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      教學(xué)設(shè)計:從學(xué)生的思維起點(diǎn)出發(fā)

      2016-12-17 18:28:41盛建國
      關(guān)鍵詞:學(xué)生思維教學(xué)設(shè)計

      盛建國

      摘 要:生本理念下的教學(xué)設(shè)計應(yīng)從關(guān)注學(xué)生思維出發(fā),從研究學(xué)生的思維起點(diǎn)入手,創(chuàng)設(shè)情境營造思維沖突,創(chuàng)造條件實現(xiàn)思維呈現(xiàn),促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展。

      關(guān)鍵詞:教學(xué)設(shè)計;思維起點(diǎn);學(xué)生思維

      中圖分類號:G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1992-7711(2016)17-043-2

      在教學(xué)中我們經(jīng)常遇到這樣的情況:教師課前認(rèn)真?zhèn)淞苏n,也做了精心預(yù)設(shè),滿以為課堂會思維流暢,實現(xiàn)預(yù)期精彩呈現(xiàn),但實際教學(xué)效果卻讓人大失所望,學(xué)生對教師預(yù)設(shè)的教學(xué)情境可能反應(yīng)平淡,甚至有時走向了預(yù)期結(jié)果的反面,讓教師始料未及,不知所措。下面是一節(jié)八年級物理課“光的折射”的教學(xué)案例:

      一、意料之外:優(yōu)秀學(xué)生為什么也會畫錯

      1.課前教學(xué)預(yù)設(shè):思維順暢,信心滿滿

      筆者在某次執(zhí)教“光的折射”時,課前認(rèn)真設(shè)計后,決定這樣實施教學(xué):

      [1體驗] 根據(jù)事實,提出問題。指導(dǎo)學(xué)生將筷子斜插入水中,請學(xué)生觀察后說出在水面斜上方觀察筷子時看到的現(xiàn)象。學(xué)生都看到筷子似乎在水面處折斷了,水下部分向上彎折(如圖1),以此激發(fā)學(xué)生的好奇心,并適時提出三個循序漸進(jìn)的思考問題:

      (1)光在均勻的空氣中是怎樣傳播的?

      (2)你認(rèn)為光從空氣斜射入水中時,是否仍然沿直線傳播?

      (3)如果不是,你覺得光將會怎樣傳播呢?

      [2探究] 提供支架,輔助猜想。為了讓學(xué)生對光從空氣斜射入水中的傳播有進(jìn)一步了解,為科學(xué)猜想提供一些依據(jù)和幫助,我接下來又讓同學(xué)二人一組做了下面的探究小實驗:

      取一個空一次性紙杯,用激光手電從上方斜著射向紙杯內(nèi),并在紙杯外壁上光斑處標(biāo)記為A點(diǎn)(如圖2);接著,一位同學(xué)保持激光束方向不變,另一位同學(xué)慢慢往紙杯中加水,同時觀察紙杯外壁上光斑位置的變化情況。發(fā)現(xiàn)加水后,紙杯外壁A處的光斑位置向下移了(如圖3)。

      [3作圖] 根據(jù)猜想,試畫光路。請學(xué)生根據(jù)猜想試畫光從空氣斜射入水中時的傳播方向(如圖4)。

      在教學(xué)預(yù)設(shè)中,筆者認(rèn)為學(xué)生觀察到斜插入水中的筷子在水面處好象“彎折了”的事實,應(yīng)該知道:光從空氣斜射入水中時將不再沿直線傳播。接著,再觀察到激光束斜射入水中后,紙杯外壁上的光斑位置向下移,雖然學(xué)生看不到具體的光路,也可以推測出光入水后的偏折方向,接下來再讓學(xué)生猜想并畫折射光線,應(yīng)該不是難事了,所以對課堂學(xué)生的反應(yīng)信心滿滿,充滿期待。

      2.課堂實施效果:意料之外,大失所望

      課堂實施中,當(dāng)學(xué)生觀察到水中筷子“彎折”現(xiàn)象時,都很感興趣,于是自然引出問題:光從空氣斜射入水中時,將怎樣傳播呢?教學(xué)進(jìn)程似乎盡在掌控之中。但是,在學(xué)生完成紙杯實驗時,由于沒有提供固定激光手電的支架,要求學(xué)生手握紙杯不動,將激光手電靠在紙杯沿上,保持激光束方向不變,另一名學(xué)生往紙杯中緩慢加水,同時觀察杯外壁光斑位置的變化。這一實驗操作比較困難,而且要求兩名學(xué)生默契配合,才能觀察到明顯的實驗現(xiàn)象。事實上,許多學(xué)生沒能明了實驗操作辦法,甚至操作不當(dāng)或錯誤,所以我只能請成功觀察到“光斑向下移動”的幾個小組向全班作了交流。

      接著就到了第三步畫圖的環(huán)節(jié),我特意請了一位優(yōu)秀學(xué)生上黑板畫出她的猜想,但讓我始料不及,大跌眼鏡的是,她畫的竟然和正確答案完全相反,折射光線遠(yuǎn)離法線向水面上方偏折了(如圖5),那一刻我真不敢相信自己的眼睛,連優(yōu)秀生都沒能達(dá)到教學(xué)預(yù)設(shè)的效果,感覺自己的教學(xué)設(shè)計完全失敗了……

      二、深刻反思:學(xué)生錯誤的背后隱藏著什么

      1.課后反思:課堂失敗,原來事出有因

      課后反思本課,按照備課時的設(shè)想:有了筷子“彎折”這第一個事實為依據(jù),學(xué)生已經(jīng)不可能猜想光從空氣斜射入水中時仍沿直線傳播了,再有激光紙杯實驗為腳手架,學(xué)生應(yīng)該很容易想到,光從空氣斜射入水中時將靠近法線偏折,然后只需進(jìn)一步實驗驗證,即可得出光從空氣斜射入水中的折射結(jié)論,教學(xué)似乎順理成章。但教后反思,這一設(shè)計看似思維順暢,其實只是教師一廂情愿的設(shè)想。學(xué)生經(jīng)歷第一個體驗活動,看到水中筷子發(fā)生“彎折”的現(xiàn)象,只能得出光從空氣斜射入水中時將不再沿原來的直線傳播;第二個探究實驗由于沒有固定激光筆,實驗操作難度較大,學(xué)生不易觀察到清晰的現(xiàn)象,而且就算看到紙杯壁上的光斑在加水后向下移,要得出光線斜射入水中的偏折情況,仍需較為復(fù)雜的思維過程,因為整個光路并不可見。

      事實證明,初中學(xué)生正處在由感性思維向理性思維發(fā)展的關(guān)鍵時段,且以感性思維為主,對直觀性強(qiáng)的所見所聞比較敏感,他們尚未形成復(fù)雜的理性思維能力。因此,當(dāng)學(xué)生由第一次體驗中看到筷子“向上彎折”這一事實時,對他們產(chǎn)生了很強(qiáng)刺激,他們由筷子“向上彎折”直接認(rèn)為光線也是向上偏折的。如果沒有紙杯實驗的細(xì)心觀察,認(rèn)真思考,學(xué)生根本不會,也不可能想到我們看到水中的筷子時,光線是由水射向空氣的,而現(xiàn)在是研究光從空氣斜射向水,兩者剛好完全相反。因此,從這一點(diǎn)上來說,本課在學(xué)生剛接觸“光的折射”時,就安排“筷子彎折”現(xiàn)象作為猜想光從空氣斜射入水中時偏折情況的依據(jù),并不是最合適,因為“筷子彎折”產(chǎn)生的原因是光從水中斜射入空氣中時發(fā)生偏折,其偏折情況和我們剛開始研究的空氣到水中正好相反。從學(xué)生思維發(fā)展和教學(xué)邏輯角度來說,課堂失敗事出有因。

      2.改進(jìn)優(yōu)化:順勢而為,營造思維沖突

      在對本課進(jìn)行重新分析,尤其是對學(xué)生思維的起點(diǎn)和思維發(fā)展過程進(jìn)行重點(diǎn)研究后,筆者又進(jìn)行了課堂重構(gòu)。鑒于水中筷子“向上彎折”的現(xiàn)象非常明顯直觀,觀察活動用時很少,引入直截了當(dāng),所以仍然用了這個體驗活動,但對后續(xù)教學(xué)作了整體的安排和調(diào)整。

      一是創(chuàng)設(shè)問題情境,營造思維沖突。在觀察到水中筷子“向上彎折”的現(xiàn)象后,教師提出問題:光從空氣斜射入水中時,將怎樣傳播?并讓學(xué)生分組討論,學(xué)生討論后基本都會認(rèn)為,光從空氣斜射入水中時將像水中筷子一樣向水面上偏折。接著,教師將原來的“觀察紙杯壁上光斑移動”的實驗改成演示實驗,用大紙桶,激光手電固定在鐵架臺上,這樣一來,演示的效果非常好,全班學(xué)生都清晰地觀察到紙桶中加水后,光斑向下移動了。此時,教師再問學(xué)生:光從空氣斜射入水中時,將怎樣傳播?這時,學(xué)生觀察到兩個現(xiàn)象,產(chǎn)生了強(qiáng)烈的思維沖突,迫切地想知道為什么水中筷子“向上彎折”,而水中光斑會向下偏折?光從空氣斜射入水中時,究竟會怎樣傳播?二是開發(fā)創(chuàng)新實驗,清晰展示光路。在學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的思維沖突后,教師引入效果震憾的創(chuàng)新實驗,讓學(xué)生親晰地觀察到整個光路。這里采用了二點(diǎn)創(chuàng)新,首先是用大功率綠激光手電清晰地展示水中的光路,其次是用噴水壺制造水霧,水霧所到之處,空氣中的光路一清二楚,效果震憾,學(xué)生情不自禁地歡呼起來。清晰地光路用事實給出了答案,解決了前面的問題。但在學(xué)生心中還有一個問題迫切地想知道答案:為什么我們會觀察到水中筷子“向上彎折”?正是在這樣的思維沖突和強(qiáng)烈欲望下,我們的物理課堂象磁鐵一樣牢牢地吸引著學(xué)生,引領(lǐng)他們?nèi)ヌ骄?、思考,不斷解開心中的疑惑。

      三、深入研究:教學(xué)應(yīng)更關(guān)注學(xué)生的思維活動

      1.思維起點(diǎn):教學(xué)活動的起始和依據(jù)

      實踐經(jīng)驗告訴我們,教學(xué)應(yīng)更關(guān)注以生為本,更關(guān)注學(xué)生的思維活動。奧蘇貝爾曾經(jīng)說過:“如果我不得不把教育心理學(xué)的所有內(nèi)容簡約成一條原理的話,我會說:影響學(xué)習(xí)的最重要因素是學(xué)生已知的內(nèi)容。弄清了這一點(diǎn)后,進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)?!本唧w在教學(xué)中,我們應(yīng)該研究學(xué)生的思維起點(diǎn),并以此作為教學(xué)活動的起始和依據(jù)。

      例如:在初三物理電學(xué)中,學(xué)完“電流”一節(jié)后,學(xué)生第一次遇到如圖6所示的習(xí)題時總是要出錯:原來S1、S2兩開關(guān)均閉合,當(dāng)S2斷開時,問兩電流表示數(shù)如何變化?絕大多數(shù)學(xué)生會認(rèn)為,A2示數(shù)將不變,A1示數(shù)將增大。一開始并不以為意,后來發(fā)現(xiàn)大量同學(xué)都錯,問他們是怎么考慮的,學(xué)生普遍認(rèn)為:當(dāng)斷開S2時,干路中的電流是恒定不變的,當(dāng)一條支路斷開時,另一支路中電流將增大。這才知道,原來學(xué)生認(rèn)為電源流出的電流始終是恒定的,這一思維完全出乎教師的意料之外。再進(jìn)一步深究,為什么許多學(xué)生都會有這種錯誤的想法呢?我們的教學(xué)中有沒有什么問題呢?追溯后發(fā)現(xiàn):原來我們大部分教師在電流概念引入教學(xué)時,都采用了教材上將電流類比作水流的辦法:干路比作河流的干流,支路比為支流。而河流中干流的水量是相對一定的,如果一條支流堵住無水,其它支流的水量將增加,這就是學(xué)生“恒流說”的來源。由此發(fā)現(xiàn),學(xué)生錯誤的源頭還在我們教師的教學(xué)上,只有找到學(xué)生思維的起點(diǎn),教學(xué)才有了原點(diǎn)和支撐。

      2.思維沖突:破舊立新的自主性建構(gòu)

      許多展示的公開課上,我們常常看到教師煞費(fèi)苦心,預(yù)先破解了一個個教學(xué)難點(diǎn),為學(xué)生的理解鋪平了道路。課堂上,師生你問我答,順風(fēng)順?biāo)宦繁硌莸较抡n。這樣“過分順利”的課堂其實少了許多思維訓(xùn)練和思維的深度,也少了深刻的內(nèi)涵。學(xué)生的自主建構(gòu)需要一個破舊立新的過程,尤其在我們物理概念的建構(gòu)中,許多時候要破除學(xué)生錯誤的前概念,就必須要有一個強(qiáng)烈的思維沖突。因此,課堂需要產(chǎn)生思維的沖突和思想的碰撞,這是學(xué)生思維發(fā)展的必經(jīng)環(huán)節(jié)。

      3.思維呈現(xiàn):學(xué)生主體的保障和落實

      課堂需要有精彩的高潮,但同樣也該有一定的留白。課堂要留給學(xué)生沉思和討論的時空,課堂還應(yīng)設(shè)計各種環(huán)節(jié)和方式,讓學(xué)生的思維得以呈現(xiàn),這是保障落實學(xué)生主體地位的客觀需要。研究學(xué)生,是教師進(jìn)行教學(xué)研究的永恒話題,而學(xué)生的思維,更是我們進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時值得重點(diǎn)關(guān)注和分析的內(nèi)容。教學(xué)設(shè)計,應(yīng)該從研究學(xué)生的思維起點(diǎn)出發(fā)。

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