阻礙初中物理深度學習的教學行為與改進建議

白孝忠

(江蘇省蘇州市吳江經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)實驗初中，江蘇 蘇州 215200)

阻礙初中物理深度學習的教學行為與改進建議

白孝忠

(江蘇省蘇州市吳江經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)實驗初中，江蘇 蘇州 215200)

用深度學習理念審視教學行為,發(fā)現(xiàn)初中物理教學存在跳躍式引導(dǎo)、強加物理概念、近鏡頭教學、活動重表象輕思維、回避學生錯誤等問題,并針對這些問題提出改進建議．

初中物理;深度學習;教學行為;錯因分析

新媒體聯(lián)盟(NMC)與美國高校教育信息化協(xié)會(ELI)聯(lián)合發(fā)布的《2015年地平線報告：K12版》,總結(jié)了未來學校教育的六大發(fā)展趨勢,其中之一就是強調(diào)“向深度學習方式的轉(zhuǎn)變”．雖然學習的主體是學生,但教師的教學行為對深度學習的發(fā)生起著重要作用．現(xiàn)以初中物理教學為例,用深度學習理念觀照教師的教學行為,以期發(fā)現(xiàn)存在的問題,并提出改進建議,以培養(yǎng)學生核心素養(yǎng),發(fā)展高階思維能力．

1 跳躍式引導(dǎo),學生產(chǎn)生更多疑惑

1.1 問題呈現(xiàn)

跳躍式引導(dǎo)是指由于沒有充分研究學生,教師提前呈現(xiàn)了本應(yīng)在后續(xù)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的物理問題,引起學生產(chǎn)生更多困惑或思維出現(xiàn)斷層,學生只能被動接受知識,無法進行深度學習．跳躍式引導(dǎo)在教學中時有發(fā)生.

案例1.學生探究動滑輪的特點,同時記錄實驗數(shù)據(jù),如表1．教師引導(dǎo)學生分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論．

表1 “探究動滑輪的特點”實驗數(shù)據(jù)

師：由數(shù)據(jù)可知,使用該滑輪有什么特點?

生：省力．

案例2.在探究浮力的影響因素時,學生將空礦泉水瓶緩慢豎直壓入水中,體驗浮力的變化．

師：請說出你的感受．

生：壓進去越多,浮力越大．

師：壓進去越多,也就是礦泉水瓶排開水的體積越大．說明礦泉水瓶受到的浮力跟什么因素有關(guān)?

生：排開水的體積．

1.2 評析與建議

案例2中,教師直接說明“壓進去越多”就是指“排開水的體積越大”,這一導(dǎo)向遏制了學生表達體驗的熱情．教學實踐表明,學生完成類似體驗活動后,一般先產(chǎn)生“浮力與浸入深度有關(guān)”的想法,很難想到與“排開水的體積”有關(guān)．本教學過程看似簡潔,突出重點,但沒有尊重學生的直接經(jīng)驗和想法,跳過了“浮力是否與浸入深度有關(guān)”、“什么是V排”等有價值的基礎(chǔ)性問題,影響學生對物理規(guī)律和概念的準確理解和把握．基于上述思考,可在學生體驗后,提問浮力與什么因素有關(guān),讓學生暢所欲言,并鼓勵學生通過實驗探究尋找證據(jù),在生生辯論過程中,最初認為“與浸入深度有關(guān)”的學生將自動修正觀點：對同一物體而言,沒浸沒前浮力與深度有關(guān),浸沒后與深度無關(guān)．

1.3 反思與總結(jié)

要克服跳躍式引導(dǎo)的教學行為,教師需遵循學生認知序,尊重學生已有經(jīng)驗和知識,并具有主動稚化自己的意識,蹲下身來和學生一起探究物理問題,避免用成人的思維代替學生的想法,循循善誘,留出足夠的時間與空間,讓學生充分展現(xiàn)、領(lǐng)悟和構(gòu)建．

2 強加物理概念,學生不明白概念引入的必要性和重要性

2.1 問題呈現(xiàn)

對于物理概念,常見的“高效”教學方式是壓縮概念形成過程,甚至開門見山、直截了當?shù)亟榻B定義和表達式,將重點放在例題教學和習題訓練．物理概念就這樣冰冷地強加給學生,由于不清楚概念學習的意義,容易導(dǎo)致機械記憶和淺層學習．

2.2 評析與建議

從應(yīng)試角度看,這種教學方式短期內(nèi)可能對提高成績有效,但長遠來講,學生必將失去學習興趣,思維變得封閉僵化,物理素養(yǎng)得不到提高．激發(fā)內(nèi)驅(qū)力是深度學習發(fā)生的必要條件,所以在概念教學中要創(chuàng)設(shè)指向問題解決需要的現(xiàn)實情境,讓學生經(jīng)歷、體會概念引入的必要性和重要性．

例如“長度的測量”中“單位”的概念,可基于兩個需要進行教學設(shè)計：不用尺,怎么比較課桌的長和高?需選一物體的長度作為比較的中介,以其為標準去測課桌的長和高,引入中介是比較物體長短的需要;如果測量的長度要廣泛交流,問題就產(chǎn)生了,由于選擇的中介不同,測量結(jié)果就難以比較,因此要選一個公認的標準量作為中介,這個公認的標準量就稱為單位,引入“單位”的概念是交流測量結(jié)果的需要．

又如“壓強”概念的教學：課前學生通過探究已得出結(jié)論：在受力面積相同時,壓力越大,壓力作用效果越明顯;在壓力相同時,受力面積越小,壓力作用效果越明顯．接著創(chuàng)設(shè)芭蕾舞演員和大象的情境,如圖1,壓力和受力面積都不同,怎么辦?可先讓學生猜測,再探究比較的方法．以“比較物體運動快慢”的教學內(nèi)容為先行組織者,引導(dǎo)學生將陌生情境轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,即比較相同面積(如1m2)上承受壓力的大?。搿皦簭姟备拍罹褪窃趬毫褪芰γ娣e均不相同的情況下,比較壓力作用效果的實際需要．

圖1 比較壓力的作用效果

2.3 反思與總結(jié)

任何物理概念都不是憑空產(chǎn)生的,許多概念是人們在生產(chǎn)、生活、研究中遇到困難,基于問題解決的需要而引入的．在教學中,教師要善于還原這種需要,讓學生經(jīng)歷這種思維過程,領(lǐng)悟概念產(chǎn)生的來龍去脈．創(chuàng)設(shè)指向問題解決需要的物理情境,能激發(fā)學生內(nèi)驅(qū)力,有利于將學習導(dǎo)向深入,對學生學習興趣的持久保持和問題解決能力的提高大有裨益．

3 近鏡頭教學,學生難以建構(gòu)知識的內(nèi)在聯(lián)系

3.1 問題呈現(xiàn)

近鏡頭教學喻指偏重單個知識點的教學,通常表現(xiàn)是教師缺乏構(gòu)建知識聯(lián)系的意識和策略,學生掌握的是碎片化知識．由于學生獲得的都是一些比較零散的事實性知識,沒有從更高層面形成知識網(wǎng)絡(luò),無法從整體上駕馭所學知識,導(dǎo)致知識遷移和運用能力較差,遇到復(fù)雜的物理問題感到束手無策．

3.2 評析與建議

如同身體的血脈為我們?nèi)硖峁┥幕盍?知識的聯(lián)系則是知識基礎(chǔ)的生命脈絡(luò),決定著其是否具有凝聚力、包容力和自新能力[2]．知識的結(jié)構(gòu)化能減輕學生記憶負擔,概念之間通過內(nèi)在邏輯建立網(wǎng)狀聯(lián)系,形成大的能有效促進問題解決的組塊,其保持性和遷移性是最好的．遺憾的是,引導(dǎo)學生構(gòu)建知識的內(nèi)在聯(lián)系沒能引起足夠重視．

改變這種現(xiàn)狀可從以下方面著手：首先轉(zhuǎn)變教師觀念．知識點講透是教學的基本要求,剖析知識點之間的聯(lián)系才是提高學生問題解決能力的關(guān)鍵．其次掌握一些教學策略,比如采用先行組織者策略,讓新舊概念取得聯(lián)系;又如,引導(dǎo)學生畫出章節(jié)的思維導(dǎo)圖,使知識形成網(wǎng)絡(luò)和組塊,降低認知負荷,便于知識快速準確地提取．

3.3 反思與總結(jié)

教師要幫助學生建構(gòu)、整合各個信息片斷,形成具有邏輯內(nèi)聚力的學科知識體系,這個知識結(jié)構(gòu)體系的節(jié)點就是核心概念[3]．科學教育的目標不是去獲得一堆由事實和理論堆砌的知識,而應(yīng)是實現(xiàn)一個趨向于核心概念的進階過程[4]．唯有時刻以趨向核心概念為教與學的大方向,才能真正意義上促進學生對物理知識體系的深度理解,促進學生思維的縱深發(fā)展．

4 活動重表象輕思維,學生沒有經(jīng)歷深度思考

4.1 問題呈現(xiàn)

案例3.“學習使用滑動變阻器”教學片斷：學生連接電路圖,如圖2．按表2內(nèi)容,邊實驗邊記錄,活動結(jié)束后,總結(jié)滑動變阻器的各種接法,分析實驗現(xiàn)象產(chǎn)生的原因．

圖2

表2 實驗記錄簡表

4.2 評析與建議

回顧實驗過程,學生都動起來了,有操作有討論,場面熱鬧,這樣的課堂往往給人“突出學生主體性”的表象．但只要推敲一下活動過程,就能發(fā)現(xiàn)學生實驗少有思維參與,這種按圖索驥的活動設(shè)計將滋生做事不動腦的壞習慣,純粹為淺層學習,只有活動,缺少思維．

將教學順序變換一下,改“先動后靜”為“先靜后動”,先思考以下問題：滑動變阻器有幾個接線柱?若只需接兩個,對應(yīng)幾種接法?各種接法中,哪一段電阻有電流通過?向左或右移動,電阻怎么變?電流呢?將思考的結(jié)果填入表2．哪些接法效果相同?哪些接法可以改變電阻,哪些接法不能改變電阻?經(jīng)過這些思維過程后,再讓學生動手操作,檢驗分析的正確性．

4.3 反思與總結(jié)

熱鬧、有氣氛的課堂似乎傳遞著高效靈動的信息,這也成為活動教學成功與否的標志．然而,相對于這些表象,活動是否促進了學生深度學習更值得關(guān)注與重視．活動教學需轉(zhuǎn)變價值取向,從盲目追求“動”的熱鬧表象,逐漸回歸到以導(dǎo)向深度學習為最終目標,從而促進學生思維發(fā)展和能力提升．

5 回避學生錯誤,學生不清楚“為什么不是這樣”

5.1 問題呈現(xiàn)

案例4.一架直升飛機重2×105N,停在空中時,螺旋槳產(chǎn)生向上的舉力,這個力為2×105N;當它勻速下降時,舉力將不變(選填“變大”“變小”或“不變”)．

第2空的常見錯誤是“變小”,有些教師這樣講授：因為飛機勻速下降,所以受平衡力,舉力還是和重力相等,答案為“不變”．學生勉強接受教師的答案,但內(nèi)心充滿困惑：如果舉力仍與重力相等,飛機怎么可能下降呢?學生一方面認可教師的分析,同時也對答案持懷疑態(tài)度,心中疑團揮之不去．

5.2 評析與建議

案例4中學生之所以這么糾結(jié),是因為他們考慮了飛機從靜止到開始勻速下降的中間過程,而且將其與勻速下降過程混淆．教師沒有立足學生的錯誤認識展開教學,而選擇由已知條件和物理規(guī)律得出結(jié)論,企圖通過“為什么是這樣”來糾錯,學生才產(chǎn)生了矛盾心理,心結(jié)無法解開,導(dǎo)致科學概念和錯誤前概念并存,而一旦遇到相似情境時,錯誤前概念又將起主導(dǎo)作用．

建議教學時不要回避中間過程,將整個過程慢鏡頭回放：飛機靜止時舉力等于重力,要下降,采取什么措施?減小舉力,讓舉力小于重力,飛機受非平衡力,開始下降,且速度越來越快．怎樣才能勻速下降?又得增大舉力,使舉力再次與重力平衡．飛機下降瞬間舉力確實小于重力,但勻速后兩者大小又變?yōu)橄嗟龋畬W生的錯誤認識與正確答案之間找準了轉(zhuǎn)換點,順利實現(xiàn)知識的順應(yīng)過程．

5.3 反思與總結(jié)

學習錯誤包括學習過程中產(chǎn)生的錯誤和學習之前就已存在的錯誤前概念．這兩類錯誤,教師都要把握了解,分析錯因,并將其作為重要的課程資源,在教學中加以利用．若缺乏這種意識,教師就易撇開學生原始想法,只講“是這樣”的理由,學生對自己錯在何處、為什么錯,還是不清楚．深度學習是一種基于理解的學習,不僅意味著對物理概念、規(guī)律的正確理解,還體現(xiàn)著對錯誤原因的深刻領(lǐng)悟．

需注意的是,在糾錯教學中反對教師直接指出錯因,提倡采用情景對比、矛盾呈現(xiàn)、將錯就錯等策略,激發(fā)學生認知沖突,激活學生審視、批判自我思維的能動性,進而自己悟出錯因,并自主糾正．“心中悟出始知深”,只有深刻體悟到思維存在的問題,所思所得才能與學生認知融為一體,內(nèi)化成素質(zhì)和能力．

1 劉炳昇,李容.義務(wù)教育課程標準教科書物理九年級上冊[M].南京：江蘇鳳凰科學技術(shù)出版社,2013：11.

2 吳曉玲.理解“深度學習”：作為生態(tài)化理念[J].江蘇教育：中學教學版,2016(4)：10-12.

3 林雪敏.核心概念的確立原則及教學策略初探[J].中學物理教學參考,2015(11)：7-10.

4 溫·哈倫.科學教育的原則和大概念[M].北京：科學普及出版社,2011：2.

5 傅竹偉.在高中物理教學中促進學生深度學習的策略探究[J].物理教師，2014(4)：6-7.

2016-09-19)