六、以学为教:促进课堂教学的生成
以学为教,就是说教学的基点是学生,一切以学生的需求为教学的出发点,同时教学也是为了不断提升学习的需求。根据马斯洛的动机需要理论,人有生理的需要、交往的需要、安全的需要、被尊重和爱的需要。在这些需要满足之后,自我实现的需要成为人的最高需要。王升教授在《教育研究》2002年11期上撰文认为:我们可以从安全需要、被认可需要和发展需要三个纬度,把学生在教学中的需要大体分为由低到高的六个层次:不被成人批评的需要;获得物质性奖励的需要;获得精神性奖励的需要;自我表现的需要;认知的需要和自我发展的需要。课程实施和评价都要为学生的发展服务。课程实施要依据具体的学科内容,以沟通为手段,以习得学习策略为目的。激发学生学习的潜在能力,激活、诱导学生学习的积极性,养成良好的学习态度和学习习惯。“一切天赋和诺言都不如习惯更有力量”。我国教育界流行的一句名言:“以其所知,喻其不知,使其知之”。可见“以学为教”最核心的思想是教学要促进学生习得学习策略,使学生从“学会”到“会学”,学习策略形成的关键是生成性。所以,以学为教的根本途径是构建生成性的教学过程。
课堂对话是生成性课堂的主要形式。
克林伯格说过:“在所有的教学中,都进行着最广泛意义的对话,不管哪一种教学方式占支配地位,相互作用的对话都是优秀教学的一种本质性标识。”没有由对话引起的反思,回归会变得肤浅而没有转变性,那将不是反思的回归,而只是重复。对话会促成“重新组织”课程,因为课程是师生共同探求新知的发展过程、思维的交融、思想的碰撞、问题的开放、学生学习的“自主”、课堂教与学的“生成”。要让学生沉浸在“重要的问题之中”,以寻找重要知识为乐,使知识本身成为激发学习动机的有效媒介。
教学案例
活动一:学生分组小实验
师:今天我给大家带来两件玩具。
(出示纸杯,杯里装着一只秒表和一个系着细线的小球,两个同学一组。)
师:大家先玩一玩。
要求:让秒表走起来,让小球动起来,看看秒表表针针尖做什么运动?小球做什么运动?
(学生玩、观察)
师:下面大家围绕刚才的问题说一说。
学生1:小球向上抛,让小球做竖直上抛运动。
学生2:水平抛出,小球做平抛运动。
学生3:静止释放,让小球做自由落体运动。
学生4:让小球做圆周运动。
(学生边说边演示)
学生5:表针针尖做圆周运动。
师:刚才两个同学提到圆周运动,那什么是圆周运动呢?
生:如果物体的轨迹是圆,物体就做圆周运动。
师:如果物体的轨迹是圆周,我们就说这个物体做圆周运动,还有吗?一定要做完整的圆周吗?
生:物体的轨迹是圆周的一部分也可以。
师:那什么是圆周运动呢?
生:如果物体的轨迹是圆或者一部分圆弧,我们就说这个物体做圆周运动。
师:非常好!同学们看屏幕。
(屏幕上面显示出圆周运动完整的定义)
活动二:学生分组小实验
师:继续玩。要求:观察并判断秒表表针针尖与针尾运动的快慢,并说出判断依据;也可以让小球在纸杯里做圆周运动,或把小球拿出来做圆周运动,也可以配上秒表,判断小球做圆周运动的快慢,并说出判断依据。
(学生玩、观察)
师:也可以前后、左右相互交流,看看同学的判断。
学生1:秒针针尖快,因为相等时间内走过的圆弧长。
学生2:一样快。
师:理由?
学生2:因为针尖走一圈,针尾也走一圈。
学生3:相等时间内小球转的圈数越多越快。
师:还有吗?
(见下面的学生没人回答,教师拿出挂在教室里的钟。)
师:观察一下秒针与分针哪个快?
生:秒针快。
师:为什么?
生:因为在相等时间内秒针转过的角度大。
师:还有吗?
生:秒针走一圈需要一分钟,分针走一圈需要一小时。所以,秒针快。
师:还有吗?
(没人回答)
师:好,下面同学们看黑板,看一下同学们刚才说出来的以及相应的判断依据。
师:(指着黑板)刚才同学们说了很多,有的说相等时间内走过的圆弧长运动得快;有的说如果相等的时间内走过的圈数越多越快;有的说相等时间内转过角度大的快:有的说走一圈花的时间越少就越快。那到底用什么来反映运动的快慢呢?下面请同学们翻开教材第14页,自己阅读第14~15页,并思考刚才的问题。
(学生自己阅读教材)
活动三:概念的理解
师:通过刚才的阅读,教材中是用什么物理量来反映圆周运动的快慢的?
学生1:线速度。
学生2:角速度。
学生3:转速。
学生4:周期。
师:那么这四个物理量是怎么定义的?请同学们看屏幕。
(学生先说,后打出屏幕)
(一)线速度
1.定义:从A点开始取一段很短的时间Δt,物体在这一段时间内由A运动到B,通过的弧长为Δl。比值反映了物体运动的快慢,叫做线速度。
2.符号:v。
3.公式:v=
4.单位:m/s。
5.矢标量:矢量。
(二)角速度
1.定义:物体在Δt时间内由A运动到B,半径OA在这段时间内转过的角为Δθ,比值描述了物体绕圆心转动的快慢,叫做角速度。
2.符号:ω。
3.公式:ω=
4.单位:rad/s。
(三)转速
(技术中常用转速来描述转动物体上质点作圆周运动的快慢。)
1.定义:物体单位时间所转过的圈数。
2.符号:n。
3.单位:r/s或r/min。
4.矢标量:标量。
(四)周期
1.定义:做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间叫做周期。2.符号:T。
3.单位:s。
4.矢标量:标量。
活动四:问题讨论(概念应用)
(教师在讲台上搁了一架自行车,同时屏幕上打出下面两个图)
师:这是一架自行车,我们让轮子匀速转起来,哪些地方的质点在做匀速圆周运动?
生:后轮、大齿轮、小齿轮。
师:后轮、大齿轮、小齿轮上的质点都在做匀速圆周运动,通过这架自行车我们把刚才四个描述圆周运动的物理量再理解一下。
师:我们先比较后轮边缘上的b点和小齿轮边缘上的a点线速度、角速度、转速、周期的大小关系。
学生1:线速度b点大。
学生2:角速度一样。
学生3:转速一样。
学生4:周期一样。
师:大齿轮边缘上的c点与小齿轮边缘上的a点呢?
……
师:c点和d点线速度有什么关系?
生:相等。
师:c点是做圆周运动,d点做直线运动,这两点速度相等,说明了什么?
(学生相互之间自发讨论)
(教师拿出如图的教具,教师演示,使学生理解圆周运动的线速度与描述直线运动快慢的速度概念是同一个物理量)
……
师:今天我们一起学习了几个新概念?概念的学习有一定的程序,同学们能体会到吗?哪个同学围绕刚才两个问题把今天的课小结一下。
生:……
师:今天的作业:
1.请同学们自己推导描述匀速圆周运动物体的线速度、角速度与周期的关系。2.阅读教材第15页线速度与角速度的关系。3.问题与练习第2、5题。
案例评析
1.教学设计的背景:本课题是笔者自己借班教学的一节公开课,事先了解到学生对象知识层次较为薄弱并且学习习惯、学习态度、思维习惯都比较差,学生不善于思辨,许多学生的思维不连贯,比如你问了一个问题,学生甲回答了,然后你想再拓展点,甲的思维就开始开小差了。原来的任课教师采取的措施,一是多讲,通过讲解让学生掌握知识;二是放慢进度。这节课的课题是人教版必修2第五章曲线运动的第五节。从知识层面讲,学生已经学了直线运动以及描述直线运动快慢的速度概念。相应的知识和物理量定义的方法是本课题学习的认知基础,教师课前无法知道学生的认知基础是否完全具备,猜测学生对各种运动(如自由落体运动、平抛运动、匀速运动、匀加速直线运动等)应该能识别,但对速度的定义方法从学习策略的角度不一定有深刻的体验(课程实施过程中发现这个猜测与实际非常吻合)。所以决定尽量减少纯粹的思辨,从学生熟悉的小实验(秒表、小钢球)和生活实例(教室里挂的钟、自行车、放风筝的手轮)入手激发学生的兴趣,以保证其思维的相对集中,在无形中引导学生思辨。针对这一类学生对动手较感兴趣的特点通过教师引导让学生从玩中引出课题,从观察实验中思考、分析、讨论、交流,寻求问题的答案,并用生活中的实例——自行车加深对知识的理解。
2.本课题的程序
从实施程序可以看出,本课程的实施过程学生自始至终是学习的主体。从活动一、活动二的小实验的操作、观察;概念的提出,概念的定义;阅读教材;概念的梳理理解;通过自行车对概念的应用到小结;到课外开放性作业。活动的主体都是学生,教师只是在学生需要的时候才出来引导、演示、铺垫。
3.教师的角色
(1)教学设计者:根据学生特点和具体的学习内容系统考虑整个教学环节;(2)实验准备者:本课题为学生准备了体验性分组小实验;(3)学习引导者:通过对话引导学生不断深化对知识的探究和理解;(4)自主学习的促进者:通过小实验激发学习动机;在学生动手实验、自主观察的基础上通过对话引出圆周运动概念,初步得出描述圆周运动的四个物理量,在四个物理量呼之欲出的前提下,将学生引向自主阅读。然后引导学生理解概念。然后通过熟悉的自行车让学生进一步理解四个物理量。最后的小结让学生自主梳理知识,反思概念学习的程序化策略;最后的开放性作业将学生的自主学习引向课外,使课内课外形成一个有机的学习系统。(5)资源的提供者:制作了课件,准备了秒表、小钢球、钟表、自行车、放风筝的手轮等。(6)学习困难的帮助者。本课题实施过程中有两处学生碰到了无法解决的困难。一处是角速度概念的引入,学生通过体验性实验还没意识到,这时教师拿出挂钟让学生观察,并用问题“秒针和分针哪个运动得快?”把学生的注意力一下子引到了角速度和周期概念上。另一处是在学生理解线速度与直线运动的速度是否是同一物理量时发生了困难,教师用放风筝的手轮缠上三门青蟹的包装带进行演示,帮助学生理解。
4.资源利用观
本课程从资源的角度来看,有实物资源,如秒表、小钢球、钟表、放风筝的手轮、三门青蟹的包装带、自行车等。秒表、小钢球是本节设计的小实验的主要器材,既是学生探究本课题的出发点和关键器材,同时也是后续几节要用到的器材,在本节先做个铺垫。放风筝的手轮、三门青蟹的包装带带有乡土特色,学生会觉得既亲切又新颖;钟表、自行车是学生经常用的东西,用它们来阐述物理原理,会让学生觉得物理学就在身边。有电教资源,如课件。课件的使用一为梳理知识、二为展示图片。课件的使用不一定逐张播放,应该根据需要使用。有人力资源,如小组同伴、其他同学、教师。这些资源的使用顺序应该是在学生自主不能解决时,求助于同伴或全班同学讨论交流,使彼此发生思维的碰撞,互相启发,实在解决不了,教师才能帮助。教师最不应该做的就是剥夺学生发现的乐趣,学生已经到位了,这时教师不要替代。“好老师是引领着学生,启发学生去发现真理,坏老师是把真理打好包塞给学生。”建构知识则是学生自己的事,该打住时要及时打住,任务就由学生自己干,这是课堂自主学习的时间和机会,教师不得剥夺。这时候学生从中获得的乐趣,得到良性的影响,才能达到真正落实三维目标的课堂氛围,达到教学的艺术境界。
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