孟成麟 郭海風
1研究目的及意義
研究其他國家的初中物理課堂教學,有助于我們更好地從國際視角上把握本國的物理教學,汲取豐富的信息.目前,隨著我國國際化進程的日益加快,國際互聯(lián)網(wǎng)的形成也加快了對外交流的步伐,使得我們有條件開始研究和對比中外物理課堂教學情況,并且反思我國初中物理課堂教學可能存在的不足.
2國內(nèi)外小組合作教學的對比
新一輪的課程改革開始以來,各國相繼推行科學探究的學習方法,更加注重對學生探究能力的培養(yǎng),小組合作教學開始廣泛的應用于實踐教學中.TIMSS 1999年的科學課程錄像課的研究報告(NCES,2006)從課堂教學的結構、課堂教學內(nèi)容和課堂學生活動三個方面對日本、美國、澳大利亞、荷蘭和捷克五國科學課堂教學的相同點和不同點進行了比較和總結,其中課堂學生活動包含小組合作活動.報告用數(shù)據(jù)表格和條形圖來反映各國的相同和不同之處.在對五國探究活動的比較中發(fā)現(xiàn):澳大利亞的課堂表現(xiàn)最為突出.我國從20世紀90年代才開始探究式教學的理論研究,直到本世紀初教育新課程改革的推出,探究性學習才真正被廣泛關注和實施.
3案例分析及比較
3.1《力與運動——摩擦力》(澳大利亞)
班級人數(shù):27人
上課時間:60分鐘
澳大利亞的課題是摩擦力,選自“力與運動”部分.主要內(nèi)容是探究摩擦力大小的影響因素.整節(jié)課分為兩個部分:前半節(jié)課主要是老師和學生一起討論問題,后半節(jié)課主要是學生實驗.
首先提出問題,引起學生思考.教師向?qū)W生提問,什么是物體的自然狀態(tài)?在學生的詢問中教師給出新的線索:“給物體一個力,它的自然趨勢是什么?”,如果是鐵塊呢?小車呢?子彈呢?火箭呢?這時候?qū)W生的思維產(chǎn)生矛盾,學生依據(jù)個人經(jīng)驗認為物體的自然趨勢是不受力就會慢慢停止,但又認為火箭在太空中不受力依然一直運動.老師利用手中的小車、鐵塊進行演示,問“假設這里的小車的運動趨勢不會停止,那么應該怎樣使它停止?”.為什么除了火箭以外其他物體會停止?有學生回答,因為有摩擦力,還有空氣阻力.請學生閱讀講義,引出了摩擦力的概念.
3.1.1導入環(huán)節(jié)
進入本節(jié)課重點內(nèi)容——摩擦力的學習.提出問題:什么是摩擦力?生活中有哪些事例與摩擦力有關?如果沒有摩擦力會怎樣?利用手中的鐵塊、筆、學生的衣服等各種物體演示,引導學生討論摩擦力是什么樣的力,分析摩擦力是阻礙物體相對運動的一種力.然后讓學生自己舉例探討和分析:摩擦力的大小對我們有什么影響?生活中哪些地方需要增大或減小摩擦力?生活中如何減小摩擦?摩擦力有哪些影響因素?教師在學生討論中適當引導.總結影響摩擦力的三因素,完成實驗前的猜想.
3.1.2實驗準備工作
實驗前的準備工作:要求學生按講義上的提示做實驗并完成數(shù)據(jù),介紹實驗中需要用到的儀器、用具,討論實驗步驟,先做什么?如何做?應注意什么?
3.1.3實驗探究過程
學生開始實驗.學生自己選擇實驗儀器,開始分組實驗,教師巡視,查看學生實驗情況并對出現(xiàn)問題的小組進行單獨輔導.實驗中學生出現(xiàn)以下問題:學生選用了不適當?shù)膹椈沙樱瑧褂酶泳_的彈簧秤;由于木塊有紋理,沿不同方向拉木塊所受摩擦力略有不同,最好從同一方向拉;要在同一桌面上進行實驗,改變木塊所在位置對摩擦力會有影響;一定要兩個數(shù)據(jù)之間有明顯的差距才能說明兩者不同,差距太小不能說明兩者差別具有意義.
3.1.4歸納與總結環(huán)節(jié)
課堂結束前,學生整理歸還實驗儀器.教師詢問學生實驗情況,簡單分析了已完成的部分內(nèi)容,得出結論:物體被拉動瞬間受到摩擦力大于勻速運動時受到的摩擦力;壓力越大摩擦力越大.實驗未完成的部分留待下節(jié)課繼續(xù)進行研究.
3.1.5啟示
澳大利亞物理課堂上最出彩的地方在于教師與學生間的討論.教師充分利用學生的經(jīng)驗,通過實例分析,運用連續(xù)的問題串引導學生學習知識,但知識的系統(tǒng)性不夠.
澳大利亞的課堂案例以師生討論問題和學生實驗為主.師生討論過程中為了引導學生發(fā)現(xiàn)問題和思考問題,教師利用身邊的一些工具進行演示,啟發(fā)學生思維.學生實驗時間占整堂課的42%,師生討論問題時間占教師演示實驗占6%.整個探究教學過程,充分體現(xiàn)了學生主體性的特點,教學側(cè)重于教師和學生提出科學問題、討論問題以及設計和做實驗環(huán)節(jié).
3.2《密度》(中國)
班級人數(shù):約60人左右
上課時間:45分鐘
3.2.1導入環(huán)節(jié)
引入新課:教師通過對如何分辨物質(zhì)、如何鑒別獎牌是否純金的討論來引入新課.
3.2.2猜想與假設環(huán)節(jié)
教師提出問題:教師掰下泡沫塊的一部分,問泡沫塊的質(zhì)[JP3]量和體積如何變化,引導學生猜測物體的質(zhì)量與體積有何關系?
學生實驗和數(shù)據(jù)分析:教師讓學生分組討論如何設計實驗來驗證自己的猜想.討論后請學生代表展示自己設計的實驗方法.
3.2.3探究過程
學生領取儀器進行實驗,記錄數(shù)據(jù),三分鐘后完成實驗.教師請較早完成實驗的三組同學將數(shù)據(jù)寫在黑板上,讓學生各自討論和分析數(shù)據(jù),并請同學上臺解說自己的實驗分析,發(fā)現(xiàn)質(zhì)量與體積成正比.
3.2.4歸納總結環(huán)節(jié)
得出結論:在各小組計算出自己實驗物品的質(zhì)量與體積的比值后得出結論:同種物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比一般相同,不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比一般不同.
3.2.5反思
讓各小組討論實驗中的發(fā)現(xiàn)和體會.學生發(fā)現(xiàn)多次測量取平均值可以減小誤差,質(zhì)量與體積的函數(shù)圖像是一條直線.讓各小組同學畫出自己所測物質(zhì)的質(zhì)量與體積函數(shù)圖象,其結果再次驗證了質(zhì)量與體積成正比,不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比一般不同.
學習密度的相關知識和內(nèi)容:用實驗結論引出密度的概念,說明密度是物質(zhì)的一種特性.再次發(fā)問:如何辨別獎牌是否純金?讓學生查看密度表,觀察不同物質(zhì)的密度,認識密度的單[JP3]位.通過不同物質(zhì)的密度表格,看出不同物質(zhì)的密度可能也相同.
教師還向?qū)W生介紹了一些網(wǎng)站以便學生查看各種物質(zhì)的密度.讓學生思考,玻璃摔碎后密度是否相同?舉一些相關的例子進行說明.并與學生一起討論生活中利用密度知識的現(xiàn)象.
課堂反思:評估本節(jié)課的收獲.
留下作業(yè):測獎牌的密度.
本節(jié)課學生實驗的時間太短,但有較多的討論和展示環(huán)節(jié),對實驗和本課的學習有一定的反思和評估.
中國的課堂案例以非實驗和觀察的活動為主,其中集體活動時間占整節(jié)課的69%,個別活動即學生討論占18%.學生實驗和學生集體觀察各占7%.
中國的探究課堂讓學生全面感受探究過程,注重對知識本身的理解,強調(diào)學生對數(shù)據(jù)的處理能力和歸納總結能力,給學生機會展示自己、評估自己,促進學生自我反思.
4課堂教學模式比較的啟示及展望
通過對澳大利亞和中國的課堂案例進行分析和總結,不僅凸顯了兩國教育發(fā)展的閃光點,也發(fā)現(xiàn)了其薄弱之處.對中國而言,一方面可以針對中國課堂教學還不夠完美的地方進行進一步的改善,另一方面也可以學習和借鑒其他國家的經(jīng)驗.
4.1真正做到以學生為主體
要尊重學生的原有知識和經(jīng)驗,要讓學生自己從新、舊知識的沖突中進行概念轉(zhuǎn)變和結構重組,自主建構知識,而不是簡單地將知識灌輸給學生.要重視學生的直觀觀察和體驗,讓學生獲得直觀的感受,并在此基礎上進行分析和討論,理解知識的本質(zhì).知識要圍繞學生的問題展開,重視學生思維發(fā)展的脈絡,而不僅僅是按照知識本身的結構和順序進行,按照成人的思維模式進行.雖然一直在強調(diào)“以學生為主體”,但真正能做到這一點的很少,它對教師提出了很高的要求.教師要靈活控制整個課堂的進程,而不是簡單地按照固定的模板或預設的步驟和情境進行,要關心學生的世界,按照學生的情況隨機調(diào)整教學過程;教師要會引導學生主動發(fā)問,主動尋求知識的構建,幫助解決學生思想觀念的矛盾和沖突.
4.2用問題串啟發(fā)學生思維
4.2.1教師提出的問題要具有啟發(fā)性,問題難度適當
在遇到復雜的問題時,可以把問題分解成一個一個的問題串,逐步引導學生思考,在恰當?shù)臅r候給學生提供線索啟發(fā)學生思維.設置的問題情境可以適當?shù)拈_放和自由一點,要留給學生思考和討論的空間.當學生對問題不理解時,可以鼓勵學生向教師發(fā)問來使得問題更加豐滿和具體.這一點要求教師能夠很好的掌控問題的發(fā)展,讓學生發(fā)散的思維盡量向問題解決的途徑上靠攏.教師提出問題不能過于簡單或者沒有啟發(fā)性,教師一提問學生就能立刻給出答案的問題不一定是好的問題.
4.2.2加強學生實驗
對物理這門學科而言,學生實驗是培養(yǎng)學生探究能力的一個重要途徑.要重視學生實驗,而不是形式化,只讓學生在極短的時間內(nèi)感受一下.要讓學生自主進行實驗,獨立或者與同學合作完整的進行實驗設計、實驗操作、采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)等過程.要培養(yǎng)學生獨立思考的能力、動手實驗的能力、合作學習的能力和解決問題的能力.教師只需要進行適當?shù)闹笇?,在學生遇到問題的時候幫助學生找出原因、找到突破口,要留給學生充足的時間來完成實驗.
4.2.3與多學科和生活緊密相連
除了中國,其它幾個國家在初中都是設置的科學課程,科學課程中的物理部分注重學科之間知識的融合.在中國雖然沒有設置這種綜合課程(除浙江?。?,但課程標準中也有要求“注意學科滲透,關注科技發(fā)展”.因此,在物理教學中,尤其是在面對一些實際問題的時候,要加強學科之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學生綜合分析能力和解決問題的能力.
此外,科學知識還要注意與生活相聯(lián)系,“從生活走向物理,從物理走向社會”,要讓學生從生活中發(fā)現(xiàn)物理現(xiàn)象,增加學生學習物理的動機和興趣,培養(yǎng)學生運用實際知識解決生活中問題的能力,學以致用而非紙上談兵.要讓學生學會處理一些開放性的、與社會和科學技術緊密相連的問題,而不是只會解決一些固定的物理模型類的習題.