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        基于問題的學(xué)生主體實踐活動的教學(xué)案例設(shè)計

        2014-12-31 00:00:00吳淑杰劉芳
        學(xué)園 2014年31期

        【摘 要】為了充分體現(xiàn)教學(xué)活動中學(xué)生的中心地位,依據(jù)構(gòu)建主義理論與基于問題的教學(xué)論,在大學(xué)物理教學(xué)中探索培養(yǎng)學(xué)生自主意識、創(chuàng)新精神和能力的有效途徑,設(shè)計以問題為導(dǎo)向、教師啟發(fā)引導(dǎo)與學(xué)生主體實踐活動為核心的教學(xué)方案很有必要。

        【關(guān)鍵詞】實踐活動 教學(xué)案例 剛體的力矩

        【中圖分類號】G642 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-4810(2014)31-0088-01

        基于問題的教學(xué)法是構(gòu)建主義教學(xué)理論的一種具體應(yīng)用。20世紀(jì)美國西余大學(xué)醫(yī)學(xué)院率先嘗試基于問題的教學(xué)。1969年,美國神經(jīng)病學(xué)教授Barrows創(chuàng)立以問題為學(xué)習(xí)基礎(chǔ)(Problem-Based Learning,PBL)的教學(xué)模式?;趩栴}的教學(xué)不同于傳統(tǒng)的教學(xué)方式,它主要具有以下特點:以問題為焦點啟動課程,學(xué)生根據(jù)對問題的理解開展調(diào)查、進行探究;教師的角色不再是提供知識,而是創(chuàng)設(shè)問題情境,通過提問等方式引導(dǎo)、促進學(xué)生進行學(xué)習(xí)?;趩栴}的教學(xué)法創(chuàng)始于醫(yī)學(xué)院,所以,美國大部分醫(yī)學(xué)院已不同程度地采用PBL教學(xué)法。傳統(tǒng)教學(xué)中教師以自己的看法及課本現(xiàn)有的知識來單向灌輸給學(xué)生,這種灌輸式教學(xué),面面俱到地把知識倒給學(xué)生,學(xué)生并不能真正地消化,也失去了咀嚼消化的胃口和主動學(xué)習(xí)的動力。由于學(xué)生不用費力思考就接受了現(xiàn)成的知識,學(xué)生思維力、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識并不能得到培養(yǎng)。為使學(xué)生自主構(gòu)建知識,改革傳統(tǒng)教學(xué)模式,從而達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的,下面我們以剛體教學(xué)為例,設(shè)計了基于問題的探究式學(xué)習(xí)的教學(xué),通過問題引導(dǎo)激發(fā)學(xué)生的自主意識,進行發(fā)散與創(chuàng)新思維活動。

        一 教學(xué)目標(biāo)與方法

        教學(xué)內(nèi)容為剛體的力矩。教學(xué)目標(biāo)是實現(xiàn)對學(xué)生知識和能力的培養(yǎng),尤其是創(chuàng)新思維和能力的培養(yǎng)。知識目標(biāo)是學(xué)生通過探索得到對力矩概念的理解;能力培養(yǎng)目標(biāo)為通過基于問題的探討,激發(fā)學(xué)生的主動意識、問題意識、合作意識、探索欲望和分析解決問題的能力。教學(xué)模式是在問題引導(dǎo)下通過探索活動,學(xué)生自主構(gòu)建知識。教學(xué)方法為學(xué)生動手實驗探索、討論,教師啟發(fā)引導(dǎo)。教學(xué)工具有PPT、彈簧測力計、尺、線、膠貼、掛鉤、角規(guī)、選項牌(標(biāo)有字母與班號、學(xué)生序號)。

        二 教學(xué)方案與實踐

        事先布置預(yù)習(xí)任務(wù),設(shè)置自我學(xué)習(xí)檢查問題。

        1.零力矩情況的討論

        由于學(xué)生對質(zhì)點力學(xué)有較為扎實的基礎(chǔ),所以,這里通過對比的方式引入問題,讓學(xué)生思考,也就是在課程開始用力對質(zhì)點運動狀態(tài)的影響入手,提出第一個問題:有力一定能夠改變剛體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)嗎?給學(xué)生時間討論與思考。

        開始對零力矩討論。首先提示學(xué)生:若力對剛體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)有影響,稱該力有力矩。用淺顯的語言說明什么是零力矩,通過對實際問題的討論,讓學(xué)生明確什么是零力矩,從而建立起對力矩概念的初步感性認(rèn)識。針對相對轉(zhuǎn)軸是否有力矩設(shè)計實際問題,讓學(xué)生通過身邊的實物進行分析探討,如施力方向平行于門軸或與門軸相交,該力相對門軸是否有力矩?對于與相對定點力矩學(xué)生不大容易理解,所以先以點為軸轉(zhuǎn)動的桿為例,怎樣施力相對定點有力矩,怎樣施力無力矩?然后引入質(zhì)點轉(zhuǎn)動問題中的零力矩情況,如地球所受太陽引力相對太陽中心有無力矩?

        提示學(xué)生用手邊的書、教室門、筆等物品,讓學(xué)生相互討論與思考。幾分鐘后讓學(xué)生用選項牌顯示自己的答案(通過選項牌教師掌握整體學(xué)生思維情況、對知識的理解程度,同時也可掌握學(xué)生的出勤情況),鼓勵學(xué)生自由發(fā)言,讓持不同意見的學(xué)生發(fā)言表述自己對問題的分析與結(jié)論。教師不急于給出正確答案,而是通過實際操作引導(dǎo)學(xué)生排除錯誤,然后再讓學(xué)生舉選項牌,如果都選擇正確答案或正確率在95%以上(課下對另外5%的學(xué)生進行幫助與引導(dǎo)),顯示正確答案。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)討論力矩為零的情況。

        2.力矩的影響因素分析

        首先對學(xué)生自我學(xué)習(xí)效果進行問題檢查,讓學(xué)生結(jié)合測力計或通過教室的門親自體驗不同點與不同方向施力以推動門,比較施力的大小,以上述同樣方式進行討論,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)力矩的影響因素:力矩與力的大小、力的方向和力的作用點有關(guān)系。

        3.力矩表達式構(gòu)成分析

        首先提示學(xué)生:若兩個力對剛體的轉(zhuǎn)動狀態(tài)影響相同,稱為力矩相同。若施加在剛體上兩個有力矩的力,使得剛體保持靜止,稱二力矩大小相同。

        以教室的門為對象,在門的不同位置上同時施加不同方向的兩個力,并使門保持靜止,測量力的大小、方向與力的作用點的位置,同時讓學(xué)生展開討論力矩的表達式該怎樣構(gòu)成。為使實驗得出正確結(jié)果,須保證單獨一個力存在時,能使門轉(zhuǎn)動。

        學(xué)生報告所測量力的數(shù)值,并比較兩個力的大小。為克服摩擦力矩所產(chǎn)生的影響,所施加力的大小要保證若單獨施力門能夠轉(zhuǎn)動,同時施加不同方向和不同作用點的兩個力,使門保持靜止,使兩個力對門的轉(zhuǎn)動效果影響相同,說明兩個力矩的大小應(yīng)該相同;同時引導(dǎo)學(xué)生得出用表達式表示的結(jié)論。

        引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合角加速度的概念,用類比的方法,探究力矩的正確表達式。

        參考文獻

        [1]周忠信、陳慶、林藝雄等.PBL教學(xué)模式的研究進展和現(xiàn)實意義[J].醫(yī)學(xué)與哲學(xué)(人文社會醫(yī)學(xué)版),2007(8)

        [2]張建偉.基于問題解決的知識建構(gòu)[J].教育研究,2000(10):58~62

        [3]張萍、劉宇星.同伴教學(xué)法在大學(xué)物理課程中的應(yīng)用[J].物理與工程,2012(1):41~43

        〔責(zé)任編輯:龐遠(yuǎn)燕〕

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