何 斌
(華南師范大學物理與電信工程學院 廣東 廣州 510006)
吳先球
(華南師范大學物理學科基礎課實驗教學示范中心 廣東 廣州 510006)
初中物理教師是學生學習物理學科的啟蒙老師,因此在教學中要特別注重激發(fā)學生的動機,培養(yǎng)學生對物理學科的興趣,建立學好物理的信心.然而一些教師習慣了填鴨式教學,導致物理課堂枯燥乏味,使學生機械地接受知識,很難調動學生學習的主動性和激發(fā)學習動機.將ARCS動機模型與中學物理課堂教學相結合,有助于激發(fā)學生的學習動機,培養(yǎng)學生學習物理的興趣,幫助學生建立信心,體驗學習物理的成就感[1].
ARCS動機模型由美國弗羅里達州州立大學的J.M.Keller教授提出,該模型包括4個部分:注意(attention)、相關(relevance)、信心(confidence)和滿足(satisfaction),簡稱為ARCS動機模型,該模型能幫助教師解決學生學習動機不足的問題[2].
根據ARCS動機模型理論,首先,教師要精心設計課堂引入環(huán)節(jié),在導入部分就抓住學生的注意力,讓學生產生求知欲,這是激發(fā)學生學習動機的第一步.其次,傳授的新知識要與學生已有的知識和實際生活經驗相關聯,讓學生體會到物理知識的有用性.當新舊知識和生活實際有關聯點后,學生對物理知識框架的建構便會更加的順暢.此外,通過各種方法增加學生成功的體驗,比如幫助學生建立明確的目標,為學生提供獲得價值感、展示自我的機會,不斷培養(yǎng)和增強學生的自信心,提高自我效能感.最后,學生通過自身的努力,運用知識解釋生活中的現象,解決實際問題,并且得到教師的積極評價,學生就會對自己的表現產生滿足感[3].
吸引學生的注意力是上好一節(jié)物理課的關鍵,在課堂教學的開始環(huán)節(jié),教師可以借助明顯直觀的實驗現象、能引發(fā)認知沖突的小魔術等為學生創(chuàng)造出學習新知識的情境,這樣使抽象枯燥的內容形象化、趣味化,讓學生產生更大的學習意愿,激發(fā)學生的學習興趣.此外,教師還可以通過圖片、動畫、視頻等形式為學生創(chuàng)設適合學習的情境,豐富感性認識,因為利用這些多媒體資源呈現單調的知識,更符合學生的認知規(guī)律,更有助于學生集中注意力,激發(fā)學習動機[4].
教學片斷1:吸引注意,引人新課
演示:教師表演魔術,一個普通的氣球,給氣球口夾上夾子,不需要充氣,也能慢慢的鼓起來(事先在氣球中放了適量干冰).
現象:氣球慢慢變大,如圖1所示.
圖1 氣球變大的魔術
在該片斷中,教師通過“氣球不用吹也能變大”的趣味魔術引入課堂,有效激起了學生內心深處的好奇心.學生觀察到氣球不用吹也能變大的現象后,定會積極思考是什么讓氣球鼓起來了.問題是學習的強大驅動力,當學生觀察到的現象和已有的認知相沖突,與獲得的前概念相矛盾時,就會在心底產生巨大的問號,學生的思維逐漸活躍起來,學習積極性高漲,在這種情境下,學習動機的激發(fā)和教學效果的提升則是水到渠成的了.
學生不是空著腦袋進入教室的,每個學生在已往的學習與生活中已經獲得了一些經驗知識,教師不能無視這些經驗,要根據學生的認知發(fā)展規(guī)律組織開展教學.因此在課堂教學中,教師要特別注重從學生原有的知識經驗出發(fā),在此基礎上進行引導和教學,一步步生長出新的知識,最終幫助學生摘到桃子.教師帶領學生回顧復習相關的知識內容,可喚醒學生已有的認知,并以此為起點,引導學生進一步思考,提出本節(jié)課要探究的問題,激發(fā)學生的學習訴求[5].
教學片斷2:回憶已學過的物態(tài)變化
師:春天,冰雪消融,說明冰雪變成了水,固態(tài)的冰雪變成液態(tài)的水,這是什么物態(tài)變化?
生:熔化.
師:夏天,河水干涸,說明液態(tài)的水變成了氣態(tài)的水蒸氣,這又是什么物態(tài)變化?
生:汽化.
師:物質可以由固態(tài)變成液態(tài),也可以由液態(tài)變成氣態(tài),那物質能不能由固態(tài)直接變成氣態(tài)呢?
學生一邊回憶,教師一邊記錄,形成相關知識框架,如圖2所示.
圖2 回顧舊知識提出新問題
在教學片斷2中,通過有效提問和畫物態(tài)變化的知識框架,幫助學生回顧固態(tài)和液態(tài),以及液態(tài)和氣態(tài)之間轉化的知識,既能鞏固已有知識,強化知識體系,又自然過渡到本堂課的主題,固態(tài)和氣態(tài)之間的轉化,在新舊知識間建立了聯系.
教學片斷3:判斷真冰和假冰(干冰),引出升華的概念
師:老師有兩種冰,一種是真的冰,一種不是真的冰,請同學們幫忙分辨真假,老師將這兩種物質分別放在兩張紙上,請同學們觀察,一段時間后,兩張紙上有什么變化.
生:兩張紙上的物質體積都變小了.
師:區(qū)別是什么?
生:一張紙上出現了液態(tài)物質,另一張紙上沒有液態(tài)物質出現.
師:所以哪個是真的冰?
生:變化過程中出現液體的物質是冰,冰融化了.
師:另一種物質由固態(tài)直接變成了氣態(tài),是一種新的物態(tài)變化,叫升華.
在教學片斷3中讓學生觀察冰和干冰在常溫下有什么變化,并進行對比,學生觀察到兩種物質體積都變小了,但區(qū)別是一個在變化過程中出現了液體,另一個則沒有出現液體,如圖3所示.學生聯系已有知識可分析得到變化過程中出現液體的物質是冰,物態(tài)變化是熔化,而另一種物質從固態(tài)直接變成氣態(tài),沒有液體生成,是干冰.在教學片斷2和教學片段3中,教師都十分重視新舊知識間的關聯,幫助學生從原有的相關知識經驗、思維水平出發(fā),建立新舊知識間的聯系,引導學生結合實際生活進行分析對比,維持學生的學習動機與需要.
圖3 觀察真冰和假冰的變化
在物理教學中,教師要創(chuàng)造條件使學生獲得成功的體驗,提高自我效能感.教師可以幫助學生設定合理的、能夠實現的目標,目標要有一定挑戰(zhàn)性,同時又是學生通過努力可以實現的,長遠目標可以分割為容易實現的小目標,再逐一達成.對學習基礎較弱的學生,也要為他們創(chuàng)設成功的機會,教師可以降低教學難度,多鼓勵表揚,讓他們體會到成功的滋味,同時引導學生積極歸因,提升學生的自我效能感和學習自信心[6].
教學片斷4:怎樣讓碘錘中的碘升華與凝華
師:除了干冰外,碘也容易升華,請同學們思考,如何讓碘錘中的碘升華?
生:用酒精燈加熱.
師:碘的熔點是113.7 ℃,而酒精燈外焰溫度大約是500 ℃,所以能不能用酒精燈火焰加熱?
生:不能,用酒精燈加熱會使碘熔化,而實驗目的是讓碘升華.
師:那用什么加熱比較好?
生:用熱水,這樣就能在碘的熔點以下加熱了.
師:放在熱水中,固態(tài)的碘直接變成氣態(tài)的碘蒸氣.再思考一個問題,怎樣能讓碘蒸氣直接變回固態(tài)的碘顆粒呢?
生:放在熱水中,碘由固態(tài)變氣態(tài),要讓碘由氣態(tài)變固態(tài),可以試下將其放入冷水中.
在教學片斷4中,當提問怎樣使碘升華時,大部分學生會想到用酒精燈加熱,此時教師通過提示引導,告訴學生碘的熔點,學生在此基礎上分析得出加熱溫度不能超過碘的熔點,進而提出用熱水給碘錘加熱,如圖4所示.學生知道了如何使碘升華,當問到怎樣使碘蒸氣凝華時,都能迅速想到將有碘蒸氣的碘錘放在冷水中凝華,如圖5所示.整個教學過程中,教師沒有直接告訴學生如何讓碘升華和凝華,而是分解教學目標,降低教學難點,通過提問、引導,讓學生自己分析思考,最后得到升華不能用酒精燈,而要放在熱水中,凝華則放在冷水中.幫助學生在提升分析和解決問題能力的同時,獲得成功的學習體驗,從而提高學習的興趣和信心.
圖4 碘在熱水中升華
圖5 碘蒸氣在冷水中凝華
讓學生運用所學的物理知識解釋生活中的現象,在鞏固知識的同時,還能幫助學生維持較高的學習熱情,獲得滿足感.另外,學習的滿足感也可通過及時對學生進行激勵評價而得到.教師要多給予學生稱贊,對學生進行多元評價,評價不能只局限于知識掌握,還應關注學生的努力程度、創(chuàng)新精神等方面.這樣隨著積極評價的增加,學生的滿足感和自我效能感會越來越強,學生會更加喜歡物理課堂,深深體會到學習物理帶來的價值和快樂[7].
教學片斷5:生活中的升華和凝華現象
師:家中用的樟腦丸,時間長了會有什么變化?
生:樟腦丸會逐漸變小,并且能聞到樟腦丸的氣味.
師:能用所學的知識解釋嗎?
生:樟腦丸在變化過程中沒有出現液體,由固態(tài)直接變成了氣態(tài),物態(tài)變化是升華.
師:白熾燈用久了燈絲會變細,燈泡內壁會發(fā)黑,原因又是什么?
生:鎢絲變細是因為溫度升高,發(fā)生了升華,而升華產生的高溫鎢蒸汽遇到冷的玻璃壁,就發(fā)生凝華,形成固態(tài)的鎢附著在玻璃壁上,所以內壁會發(fā)黑.
師:非常棒,回到家你們也可以用這些知識考考自己的父母.
在教學片斷5中,利用所學的升華和凝華知識來解釋生活中樟腦丸變小,燈絲變細、燈泡內壁發(fā)黑的現象,如圖6所示.讓學生覺得學有所用,生活中處處充滿了物理知識,這不但鞏固了課堂內容,還讓學生了解科學、技術、社會之間的關系,真正實現了從物理走向社會.學生在回答問題的過程中,得到教師的積極評價,產生滿足感,學習物理的熱情得以維持.
圖6 解釋生活中的升華和凝華現象
ARCS動機模型與初中物理教學有效結合,可以激發(fā)和維持學生的學習動機.教師基于ARCS動機模型進行教學設計和組織教學,設法吸引學生注意,在新舊知識與實際生活間建立聯系,提供機會增加學生成功的體驗和自信心,引導學生運用知識,獲得滿足感.當初中物理課堂真正成為以學生為中心,充滿活力的課堂,當學生的學習動機被全面激發(fā),學生就能在首次接觸物理的初中階段真正喜歡上物理.