劉克實(shí)
(江蘇省蘇州市吳江汾湖高級(jí)中學(xué) 215211)
互動(dòng)是物理課堂教學(xué)的主要組成,為了讓互動(dòng)更加充分而深入,我們要搭建與之適應(yīng)的教學(xué)支架.從本質(zhì)上來講,教學(xué)支架其實(shí)就是一種協(xié)助,它能夠幫助學(xué)生完成那些獨(dú)立狀態(tài)下所無法完成的任務(wù).支架在教學(xué)中的應(yīng)用和學(xué)生、學(xué)習(xí)內(nèi)容等因素有關(guān),教師在設(shè)計(jì)支架時(shí)必須要積極考慮三者之間的關(guān)系.
圍繞課堂互動(dòng)來搭建教學(xué)支架時(shí),維果茨基的理論給予了我們很大的啟發(fā),他指出學(xué)習(xí)和發(fā)展應(yīng)該源自社會(huì)互動(dòng),其主要形式就是課堂互動(dòng),就學(xué)生的發(fā)展而言,他們應(yīng)該有兩種水平:其一是現(xiàn)有水平,即學(xué)生獨(dú)立活動(dòng)所能達(dá)成的問題解決水平;其二是學(xué)生可能達(dá)到的水平,即通過努力可以達(dá)到的層次.兩種水平之間存在一個(gè)最近發(fā)展區(qū),這是學(xué)生依靠個(gè)體力量無法獨(dú)立完成,需要借助他人的幫助才能完成的一類任務(wù),在教學(xué)互動(dòng)中,我們以提供建議、啟發(fā)思考、組織討論等方式來給予幫助,巧妙搭建各類支架,幫助學(xué)生完成最近發(fā)展區(qū)的跨越,最終實(shí)現(xiàn)能力的發(fā)展和提升.
在物理教學(xué)過程中,為了有效推動(dòng)課堂互動(dòng),我們所搭建的支架類型,一般可以分為以下幾種.
物理教學(xué)涉及到很多實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法,比如打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用,這是學(xué)生進(jìn)入高中階段所接觸的第一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn).面對(duì)陌生的器材,學(xué)生難免會(huì)因?yàn)榫o張而手足無措,教師這時(shí)一方面要引導(dǎo)學(xué)生明確它的工作原理,另一方面更要以實(shí)際操作的方式來為學(xué)生提供示范,讓學(xué)生明確怎樣穿紙帶、怎樣放置(更換)復(fù)寫紙、怎樣連接線路、怎樣規(guī)范化打點(diǎn)操作等等.
物理研究中還涉及到很多技能性很強(qiáng)的分析方法,比如受力分析,雖然這一點(diǎn)在初中學(xué)生也有所接觸,但是高中階段的受力分析顯然更加復(fù)雜,如何確定研究對(duì)象、如何判斷彈力的存在和方向、如何判斷摩擦力的存在和方向等等,諸如此類的問題都需要教師予以有效的示范.
上述知識(shí)和技能學(xué)生都缺乏經(jīng)驗(yàn)支撐,如果沒有老師的幫助,他們可能寸步難移,因此必須要搭建示范性支架,讓學(xué)生的探索有所依靠.
物理思維強(qiáng)調(diào)思維的有序化和嚴(yán)謹(jǐn)性,要引導(dǎo)學(xué)生合理有序地規(guī)劃好自己的思維,教師要提供完整解決方案的例子,這就是我們所說的范例.尤其是學(xué)生第一次接觸某一個(gè)知識(shí)點(diǎn)或規(guī)律時(shí),如何將其和問題聯(lián)系起來,如何進(jìn)行規(guī)范化解題,這些都要范例的指引.
比如運(yùn)用楞次定律來判斷感應(yīng)電流的方向,教師一定要通過范例來給予學(xué)生有效的引導(dǎo).就楞次定律的內(nèi)容而言,文字表述不長,但是蘊(yùn)含的內(nèi)容卻不少,涉及到原磁場(chǎng)的方向、引起感應(yīng)電流的磁通量變化、感應(yīng)電流磁場(chǎng)的方向、感應(yīng)電流的方向,每一個(gè)名詞都相當(dāng)關(guān)鍵且拗口,如果只是和學(xué)生反復(fù)咀嚼文字,學(xué)生是無法獲得什么感觸的,我們通過具體問題的范例,才能引導(dǎo)學(xué)生更好地把握住感應(yīng)電流方向的判斷操作.
問題支架是教學(xué)過程中使用頻率極高的支架,學(xué)生在問題的引導(dǎo)下能夠更加清楚地把握住探索的方向.對(duì)于那些難度較大的學(xué)習(xí)內(nèi)容,教師可以設(shè)計(jì)問題串,為學(xué)生搭建一個(gè)支架組,讓學(xué)生在互動(dòng)中解決學(xué)習(xí)難點(diǎn).
以探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系為例,教師可以設(shè)計(jì)這樣的問題串:
(1)加速度怎么測(cè)定?有無更加簡便的方法?
(2)誰來提供力?只有這個(gè)力影響運(yùn)動(dòng)嗎?如何測(cè)定這個(gè)力?
(3)摩擦力怎么處理?怎么平衡?如何確認(rèn)摩擦力已經(jīng)被平衡?
(4)研究多項(xiàng)因素同時(shí)影響某一物理量,如何規(guī)劃實(shí)驗(yàn)?怎樣控制變量?
(5)面對(duì)眾多數(shù)據(jù),如何處理?可以由圖象找到加速度和力之間的線性關(guān)系,加速度與質(zhì)量的關(guān)系圖象是線性關(guān)系嗎?怎么辦?
(6)實(shí)驗(yàn)的誤差可能是什么造成的?你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)探索中還存在哪些需要注意的地方?
以上問題將激活學(xué)生的思維,也為學(xué)生的合作學(xué)習(xí)提供了議題,圍繞問題的分析和討論,他們將逐步完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),并通過實(shí)驗(yàn)得到問題的解決.
教學(xué)中,我們搭建支架時(shí)要講究策略,畢竟學(xué)生是充滿個(gè)性和智慧的一個(gè)特殊群體,富有策略的支架設(shè)計(jì)才能匹配學(xué)生的發(fā)展需要.
在教學(xué)中,面對(duì)一個(gè)確定的學(xué)習(xí)任務(wù),我們可以用多種不同的形式來設(shè)計(jì)支架,針對(duì)不同的學(xué)生予以選擇,以引導(dǎo)他們跨越最近發(fā)展區(qū).
比如這個(gè)問題:如圖1所示,AB和CD是兩根長度足夠,且相互平行的傾斜金屬導(dǎo)軌,彼此間距為L,傾角為θ.現(xiàn)有一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所處平面,傾斜向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.已知A、C之間接入的電阻為R,一根電阻為r,質(zhì)量為m的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置,且由靜止開始向下滑動(dòng),不計(jì)一切摩擦,試分析ab棒所能達(dá)到的最大速度.
筆者在引導(dǎo)學(xué)生圍繞這個(gè)問題進(jìn)行互動(dòng)時(shí),搭建了以下兩種支架:
(1)出聲思維:當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到最大時(shí),其加速度為0,受力平衡,即重力分量和安培力等大反向,據(jù)此可以求得感應(yīng)電流;再根據(jù)歐姆定律可得電動(dòng)勢(shì);最后結(jié)合電磁感應(yīng)定律可得導(dǎo)體棒的速度.
(2)提問:①導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中受到哪些力?這些力都有怎樣的特點(diǎn)?②導(dǎo)體棒的加速度在過程中有何特點(diǎn)?③你知道最大速度時(shí)的受力特征嗎?⑤導(dǎo)體棒的最大速度和受力有關(guān)嗎?
以上兩種設(shè)計(jì)的基本思路不同,前者側(cè)重由目標(biāo)出發(fā),單刀直入;后者側(cè)重過程分析,抽絲剝繭.不同的設(shè)計(jì)方式各有特點(diǎn),需要教師結(jié)合具體的學(xué)生需要進(jìn)行選擇.
對(duì)于不同的教學(xué)對(duì)象,教師要選用不同的介入節(jié)點(diǎn)、不同的形式、不同的退出節(jié)點(diǎn)來設(shè)計(jì)教學(xué)支架.
比如運(yùn)用動(dòng)能定理來完成問題分析,一般有以下步驟:(1)確定研究對(duì)象和研究過程;(2)明確初末狀態(tài)的動(dòng)能;(3)受力分析;(4)確認(rèn)各力做功的情況;(5)建立方程.不同的學(xué)生遇到的障礙可能是不一樣的,為此教師要結(jié)合需要選擇合適的介入點(diǎn)以及恰當(dāng)?shù)闹Ъ芊绞剑⒔Y(jié)合動(dòng)態(tài)評(píng)估確定合適的退出時(shí)機(jī).
在實(shí)際互動(dòng)過程中,教師往往要采用多個(gè)教學(xué)支架來促進(jìn)學(xué)生完成任務(wù),比如伏安法測(cè)電阻兩種連接方式的誤差分析.我們首先要提供“視覺性呈現(xiàn)”的支架,提供如圖2所示的電路圖;然后再提供問題支架,提出三個(gè)問題:(1)外接法(內(nèi)接法)哪個(gè)電表讀數(shù)存在誤差?(2)誤差是怎么造成的?(3)如此造成的誤差使得結(jié)果偏大或偏小?最后,在學(xué)生已經(jīng)有所認(rèn)識(shí)之后,我們以出聲思維來幫助學(xué)生一起總結(jié),并提煉誤差分析的一般化操作.
以上誤差分析,我們搭建了三種支架,在教學(xué)中搭配使用,可以取得較好效果.總之,支架形式的選擇和搭建需要教師根據(jù)學(xué)生的需要順勢(shì)而為,唯有如此,我們的支架搭建才是成功的.
參考文獻(xiàn):
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