朱建平
摘 要:專(zhuān)題教學(xué)是不同于概念課、規(guī)律課、習(xí)題課的一種新的課型。它不同于一般意義上的復(fù)習(xí)教學(xué),它有著其自身鮮明的個(gè)性特征。根據(jù)教學(xué)知識(shí)內(nèi)容的需要、物理思維方法培養(yǎng)的需要,根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的實(shí)際需要,有針對(duì)性地組織專(zhuān)題教學(xué),不僅可以提高高三復(fù)習(xí)教學(xué)的效率,拓展專(zhuān)題教學(xué)的內(nèi)容,也可讓專(zhuān)題教學(xué)在新課教學(xué)中發(fā)揮獨(dú)特的作用。這對(duì)提高課堂教學(xué)效率,改進(jìn)現(xiàn)有高中物理教學(xué)具有非常現(xiàn)實(shí)的意義。
關(guān)鍵詞:專(zhuān)題教學(xué);專(zhuān)題設(shè)置;教學(xué)內(nèi)容組織的策略
中圖分類(lèi)號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2016)7-0004-4
專(zhuān)題教學(xué)是目前高中物理教學(xué)一線廣泛采用的新課型,不同于我國(guó)現(xiàn)有《中學(xué)物理教學(xué)法》論著中提到的概念課、規(guī)律課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課。在我國(guó)現(xiàn)有《中學(xué)物理教學(xué)法》的論著中專(zhuān)題教學(xué)被歸為復(fù)習(xí)教學(xué)之中,但它不同于一般意義上的復(fù)習(xí)教學(xué),它有其自身鮮明的個(gè)性特征。專(zhuān)題教學(xué)同樣也適用于新課的階段性整合教學(xué)。對(duì)于“什么樣的教學(xué)內(nèi)容需要組織專(zhuān)題教學(xué)?專(zhuān)題教學(xué)需要達(dá)到怎樣的教學(xué)目的?專(zhuān)題教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該怎樣去組織?”等等這樣一系列的專(zhuān)題教學(xué)組織策略及教學(xué)方法的問(wèn)題亟待我們?nèi)ソ鉀Q。
1 在高中教學(xué)的全過(guò)程應(yīng)滲透專(zhuān)題教學(xué)
專(zhuān)題教學(xué),顧名思義是指圍繞某一主題而展開(kāi)的教學(xué)。它可以是某一學(xué)科中圍繞某一知識(shí)內(nèi)容的教學(xué),可以是圍繞某一方法、技能的教學(xué),也可以是跨學(xué)科圍繞某一共同主題的教學(xué)。但本文所論述的專(zhuān)題教學(xué),特指現(xiàn)今在高中物理教學(xué)中被廣泛采用的一種課型——高中物理專(zhuān)題教學(xué)。它不同于我國(guó)現(xiàn)有《中學(xué)物理教學(xué)法》論著中提到的概念課、規(guī)律課、習(xí)題課、復(fù)習(xí)課,它有其自身鮮明的個(gè)性特征。
我國(guó)現(xiàn)行的高中物理教材每一章每一節(jié)都是圍繞一個(gè)知識(shí)內(nèi)容與主題展開(kāi)、各章節(jié)之間內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立。然而,雖然各章節(jié)之間的知識(shí)具有一定的獨(dú)立性,但它們卻存在千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,各章節(jié)之間所涉及的物理思維方法也有非常多的共通之處。因而,在平時(shí)的物理教學(xué)中非常有必要在分章節(jié)的教學(xué)之后,打破章節(jié)的界限將某一類(lèi)知識(shí)的內(nèi)涵和外延進(jìn)行匯總和拓展,針對(duì)某一主題與目標(biāo)重組教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行有針對(duì)性的教學(xué)。
這種針對(duì)性的教學(xué),有時(shí)是為了深化或拓展一系列相關(guān)聯(lián)的知識(shí),讓學(xué)生加深對(duì)它們內(nèi)在聯(lián)系的理解與應(yīng)用,形成比較深刻的系統(tǒng)化的知識(shí)體系;有的時(shí)候是為了對(duì)某一系列的物理思維方法甚至解決問(wèn)題的技巧進(jìn)行訓(xùn)練、總結(jié)與歸納,讓學(xué)生親身體驗(yàn),更深刻、更全面地掌握思維方法,從而提高學(xué)生的思維水平與素養(yǎng),發(fā)展學(xué)生的能力。這種針對(duì)性的教學(xué)就是“高中物理專(zhuān)題教學(xué)”。
專(zhuān)題教學(xué)在我國(guó)現(xiàn)有《中學(xué)物理教學(xué)法》的論著中被歸為復(fù)習(xí)教學(xué)之中,但專(zhuān)題教學(xué)不同于一般意義上的復(fù)習(xí)教學(xué)。復(fù)習(xí)教學(xué)主要是對(duì)已學(xué)過(guò)的知識(shí)、方法或應(yīng)用技巧進(jìn)行重現(xiàn)和有限的拓展,往往對(duì)特定知識(shí)的針對(duì)性比較強(qiáng),側(cè)重于梳理,較少?gòu)?qiáng)調(diào)整合。專(zhuān)題教學(xué)雖帶有一定的復(fù)習(xí)課特色,但是更強(qiáng)調(diào)在溫故的基礎(chǔ)上深化、拓展、綜合、整合與提升,更強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性、拓展性。
專(zhuān)題教學(xué)現(xiàn)今在高中物理教學(xué)中被廣泛采用,但主要被運(yùn)用于高三的復(fù)習(xí)教學(xué)中。然而,由上述專(zhuān)題教學(xué)的特性可見(jiàn),專(zhuān)題教學(xué)不僅可運(yùn)用于高三的復(fù)習(xí)教學(xué),亦可用于平時(shí)的新課教學(xué),也可用于平時(shí)的階段性歸納與提升。
例如,在物理必修2“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)新課教學(xué)之后,可以以圖1的實(shí)驗(yàn)裝置為切入點(diǎn)設(shè)置一個(gè)實(shí)驗(yàn)專(zhuān)題。讓學(xué)生探討,用這一個(gè)裝置可以完成哪些力學(xué)實(shí)驗(yàn)?若要完成這些實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)如何操作?采集哪些數(shù)據(jù)?應(yīng)當(dāng)如何控制實(shí)驗(yàn)誤差?通過(guò)這一系列問(wèn)題的探討,將高一年級(jí)“測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度與加速度”“驗(yàn)證牛頓第二定律”“探究做功與動(dòng)能變化間的關(guān)系”“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”等多個(gè)涉及到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)串聯(lián)了起來(lái),讓學(xué)生能站在更高的角度去審視這幾個(gè)實(shí)驗(yàn),看清這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的區(qū)別和聯(lián)系,從而對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理、方法有清晰深入的認(rèn)識(shí)。
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圖1 專(zhuān)題教學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置
2 根據(jù)知識(shí)內(nèi)容教學(xué)的需要組織專(zhuān)題教學(xué)
現(xiàn)今市面上出版的高三復(fù)習(xí)輔導(dǎo)用書(shū),有不少是采用專(zhuān)題的形式來(lái)組織各章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。而這些專(zhuān)題的設(shè)置通常是依循高中物理知識(shí)內(nèi)容的邏輯線索來(lái)組織的。專(zhuān)題教學(xué)中的這種教學(xué)內(nèi)容的組織方式,只適合學(xué)生對(duì)高中物理知識(shí)都有了初步的了解之后,即高三的系統(tǒng)復(fù)習(xí)。
平時(shí)新課教學(xué)中應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需要來(lái)組織專(zhuān)題教學(xué)。比如,有時(shí)概念或規(guī)律所涉及的內(nèi)容抽象、情景復(fù)雜、需考慮的因素多、與前概念有較大的認(rèn)知沖突等;有時(shí)一堂課后,學(xué)生對(duì)概念的內(nèi)涵與外延以及規(guī)律的適用條件等等還存有困惑,那此時(shí)則有必要組織專(zhuān)題的教學(xué),深化對(duì)相關(guān)內(nèi)容的理解。
例如,對(duì)于必修1第三章第二節(jié)中的“研究摩擦力”,一個(gè)課時(shí)往往只能完成淺層次的學(xué)習(xí),而對(duì)于摩擦力概念的細(xì)微辨析是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。如滑動(dòng)摩擦力的方向、靜摩擦力的方向、最大靜摩擦力等細(xì)節(jié)的突破就有必要放到第二課時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)。此時(shí),可以將第二課時(shí)設(shè)計(jì)為一個(gè)小專(zhuān)題。其中,對(duì)滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力的定義、產(chǎn)生條件、大小以及方向的初步掌握是知識(shí)準(zhǔn)備,“摩擦力專(zhuān)題”的教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該定在突破理解“滑動(dòng)摩擦力的方向、靜摩擦力的方向、最大靜摩擦力”這幾個(gè)難點(diǎn)上。教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)師生所掌握的教學(xué)資源如教材、教輔、實(shí)驗(yàn)設(shè)備來(lái)進(jìn)行。其中,“滑動(dòng)摩擦力的方向”與“最大靜摩擦力”最好通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),再通過(guò)例題演練加深理解。而“靜摩擦力的方向”則很難用實(shí)驗(yàn)演示,比較適合用動(dòng)畫(huà)模擬再加上理性分析的方式來(lái)突破。其中,對(duì)于相接觸的兩個(gè)物體都在運(yùn)動(dòng)且保持相對(duì)靜止的情境,要判斷其接觸面上的靜摩擦力的方向和大小是非常抽象的,可以組織學(xué)生在獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上再討論攻堅(jiān)。
按照現(xiàn)有教材的編寫(xiě)方式,每一節(jié)基本是圍繞某一個(gè)概念或規(guī)律為主題展開(kāi)的,章節(jié)間相對(duì)獨(dú)立。但實(shí)際各章節(jié)涉及的概念與規(guī)律間有著非常緊密的聯(lián)系,在完成這些章節(jié)的教學(xué)內(nèi)容后,有必要組織專(zhuān)題的教學(xué)。
例如,高一年級(jí)在完成位移、速度、加速度、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律等基本內(nèi)容的教學(xué)后,有必要組織專(zhuān)題教學(xué),幫助學(xué)生進(jìn)一步厘清“運(yùn)動(dòng)學(xué)”中相關(guān)概念、規(guī)律間的關(guān)系,從更高的視角認(rèn)知、理解它們,構(gòu)建起良好的知識(shí)結(jié)構(gòu)。通過(guò)不同運(yùn)動(dòng)情景的分析與應(yīng)用,讓學(xué)生在具體的應(yīng)用中親身感悟應(yīng)當(dāng)如何運(yùn)用相關(guān)知識(shí)去分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,最終達(dá)到知識(shí)與能力的全面提升。
因而,專(zhuān)題教學(xué)可穿插在新課的概念、規(guī)律教學(xué)中(比如在加速度的教學(xué)中,設(shè)置專(zhuān)題教學(xué),讓學(xué)生仔細(xì)辨析速度、速度的變化量、速度的變化率、加速度等物理量),鞏固對(duì)概念、規(guī)律的理解;也可放在某幾個(gè)概念、規(guī)律教學(xué)之后,厘清相互間的關(guān)系(比如,在電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)力、電勢(shì)能、電勢(shì)等概念教學(xué)后,設(shè)置專(zhuān)題教學(xué),讓學(xué)生體察到它們是從“力”與“能”兩個(gè)不同角度研究靜電場(chǎng)),從而深入理解相關(guān)知識(shí),建構(gòu)起良好的知識(shí)結(jié)構(gòu);也可放在不同知識(shí)塊內(nèi)容的整合教學(xué)中(比如牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒之后,設(shè)置專(zhuān)題教學(xué),讓學(xué)生感悟到解決力學(xué)問(wèn)題的三種不同途徑各自的魅力),通過(guò)整合,提升學(xué)生整體運(yùn)用物理知識(shí)與規(guī)律來(lái)分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
3 根據(jù)物理思維方法培養(yǎng)的需要組織專(zhuān)題教學(xué)
在高中物理學(xué)科的學(xué)習(xí)中,涉及有陳述性知識(shí)(如概念與規(guī)律)的學(xué)習(xí),也涉及程序性知識(shí)(如實(shí)驗(yàn)技能)的學(xué)習(xí),還涉及策略性知識(shí)(如解題方法等)的學(xué)習(xí),以及學(xué)科素養(yǎng)(如物理思維方法、實(shí)事求是的科學(xué)精神)的培養(yǎng)。目前教材的編寫(xiě)主要是按陳述性知識(shí)的知識(shí)脈絡(luò)與體系來(lái)編排的,其他類(lèi)型的知識(shí)的學(xué)習(xí)與學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)則是隱含在其中。愛(ài)因斯坦說(shuō)“教育的真諦在于當(dāng)你忘記一切所學(xué)的東西之后所剩下的東西”,而這些“剩下的東西”恰恰就是陳述性知識(shí)之外的知識(shí)及學(xué)科素養(yǎng)。因而,在完成與陳述性知識(shí)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容的同時(shí),必須組織專(zhuān)題教學(xué)來(lái)強(qiáng)化隱含在陳述性知識(shí)之后的學(xué)科內(nèi)容。
如必修1中第一章第六節(jié)中的“用圖像法描述直線運(yùn)動(dòng)”。圖像法是分析物理規(guī)律和物理問(wèn)題的重要方法之一,也是學(xué)生建立圖像思維能力的基礎(chǔ)。這項(xiàng)能力對(duì)現(xiàn)代公民來(lái)說(shuō)非常重要,因?yàn)楹芏鄰?fù)雜數(shù)據(jù)(如股市數(shù)據(jù))都以圖像的形式來(lái)呈現(xiàn)。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)圖像對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō),還是太過(guò)于抽象,很有必要進(jìn)行相應(yīng)的專(zhuān)題教學(xué)??梢宰寣W(xué)生在初步了解了s-t圖、v-t圖的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步掌握如何讀圖、作圖,提升其利用圖像獲取信息、處理信息的能力。
比如“整體法”“隔離法”是物理學(xué)中非常重要的解決問(wèn)題的方法,其實(shí)也是實(shí)際社會(huì)生活中解決問(wèn)題的一種思維方法。在靜力平衡的受力分析中,我們常要用到整體法與隔離法;在用牛頓定律解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)也要用到整體法與隔離法;在運(yùn)用功能關(guān)系或動(dòng)量解決問(wèn)題時(shí),對(duì)物體或物體系運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析也會(huì)用到整體法與隔離法。因而,在高三的復(fù)習(xí)教學(xué)中,我們可以以整體法與隔離法為專(zhuān)題組織教學(xué),讓學(xué)生在不同類(lèi)型問(wèn)題的解決中去感悟、去體會(huì)?!罢w法”要求學(xué)生建立起一種大局觀,能夠?qū)⒁恍┛此齐s亂無(wú)關(guān)的物體聯(lián)系在一個(gè)大框架內(nèi),只考慮來(lái)自于框架外部的作用,卻不需考慮內(nèi)部作用。“隔離法”要求學(xué)生建立起一種微型觀,能夠?qū)⒆⒁饬械秸w中的一部分,專(zhuān)注于分析此物體受到的各種作用。兩者的結(jié)合應(yīng)用不僅可以解決物理中的力學(xué)問(wèn)題,還可以提升學(xué)生觀察事物、分析事物的思維水平。
物理思維習(xí)慣與方法屬于非陳述性知識(shí)。它總是隱藏在具體的定義和公式背后,學(xué)生能感受到它的重要性和存在性,卻很難掌握。有時(shí)學(xué)生聽(tīng)課會(huì)有一種奇怪的感覺(jué):對(duì)于某道習(xí)題的解答,老師講的時(shí)候就覺(jué)得很清楚、很簡(jiǎn)單,輪到自己做的時(shí)候就不知道怎么下手了。其原因就是沒(méi)有掌握到相關(guān)的思維程序和方法。而很多時(shí)候,人們將責(zé)任歸咎于教師沒(méi)有將這些程序或策略性知識(shí)明示給學(xué)生。但事實(shí)上將程序、方法清晰明確地告知學(xué)生,他們也不一定能形成學(xué)習(xí)的習(xí)慣或熟練地掌握。因此,必須設(shè)置專(zhuān)題對(duì)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練,學(xué)生只有親身在實(shí)際的操練中得到不斷的矯正,才能形成新的習(xí)慣,掌握新的方法。當(dāng)然,有一些思維習(xí)慣也不是一兩次專(zhuān)題訓(xùn)練所能解決得了的,比如解題的第一步就是認(rèn)真審題,然而無(wú)論老師強(qiáng)調(diào)多少次,總有學(xué)生還會(huì)丟三落四。因而,必須通過(guò)長(zhǎng)期的訓(xùn)練,才有可能形成良好的思維習(xí)慣與品質(zhì)。
4 根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的實(shí)際需要組織專(zhuān)題教學(xué)
專(zhuān)題教學(xué)本身就是一種教師根據(jù)自身教學(xué)需要而組織的針對(duì)性的教學(xué),可針對(duì)知識(shí)內(nèi)容、物理方法組織專(zhuān)題教學(xué),當(dāng)然,教師也可根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)需求組織專(zhuān)題教學(xué)。根據(jù)現(xiàn)代建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論,學(xué)習(xí)的過(guò)程是認(rèn)知主體在自己原有認(rèn)知基礎(chǔ)上的有意義的建構(gòu)過(guò)程。在教學(xué)中,教師知識(shí)梳理得再好,講得再精彩,若脫離了學(xué)生的認(rèn)知水平,高于了學(xué)生的實(shí)際能力水平,則無(wú)法引起學(xué)生的共鳴,不能被學(xué)生接受。因而,無(wú)論是新課教學(xué),還是復(fù)習(xí)教學(xué),老師要通過(guò)課堂觀察、作業(yè)批改、課堂提問(wèn)、課堂小測(cè)等多種途徑了解學(xué)生的實(shí)際情況,在必要時(shí),可以針對(duì)學(xué)生集中出現(xiàn)的問(wèn)題,組織專(zhuān)題教學(xué)。
比如,解決帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí),如何確定帶電粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心、找到幾何關(guān)系是學(xué)生普遍感到困難的地方。那么,教師則可以設(shè)立“圓心的確定”為專(zhuān)題,組織專(zhuān)題教學(xué)。首先,讓學(xué)生根據(jù)幾何知識(shí),明確尋找圓心的基本方法,然后讓學(xué)生自己窮舉帶電粒子可能在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的情況,并按照找圓心的方法反復(fù)練習(xí),則可讓學(xué)生順利突破這一難點(diǎn)。
再例如,學(xué)生在解答實(shí)驗(yàn)題時(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理的理解往往是他們的致命弱點(diǎn)。針對(duì)這一點(diǎn),除在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)原理出發(fā),弄清實(shí)驗(yàn)方案,明確實(shí)驗(yàn)每一步的目的,還有必要就實(shí)驗(yàn)的方案設(shè)計(jì)組織專(zhuān)題的教學(xué)。如圖2所示,將“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的幾個(gè)不同裝置的實(shí)驗(yàn)組合在一起,以“實(shí)驗(yàn)條件的控制”為主題,分析應(yīng)當(dāng)如何選取實(shí)驗(yàn)的裝置、實(shí)驗(yàn)器材和研究的對(duì)象才能更好地完成實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這樣的專(zhuān)題教學(xué),既深化了對(duì)機(jī)械能守恒規(guī)律以及其規(guī)律成立的條件的認(rèn)識(shí),又提高了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力。
專(zhuān)題教學(xué)的特性決定了它不是簡(jiǎn)單意義的復(fù)習(xí)教學(xué),它既可運(yùn)用于新課教學(xué)中,也可運(yùn)用于復(fù)習(xí)教學(xué)中。從知識(shí)內(nèi)容、物理方法、學(xué)生面臨的實(shí)際問(wèn)題等多角度出發(fā),結(jié)合教學(xué)的需要,有針對(duì)性地組織專(zhuān)題教學(xué),不僅可以提高高三復(fù)習(xí)教學(xué)的效率,拓展專(zhuān)題教學(xué)的內(nèi)容,也可以讓專(zhuān)題教學(xué)在新課教學(xué)中發(fā)揮獨(dú)特的作用,對(duì)提高課堂教學(xué)效率、改進(jìn)現(xiàn)有的高中物理教學(xué)具有非?,F(xiàn)實(shí)的意義。
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(欄目編輯 趙保鋼)