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        基于知識建構(gòu)的教學(xué)模式研究
        ——以“電壓和電壓表的使用”為例

        2023-12-11 05:27:54
        物理通報 2023年12期
        關(guān)鍵詞:電壓表電流表建構(gòu)

        莊 琳

        (江南大學(xué)附屬實驗中學(xué) 江蘇 無錫 214062)

        物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力.要培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)就要求教師不是一味地灌輸知識,而是培養(yǎng)知識建構(gòu)、科學(xué)推理、綜合分析等科學(xué)思維方法的能力與品質(zhì).

        而建構(gòu)主義強調(diào)學(xué)生對知識的主動探索和發(fā)現(xiàn),課程以學(xué)生為中心,教師在教學(xué)中要利用情境、協(xié)作、會話等學(xué)習(xí)要素充分發(fā)揮學(xué)生的主動性、積極性和創(chuàng)造性[1].以建構(gòu)主義理論為基礎(chǔ)設(shè)計的課程,可遵循活動性、主動性和建構(gòu)性原則,能夠更好地達(dá)成培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的目標(biāo).本文對 “電壓和電壓表的使用”進(jìn)行教學(xué)活動設(shè)計,讓學(xué)生經(jīng)歷“問題—猜想—探究活動—結(jié)論”的過程,讓學(xué)生在主動建構(gòu)知識的過程中實現(xiàn)物理核心素養(yǎng)的提升.

        1 概念的構(gòu)建——“支架式教學(xué)”

        1.1 課堂實錄

        師:(實驗演示)打開水輪機開關(guān),觀察到什么?(實驗演示裝置見圖1)

        圖1 自制水流演示教具

        生:水輪機轉(zhuǎn)動.

        師:誰推動水輪機轉(zhuǎn)動?

        生:水.

        師:水定向移動的原因是什么?有什么好辦法能讓水輪機持續(xù)轉(zhuǎn)動?

        生:討論思考回答.

        師:(實驗演示)抽水機提供了持續(xù)的水壓形成水流,讓水輪機持續(xù)轉(zhuǎn)動.

        師:(實驗演示)類比看電路,閉合開關(guān),燈泡亮了,說明什么?

        生:有電流通過了燈泡.

        師:電流是怎么形成的?類比水流的形成,思考討論.

        生:(學(xué)生討論)電路中的電源提供了電壓,形成了電流.電壓是形成電流的原因.(PPT展示)

        1.2 “支架式教學(xué)”設(shè)計意圖

        支架式教學(xué)模式是以蘇聯(lián)心理學(xué)家維果斯基提出“最近發(fā)展區(qū)”為理論,從建筑行業(yè)的“腳手架”獲得啟發(fā)形成的一種教學(xué)模式.該模式遵循學(xué)生智力的“最近發(fā)展區(qū)”而建立,在“最近發(fā)展區(qū)”搭建“腳手架”來連接、延伸、擴展學(xué)生對問題的認(rèn)識與理解,將學(xué)生的智力水平從一個層面提升到另一個層面[2].

        “電壓”是比較抽象的,學(xué)生不容易理解,所以本節(jié)課使用了具體形象的水輪機模型演示持續(xù)水流的形成,給電流、電壓概念的理解搭建“腳手架”.教師啟發(fā)引導(dǎo)“水流形成”的思考,然后讓學(xué)生自己去分析電流的形成,再通過小組協(xié)商、討論,在共享集體思維成果的基礎(chǔ)上達(dá)到對 “電壓”全面、正確的理解.即通過水路和電路的類比,使學(xué)生對電流和電壓有直觀的認(rèn)識,完成對所學(xué)概念的建構(gòu).此種教學(xué)模式要求在教學(xué)中留給學(xué)生一定的空間展開討論,摒棄傳統(tǒng)教學(xué)中教師獨占整個課堂的現(xiàn)象.

        2 學(xué)生”試錯”中的知識內(nèi)化——“體驗式學(xué)習(xí)”

        2.1 課堂實錄

        (引導(dǎo)比較)觀察電壓表跟電流表,找出它們的共同點和不同點.

        生:(知識回憶)電壓表上符號是V,共同點是兩表都有兩個量程,兩個正接線柱和一個負(fù)接線柱.

        師:電壓表使用起來是否也跟電流表相似呢?回憶一下電流表的使用.

        (演示實驗)

        師:用電壓表來測燈泡兩端的電壓,怎么連接,動手試一試.

        (學(xué)生分組實驗)

        生:(實驗反思)電壓表一旦串聯(lián),用電器都不能正常工作,因為電壓表對電流阻礙作用特別大,所以電壓表串聯(lián)相當(dāng)于斷路,只能并聯(lián).

        師:對,這是電壓表和電流表使用上最大的區(qū)別.電流表不能直接連電源,電壓表能不能?

        生:(學(xué)生討論)電流表直接連電源會導(dǎo)致電源短路、電流過大,而電壓表相當(dāng)于斷路,可以直接連電源.

        2.2 “體驗式學(xué)習(xí)”設(shè)計意圖

        建構(gòu)主義強調(diào)學(xué)習(xí)不是由教師向?qū)W生傳遞知識,也不是簡單的信息積累,而是學(xué)生建構(gòu)自己的認(rèn)知過程.在教學(xué)中教師通過一系列的設(shè)計安排盡可能地調(diào)動學(xué)生積極性主動參與學(xué)習(xí),完成對知識的完全內(nèi)化.

        本節(jié)課前學(xué)生已經(jīng)會正確使用電流表,教師引導(dǎo)用比較的方法讓學(xué)生 “試錯”,找出電壓表和電流表使用的異同.在這個過程中學(xué)生由于新舊經(jīng)驗的沖突而引發(fā)概念轉(zhuǎn)變和結(jié)構(gòu)重組,在主動探究中內(nèi)化知識,學(xué)起來輕松而又印象深刻[3].這種體驗式學(xué)習(xí)的模式,采用分組實驗來讓學(xué)生掌握電壓表的使用方法,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)了學(xué)生觀察、交流、評估和反思的能力.教師在課堂活動中幫助、促進(jìn)學(xué)生活動和思維訓(xùn)練,讓學(xué)生以自己的方式建構(gòu)對知識的理解.個人有獨立理解,同時又通過合作學(xué)習(xí)獲得全面理解.

        3 實驗探究實現(xiàn)知識的應(yīng)用——“情境式教學(xué)”

        3.1 課堂實錄

        (實驗演示)圣誕樹燈亮起來(遮住電源).(實驗演示裝置見圖2)

        圖2 土豆電池演示圖

        師:(知識應(yīng)用)誰提供電壓?

        師:電源揭秘——土豆電池.電池提供多大的電壓才能讓燈都亮起來?

        生:猜測.

        師:利用今天所學(xué)自己動手測一個土豆提供的電壓.同時請一組同學(xué)來測這個由多個土豆串聯(lián)后的電壓.

        (學(xué)生分組實驗,實驗裝置見圖3)

        生:(交流評價)一個土豆兩端的電壓是很小的,多個土豆串聯(lián)起來可以提供較大電壓.

        3.2 “情境式教學(xué)”設(shè)計意圖

        建構(gòu)主義理論強調(diào)學(xué)習(xí)的情境性,認(rèn)為創(chuàng)設(shè)情境是實現(xiàn)建構(gòu)的必要前提,是教學(xué)設(shè)計最重要的內(nèi)容之一.“情境式教學(xué)”以使用所學(xué)知識解決現(xiàn)實生活中的問題為目標(biāo),學(xué)習(xí)者在真實情境中試圖找到解決問題的方法,從而獲得解決實際問題的能力[4].

        本節(jié)課末利用對土豆電池的探究將整節(jié)課的重要知識串在一起,實現(xiàn)知識的總結(jié)和應(yīng)用.先引發(fā)學(xué)生的好奇心,再讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識來解釋現(xiàn)象,在不斷引導(dǎo)中讓學(xué)生意識到電壓表作為測量工具,可以進(jìn)行更多的問題探究.學(xué)生在探索和合作交流中又會有新的發(fā)現(xiàn)——想獲得較大的電壓可以把多個電池串在一起.

        物理是一門實踐性很強的學(xué)科,教學(xué)設(shè)計中積極創(chuàng)設(shè)與生產(chǎn)生活實際緊密聯(lián)系的情境,使學(xué)生可以通過真正的實踐,將學(xué)到的知識得以升華獲得實際意義,這必然大大提高他們學(xué)習(xí)的主動性,增強他們的知識運用能力和創(chuàng)造力.

        以上3種教學(xué)模式是在“電壓”這一課中結(jié)合學(xué)情,適合不同知識層次要求設(shè)計的.為了更好地培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng),教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時應(yīng)該時時提醒自己:在我的教學(xué)中學(xué)生是否自始至終扮演著主體的角色,有沒有興趣盎然地被所學(xué)的知識吸引,能不能在主動探索中建構(gòu)知識并在問題解決中靈活地應(yīng)用,是不是在課堂學(xué)中不僅內(nèi)化了知識還獲得了探究的能力.只有做到以上這些,才能達(dá)到義務(wù)教育物理課程中提高物理核心素養(yǎng)的目標(biāo).

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