系統(tǒng)教學(xué)法在中學(xué)物理課堂教學(xué)設(shè)計中的應(yīng)用*①

劉維寧

(泗陽致遠中學(xué) 江蘇 宿遷 223700)

系統(tǒng)教學(xué)法一個重要特點是注重信息系統(tǒng)．根據(jù)美國心理學(xué)家R·M·加涅對學(xué)習(xí)活動的解釋，學(xué)生的學(xué)習(xí)過程可分為動機、了解、獲得、保持、回憶、概括、作業(yè)和反饋8個階段，這些階段分別是以學(xué)生在學(xué)習(xí)中所發(fā)生的心理活動過程為依據(jù)，對應(yīng)的8種心理過程分別為期待、注意、編碼、儲存、檢索、遷移、反應(yīng)和強化．從學(xué)習(xí)動機的確立到學(xué)習(xí)結(jié)果的反饋，就是從學(xué)習(xí)愿望的產(chǎn)生到學(xué)習(xí)愿望的滿足，這也是學(xué)生掌握知識、形成技能和發(fā)展能力的過程．因此，中學(xué)物理課堂教學(xué)設(shè)計應(yīng)該遵循這一規(guī)律，以物理理論為基礎(chǔ)，綜合考慮教學(xué)理論和學(xué)習(xí)心理學(xué)思想，根據(jù)學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)，對教學(xué)的目標、內(nèi)容、組織形式、方法和需要使用的教學(xué)手段做系統(tǒng)策劃；以學(xué)生為中心，把教學(xué)活動看作是一個完整的信息傳輸系統(tǒng)，系統(tǒng)中的每一個階段都為學(xué)生安排外部情境，以支持他們每一階段的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生成為信息加工的主體、知識意義上的主動建構(gòu)者，而教師則做建構(gòu)的指導(dǎo)者、幫助者和促進者．

根據(jù)教學(xué)實踐，筆者把加涅所說的8個學(xué)習(xí)階段歸納為教學(xué)過程的5個環(huán)節(jié)，即準備、討論、強化、鞏固和反饋.每個環(huán)節(jié)都有與之對應(yīng)的心理過程和學(xué)習(xí)行為，如表1.

表1 教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)置

現(xiàn)以人教版高中《物理·必修2》第五章第1節(jié)“曲線運動”教學(xué)設(shè)計為例，對5個教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計進行分析、探討．

加涅認為，教學(xué)設(shè)計的最佳途徑，是根據(jù)所期望的目標來安排教學(xué)工作，因為教學(xué)是為了達到特定的教育目標．本節(jié)課的教學(xué)目標為：

(1)知道什么是曲線運動；

(2)知道曲線運動中的速度方向，理解曲線運動是一種變速運動；

(3)知道物體做曲線運動的條件，了解牛頓定律對此條件的解釋；

(4)體驗曲線運動速度方向的探究過程，領(lǐng)略曲線運動知識與日常生活的緊密聯(lián)系.

1 準備環(huán)節(jié)

學(xué)生在學(xué)習(xí)曲線運動之前，通過對生活現(xiàn)象的觀察，建立物體做曲線運動的圖景；通過閱讀教材，配合復(fù)習(xí)和預(yù)習(xí)作業(yè)，鞏固直線運動等知識，并對曲線運動知識有一個初步的了解，從而確定學(xué)習(xí)方向，改善認知先決情感條件，即知道學(xué)什么，了解怎么學(xué)，明白怎樣學(xué)好．在這一過程中產(chǎn)生的問題將引起他們對即將學(xué)習(xí)內(nèi)容的興趣，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動機，促進他們主動進入有意義的學(xué)習(xí)狀態(tài)．

1.1 課前準備

(1)觀察身邊各種運動物體(如自行車)的運動軌跡并與直線運動比較后進行分類匯總.

(2)閱讀教材.觀察課本中第2頁圖5．1-1和圖5．1-2后思考：砂輪打磨下來的熾熱微粒、飛出去的鏈球，它們沿著什么方向飛出？

(3)復(fù)習(xí).什么是直線運動？物體做直線運動的條件是什么？

1.2 課堂準備

(1)觀看視頻.扔出去的鉛球、踢出去的足球、繞地球飛行的人造衛(wèi)星.

(2)觀察實驗.斜拋出去的粉筆頭.說出它們的運動軌跡特征.

2 討論環(huán)節(jié)

學(xué)生對曲線運動有了感性的結(jié)論之后，還需要進行深入思考和討論，對新獲得的刺激進行知覺編碼后存儲在短時記憶中，然后再把它們編碼加工后轉(zhuǎn)入長時記憶系統(tǒng)．對有關(guān)曲線運動的圖、表、文字、影像或?qū)嶒灛F(xiàn)象的觀察和討論，不僅可以實現(xiàn)學(xué)生對曲線運動的充分認識，促進其認知結(jié)構(gòu)發(fā)生“同化”，獲得曲線運動的速度方向和物體做曲線運動條件的結(jié)論，還能使他們明白，一個科學(xué)結(jié)論的形成并不是草率得出，而是需要通過收集信息和分析、處理信息，然后才能得到．平等、民主的討論環(huán)境，不僅可以拓展學(xué)生的思維空間，還可以有效促進學(xué)生情感、態(tài)度和人格的健康發(fā)展.

2.1 曲線運動速度的方向

(1)小組討論：思考題1，一物體沿圖1所示軌跡做曲線運動，猜想在A，B，C，D各點的速度方向，記下討論結(jié)果以備驗證.

圖1

(2)觀察演示實驗：課本第2頁，注意小球在A，B點離開軌道后的墨跡.(提示：墨跡記錄了小球在該點的運動方向)

小組討論：小球離開軌道后的運動方向與軌道(曲線)有什么關(guān)系？

(3)觀察演示實驗：模擬雨傘快速旋轉(zhuǎn)時水珠在白紙上留下的痕跡.

小組討論：水珠飛出方向與其在雨傘上做圓周運動有什么關(guān)系？

(4)教師講解曲線切線的概念.

(5)學(xué)生展示對實驗思考題的討論結(jié)果，獲得結(jié)論：

1)質(zhì)點在某一點的速度，沿曲線在這一點的切線方向；

2)曲線運動是變速運動．

(6)全班討論：思考題1，學(xué)生將正確答案與自己原來的答案進行對照并修正．

2.2 物體做曲線運動的條件

(1)小組討論：思考題2，做曲線運動的物體受力有何特點(可猜想)？記下討論結(jié)果以備驗證．

(2)觀察演示實驗：課本第3頁.

小組討論：小球在沒有磁鐵和有磁鐵的不同情況下運動軌跡有何區(qū)別？原因是什么？

(3)學(xué)生探究實驗：利用演示實驗裝置，如何使小球做加速直線運動？如何使小球做減速直線運動？

小組討論：只要有磁鐵在小球附近，小球就一定做曲線運動嗎？

(4)學(xué)生展示對實驗思考題的討論結(jié)果，獲得結(jié)論.當物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一條直線上時，物體做曲線運動．

(5)全班討論：思考題2，學(xué)生將正確答案與自己原來的答案進行對照并修正．

3 強化環(huán)節(jié)

對曲線運動的速度方向、物體做曲線運動的條件等相關(guān)內(nèi)容進行概括、提煉，形成知識結(jié)構(gòu)，使之條目化、系統(tǒng)化、聯(lián)系化，使學(xué)生對所學(xué)知識一目了然，在頭腦中留下簡潔、清晰的結(jié)論，方便學(xué)生對這些知識的系統(tǒng)記憶和復(fù)習(xí)鞏固.同時，也有利于發(fā)展學(xué)生形成良好認知結(jié)構(gòu)能力、概括和表達能力.強記訓(xùn)練還可以使教師的外在強化刺激逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生“自我肯定”的內(nèi)強化刺激，培養(yǎng)學(xué)生的自信心理品質(zhì)．

3.1 學(xué)生總結(jié)

(1)找出重點內(nèi)容．

(2)列出知識的框架圖．

3.2 教師總結(jié)

3.3 強記訓(xùn)練

知識運用.如圖2所示是標槍運動路線的示意圖，請回答下面問題：

(1)說出它在各點的速度方向；

(2)標槍在各點的受力方向(不計空氣阻力)；

(3)說明標槍的運動軌跡為什么是曲線；

(4)從作出的圖2中可看出，力的方向總是指向軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)，這是一條規(guī)律嗎？

圖2

4 鞏固環(huán)節(jié)

課堂練習(xí)是教師及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)問題的一種機會，通過練習(xí)，師生雙方都能及時獲得反饋信息，發(fā)現(xiàn)錯誤，從而制定補救措施，調(diào)整教學(xué)方案．課堂練習(xí)設(shè)計科學(xué)，可以提高學(xué)生的記憶效率，減輕課外作業(yè)負擔；還可以增加教學(xué)信息反饋渠道，促進教學(xué)過程的進一步優(yōu)化．

課堂練習(xí)：

【例1】關(guān)于曲線運動，下列判斷正確的是

A．曲線運動的速度大小可能不變

B．曲線運動的速度方向可能不變

C．曲線運動的速度可能不變

D．曲線運動可能是勻變速運動

【例2】關(guān)于曲線運動的條件，以下說法正確的是

A．物體受變力作用才可能做曲線運動

B．物體受恒力作用也可能做曲線運動

C．物體所受合力為零不可能做曲線運動

D．物體只要受到合外力就一定做曲線運動

【例3】一物體在幾個恒力作用下平衡，現(xiàn)突然撤去其中一個力，則該物體的運動情況可能是

A．做勻加速直線運動

B．做勻減速直線運動

C．做曲線運動

D．做勻速直線運動

課后體驗：做一個顯示拋體運動速度方向的“飛鏢”．

(1)觀察在空中速度方向的變化；

(2)觀察飛鏢插入泥土?xí)r的入射角．

課后練習(xí)：(略)

5 反饋環(huán)節(jié)

反饋存在于教學(xué)的整個流程中，師生通過捕捉教和學(xué)的效果、信息，并及時與教學(xué)目標比較，發(fā)現(xiàn)差距，找出原因，制定措施，調(diào)整行為，使行為效果接近學(xué)習(xí)目標．

同學(xué)之間、學(xué)習(xí)小組、教師對課堂練習(xí)和課后練習(xí)進行評價，對練習(xí)中出現(xiàn)的問題給予糾正，對有關(guān)知識進行再強化，可以幫助學(xué)生逐漸提高自我反饋和調(diào)整能力，養(yǎng)成自我評價和自我教育的好習(xí)慣．

本節(jié)課圍繞教學(xué)目標，運用系統(tǒng)教學(xué)法設(shè)計教學(xué)流程，學(xué)生的動眼、動手和動腦能力得到充分發(fā)揮，從練習(xí)批改情況看，90%以上的學(xué)生不僅理解了相關(guān)知識的物理意義，而且較為深刻地掌握了曲線運動速度方向、物體做曲線運動條件等重要知識點，課堂練習(xí)準確率88%，課后練習(xí)準確率96%．

參考文獻

1 (美)R·M·加涅著. 王小明，等譯. 教學(xué)設(shè)計原理. 上海：華東師范大學(xué)出版社，2007