高中物理学案导学模式下渗透类比方法的探索

发布时间:2016/12/31 13:32:00 编辑:goodook 手机版
 

  摘 要: 为进一步加强科学方法教育,促进高中物理教学模式的转变,本文就学案导学模式下渗透类比方法作一些思考和探索。

  关键词: 科学方法教育;学案导学模式;类比方法
  中图分类号: G427 文献标识码: A 文章编号: 1992-7711(2013)22-056-2
  类比是一种从特殊到特殊或由一般到一般的推理,由两个或两类对象之间在某些方面的相似或相同,而推出它们在其他方面也可能相似或相同的一种逻辑思维方法。
  一、学案导学模式下渗透类比方法的教学探索
  1.了解学案导学模式的内涵
  学案是指教师依据学生的认知水平、知识经验,为指导学生主动获得知识、掌握思维方法、提高自学能力和问题解决能力而编制的学习方案。学案导学模式则是以学案为载体,以导学为方法,教师的指导为主导,学生的自主学习为主体,师生共同合作完成教学任务的一种教学模式。在这种模式中,学生根据学案要求,认真阅读教材和了解教材内容,然后完成学案的相关内容,学生可提出自己的观点,师生共同研究学习。这种教学模式一方面满足了高中学生思维发展的需要,另一方面又能满足高中学生自我意识发展需要,对提高自主学习能力有十分积极的作用。
  2.明确学案导学模式下渗透类比方法的原则
  完成类比往往不是一蹴而就,它需要学生经历将新知识与旧知识进行比较、求同求异的过程。而学案可以为学生构建一个良好的思考和探索空间,便于学生回顾旧知、联系新知、促成类比。同时,渗透类比方法也需要遵循相关原则。
  (1)目标导向性原则。
  高中物理教学受到教学对象、教学内容、教学目标和教学时间等因素的制约。教师首先要根据教学内容和学生实际制定出具体可行的三维教学目标。教师设计学案时需要充分准备,对知识点的要求应明确于心,然后根据目标有针对性地展开教学,遵循最近发展区原理,为学生的学习设置恰到好处的类比条件,尤其要通过配备恰到好处的问题设置,使大部分学生能够轻松顺利地通过旧知识体系来接纳新知识,从而完成既定的学习目标。
  (2)主体参与性原则。
  渗透类比方法应特别强调暴露学生的思维,要让学生经历在旧知识体系中找到与之相关的概念、规律,构建有效类比的过程。教师必须精心设计能够帮助学生构建有效类比的问题,把问题作为教学的起点,让问题处于学生思维水平的最近发展区,引导学生逐步发现问题、提出问题、分析和解决问题。教师应该适时引导和点拨学生去思考和比较,发现旧知识与新知识之间的结构类似性,寻找到类比的突破口,从而实现类比。因此物理教学中要特别重视教师学生的双主体地位。
  (3)循序渐进原则。
  在物理教学中,渗透类比方法是一个长期的教与学的双边活动,一定要循序渐进,不可急于求成,更不能脱离学生实际,对于学生中产生的不恰当的类比要及时分析修正,尽量避免负强化和负迁移。
  3.设计合理可行的学案
  一个完整的学案首先应该包括:【课题名称】、【学习目标】、【问题聚焦】、【效果自测】。其中,【学习目标】应按照三维目标设置,表述要浅显易懂,除了对知识的要求,对科学方法的要求也要明确;【问题聚焦】应首先明确几个大的问题,再以问题链形式贯穿于每个大问题背景之下,让学生对所学概貌有整体把握,对细节亦可以深入探讨;【效果自测】选题应精简、难易适中,能够做到当堂反馈。为方便学生自主学习,教师还应该辅以一定的学法指导,从阅读范围、难点提示、思维方法等方面进行说明;为鼓励学生反思所学,可以专门设置【我的收获与疑惑】栏目,让学生充分表达自己的想法;为拓展学生视野,可以在学案最后附上【知识链接】,如知识背景简介、物理名人语录、物理思维方法介绍,也可以是高考链接或相关网站等。
  4.展示部分教学案例
  案例:探究弹性势能的表达式(理论探究课)
  知识背景介绍:弹性势能是继重力势能以后的又一个势能形式,它比重力势能更加复杂。对于抽象的能量概念,可以依据“功是能量转化的量度”这一思想,并类比重力势能的探究过程,试着对弹性势能表达式进行理论探究。
  【学习目标】 略
  【问题聚焦】
  问题一 弹性势能的概念
  1.卷紧的发条、压缩的弹簧、拉开的弓、弯曲的杆,有什么相同的地方?
  2.结合势能的概念,试给弹性势能下个定义。
  问题二 理论探究弹性势能表达式
  1.猜想:弹性势能的大小可能与哪几个物理量有关?有何事实能够验证你的猜想? (提示方法:类比影响重力势能大小的因素)
  2.转化:研究能量变化通常从做功的角度着手,那么弹簧的弹性势能与拉力做的功有什么关系?(提示方法:类比重力做功与重力势能变化的关系)
  3.定量:怎样计算拉力做的功?
  问题1:重力是恒力,重力做功等于重力与物体在竖直方向移动距离的乘积,容易求。那么,拉伸弹簧时,拉力还是恒力吗?那么做功该怎样计算呢?
  问题2:在以前计算匀变速直线运动物体的位移时,速度也是变化的,我们用到了什么方法?这里的拉力也是变化的,拉力做功可否采用类似的方法?
  问题3:以前求位移时,可以用速度――时间图像下梯形的面积来代替
  那么计算拉力做的功是否也可以用Fl图象下一个梯形的面积来代替呢?
  4.评估:我们探究得到的弹性势能表达式与最先的猜想是否吻合?
  是否可以从单位制的角度验证其正确性?
  【效果自测】、【知识链接】、【我的收获与困惑】(略)
  笔者评价与反思:
  本节课采用了学生自主阅读、分组讨论探究和师生共同归纳总结的方式。通过类比重力势能探究过程,学生认识到弹性势能的可能表达形式;通过类比匀变速直线运动求位移的方法,借助Fl图像,计算弹力做功,最终确定弹性势能表达式。尽管没有做实验,但是理论探究的过程中用到的类比方法同样富有价值。
  二、探索的初步效果与反思
  1.探索的初步效果
  笔者对所教两个班级学生就类比方法进行了问卷调查,发现学生对类比方法的认识明显加强。学生已经认识到类比是一种推理方法,类比的基础是基于两种事物之间的某种相似性;知道类比可以化抽象为形象、化复杂为简单、变陌生为熟悉,有助于对概念、规律的理解与问题解决;学生能够根据自己的所学所感发现和运用类比,甚至创造了不少有价值的类比;学生也对类比结果的可靠性存有一定怀疑,这是符合类比推理或然性特征的;学生认为类比不仅是发现事物间的相同点(求同),有时发现不同点(求异)会更有创造价值,说明学生思维是辨证的、发散的。另外,还有学生提出类比具体应该如何操作,表明他们对类比的思考进入了更深的层次,也为一线教师们研究类比教学提供了方向。
  2.对探索的反思与后续措施
  (1)进一步挖掘类比教育素材。在备课中,首先要吃透教材,除了原先比较明显的可类比内容以外,还需要关注平时被忽视的内容,针对教学目标和难点内容,发现可类比点,创造符合学生认知规律的类比,突破难点。
  (2)不断编写与修订现有学案。学案是学生的学习方案,学案编写的宗旨是要适合学生开展有效学习。不同的学生有着不同的学习习惯和知识背景,不同的知识内容有不同的理解方式,同样的内容也会有不同的类比方法等等,学案必须与时俱进,因学生而变,要常做常新,必要时要吸纳学生参与到学案编制中来。
  (3)进一步激发学生学习主动性。学生是学习的主体,再有价值的教育内容和再好的教育方式,都离不开学生的主动参与和积极合作。教师要在给予学生自主机会的基础之上,营造和谐、理性、智慧的互动氛围。这样,学生才会主动地积极地进行科学方法的训练,并在互动中完善自己,真正提高能力。
  [参考文献]
  [1] 周革军.在类比中探究,在探究中深入――几种常见类比教学案例赏析[J].中学物理教与学,2008(08).