“自主·探究·合作”课堂教学模式初探

时间:2022-05-17 04:03:22

“自主·探究·合作”课堂教学模式初探

摘 要:本文介绍了《欧姆定律》一节探究案例的设计方案,并就设计中的理念对照新课程标准进行了解读和反思,旨在完善“自主·探究·合作”为特征的小组探究性学习模式,真正做到“形散而神不散”。

关键词:欧姆定律;探究案例;教学设计;解读反思

一、教育背景与设计理念

2011年教育部颁布了经修订的《义务教育物理课程标准》(以下简称“新课标”),这是我国义务教育新课程实验取得阶段性成果的标志,更是广大新课程实践者10年经验的总结,定稿后的新课标必将作为指导性文件引领新课改持久深入健康地发展。

为实践新课标所倡导的“提倡教学方式多样化,注重科学探究”的崭新教学理念,我们在总结反思“自主·探究·合作”课堂教学模式的基础上,更加突出“以人为本”的教学思想,以新编苏科版物理教科书为载体,进一步改进《欧姆定律》一节的探究案例设计。在教学设计和实施过程中力图体现以下理念:一是学生发展为本;二是比结论更重要的是过程;三是把思考还给学生。

二、内容分析与学情简析

《欧姆定律》一节编排在学生学习了电流、电压、电阻等概念,电压表、电流表、滑动变阻器使用方法之后,这既符合由易到难、由简到繁的认知规律,又保持了知识的结构性、系统性。欧姆定律作为一个重要的物理规律,反映了电流、电压、电阻三者间的相互关系,是电学中最基本的定律,是分析解决电路问题的金钥匙。欧姆定律是电学的教学重点,也是新课标规定的重点内容之一。

学生通过电阻和串、并联电路的学习已初步掌握了实验探究的基本程序:观察现象—提出问题—猜想假设—方案设计—实验探究—归纳总结—解释现象,初步具备了设计实验方案的能力、动手操作能力和思考与质疑、交流与讨论的学习习惯,对“自主·探究·合作”教学模式已初步适应并产生了兴趣。了解学生的学习现状和发展潜能,便于确定学生的“最近发展区”,从合适的教学起点出发,有针对性地进行教学。

三、探究案例与设计解读

(一)学习目标

1.知识与技能。①掌握欧姆定律及其表达式,并能进行简单的计算;②学习运用“控制变量法”研究问题,培养知识迁移的能力;③进一步学会使用电压表、电流表和滑动变阻器。

2.过程与方法。①进一步实践实验探究的一般程序和方法;②注重实验探究方案设计的思考与改善。

3.情感态度与价值观。①培养学生的科学态度和探索精神;②联系欧姆定律的发现史,渗透锲而不舍科学精神的教育;③体验分工合作、团结互助精神。

解读:依据新课标倡导的三维教学目标设计学习目标,把传统的“教学目标”改为“学习目标”更能突现学生的主体地位。这里的学习目标是指:“学生从学习的起点出发,在教师的引导、支持和促进下,通过自己积极、主动和创造性的学习能够达成和检测的目标。”学习目标的编写和描述要具有针对性和可操作性。

(二)重点与难点

1.教学重点。探究实验的操作,用数学方法正确得出实验结论;理解欧姆定律的内容及其表达式、变换式的意义。

2.学习难点。运用数学方法处理实验数据,建立和理解欧姆定律;运用欧姆定律解决简单的实际问题。

解读:以知识为本的传统教学观注重教师教的重点与难点,而以学生发展为本的新课标教学观,则注重学生学的重点和难点,注重探究电流和电压、电阻关系的过程和方法,体现了“比结论更重要的是过程”这一新课标理念。

(三)教学媒体

1.教师用具。投影设备、多媒体课件等。

2.学生用具。多媒体教学软件,干电池4节、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个,阻值不同的定值电阻3只、导线若干。

解读:投影设备主要用于展示各组设计的探究性实验方案和实验数据的处理,以利于小组间交流、沟通与提升。多媒体课件包括:演示实验电路图的动画幻灯片;数据处理的表格和图像;调光电灯工作原理。

(四)教学过程

1.复习设疑,激发探究欲望。(1)提出问题:①既然电压是形成电流的原因,那么导线中的电流与两端的电压有何关系呢?②既然电阻对电流起阻碍作用,那么导体中的电流与它本身的电阻有何关系呢?(学生举手或随机点名回答。)(2)猜想设疑:同学们对电流与电压、电阻的关系作了各种猜想,那么这三者究竟有怎样的数量关系呢?点出本课主题“欧姆定律”。

解读:①在学生猜想的过程中,教师耐心倾听而不要急着下结论,可让学生互评,以面向全体学生,体现多元评价,发挥评价的发展。②复习旧知是为了导入新知,引起认知冲突,激发探究欲望,为后续的科学探究活动提供“脚手架”,体现了“教师是学生学习的组织者”。

2.设计实验方案,进行实验探究。(1)知识准备:教师向学生介绍“控制变量法”,说明研究电流与电压、电阻间的关系时,必须保持其中一个变量(例如电阻)不变,再通过改变电压,观察电流是如何变化的。设问:在研究电流与电阻关系时,必须保持 不变,通过改变 ,来观察 的变化。(2)方案设计和交流:在学生了解科学实验的设计过程(明确研究目的,确定研究方法,设计合理的实验方案)后,通过同桌讨论,利用提供的仪器,设计一个实验方案。选派几组学生上台交流设计的实验方案,教师简单评析后,投影实验电路图,介绍有关仪器,特别强调滑动变阻器在实验中的作用。(3)实验探究:学生分组实验,实践和体验“控制变量法”,加深对欧姆定律的感性认识。(4)各组处理实验数据,进行分析、归纳得出初步结论。新教材增加了利用实验数据描绘函数图像的方法,理解成正比、成反比的意思,体会构建数学模型在物理研究中的运用,培养学生的科学思维能力。

解读:①把教材中的教师演示实验改为学生分组实验,一是因为学生已初步具备做此实验的基本技能,二是使全体学生都能动手操作,参与体验“控制变量法”,突出学生的主体地位。②本节探究课把重点放在利用“控制变量法”设计与完善实验方案上,以初步培养学生的实验设计能力和创新能力。③选派小组上台交流实验设计方案,旨在引导学生发散思维,相互取长补短,促进创新思维。④教师在这阶段应不断巡视、引导,倾听学生讨论,及时给予评价和指导,以体现“教师是学生学习的参与者”。

3.总结交流,合作共享。(1)各组汇报实验结果,归纳得到两个结论:在电阻不变的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。在电压不变的情况下,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。(2)引导得到欧姆定律及其表达式。(3)强调:欧姆定律中两处用到“这段导体”,这是强调同一导体,即电流、电压、电阻对应同一导体,而且具有同时性。

解读:这一环节以师生互动、生生互动为主。通过总结交流使学生的认识从感性认识向理性认识飞跃,学生的情感在全班共享中得到升华。同时对教师的教和学生的学进行评价反馈。这一阶段将在教师的引导下完成,以体现“教师是学生学习的引导者”。

4.巩固反馈,知识迁移。“模拟调光台灯”的工作原理,作为实验探究的有效补充。学生通过模拟实验,学会选择仪器、设计简单电路、掌握工作原理,加深对常用仪器的认识。

解读:调光台灯的模拟实验,让学生明白物理知识就在身边,物理和生产生活有密切的联系。让学生参与学习的全过程,体现“一切为了学生发展”的理念。

四、感悟与反思

(一)课堂教学设计应是一个动态生成方案

传统的课堂教学设计是以教师的教和书本知识为本位,从教师的主观判断或经验出发,侧重于教学过程的程式化、细节化的准备,这种“静态教案”不能适应动态生成的实际教学过程,不利于促进学生的发展。新课标理念下的课堂教学设计以学生发展为本,从学生的“现有发展区”出发,通过对教材内容的“二次开发”,精心设计动态生成方案,促进学生过渡到“最近发展区”。

(二)探究性学习的真谛是做到“形散而神不散”

虽然全班分成很多小组分散进行探究实验,但各组都围绕“探究电流和电压、电阻的关系”有条不紊地进行,看似无序实是有序。在这中间,教师的组织、引导和参与十分关键。教师一定要遵循“组内异质,组间同质”的原则进行分组,并对组内成员的分工提出责任分工。教师一定要给小组内每位学生分配一个角色,诸如主持人、操作者、记录员、噪音控制者、汇报人等,使每个小组成员在各司其职中自主、合作、探究学习,使每位学生都能在原有基础上有所发展。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京:北京师范大

学出版社,2011.

[2]教科书编委会.义务教育物理教科书[M].南京:江苏教育科学出版社,

2011.

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