化情况” “(3)0~10s时间内,物体克服摩擦力所做的功”“全过程动量定理和动能定理的运用”等。
层次六、评价性问题:理性地、深刻地对事物本质的价值作出有说服力的判断。这是认知领域里教育目标的最高层次。这个层次的要求不是凭借直观的感受或观察的现象作出评判,而是理性的深刻的对事物本质的价值作出有说服力的判断,它综合内在与外在的资料、信息,作出符合客观事实的推断。能力评价体现在:解题正确性的估计、思路方法技巧的评价、对学生发展的影响等方面。问题设计举例:“本题考查了哪些知识点?用到哪些方法?”“是否存在一题多解、一题多问”“是否有利于知识的巩固、迁移和提高,思维是否得到了训练”等。
从以上案例分析不难看出,试题短小精悍、简洁明了,却可以设计出很多不同认知能力层次的问题,而这些问题恰能体现出学生不同层次的认知能力。在这六个层次的问题中,前三个是属于初级层次的认知问题,它一般有直接的、明确的、客观的答案;而后三个层次问题属于高级认知问题,分析综合的出发点、考虑问题的思路及角度不同,解决问题的方式方法就会表现出灵活多样。
学习物理,不做习题是不行的,但做习题不在于多,而在于精。在物理习题问题设计的教学实践活动中,依据认知规律、结合实际教学情况灵活地设计问题,使问题设计具有层次性、针对性、深刻性、艺术性。重视解题的质量,使学生对习题以及与习题有关的问题进行深刻的思考,加强评价与反思,充分调动学生的积极性和主动性,从而使习题教学真正地达到巩固知识、提高认识、培养能力、观念和完善自我评价体系的目的,为学生学习能力的培养奠定坚实的基础。
参考文献
[1]教育部考试中心.高考物理测量理论与实践.北京:高等教育出版社,2004.1
[2]阎金铎,续佩君.物理能力测量研究.广西教育出版社,1996.12