摘 要:如何真正關(guān)注學(xué)生的“學(xué)”,線上線下交融式教學(xué)模式創(chuàng)新課堂,讓不同層次的學(xué)生都有所發(fā)展,是一線教師關(guān)注的熱點(diǎn)問題.采取線上微課自主學(xué)習(xí),構(gòu)建 “思維通道”,線下課堂由學(xué)生充當(dāng)小老師,進(jìn)行知識(shí)梳理、重難點(diǎn)突破、延伸拓展,提升思維品質(zhì)的教學(xué)模式.以“共點(diǎn)力的平衡”教學(xué)為例,詳細(xì)闡釋了線上線下交融式教學(xué)模式在教學(xué)上的實(shí)踐和探索.該教學(xué)模式能指導(dǎo)、幫助學(xué)生更好地進(jìn)行自主學(xué)習(xí),診斷、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的認(rèn)知障礙和不足之處,通過呈現(xiàn)、解析重難點(diǎn)克服學(xué)習(xí)困難;促成學(xué)生建構(gòu)知識(shí)框架,實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和全面性;重體驗(yàn)、領(lǐng)悟,通過學(xué)生自主上課或說題的形式,深入理解物理概念和規(guī)律的來龍去脈,“知其然”,更 “知其所以然”,以提升學(xué)生的科學(xué)思維能力.設(shè)計(jì)的課堂評(píng)價(jià)量表重視學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力.
關(guān)鍵詞:微課;教學(xué)模式;自主學(xué)習(xí);科學(xué)思維
中圖分類號(hào):G633.7???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B???? 文章編號(hào):1008-4134(2021)21-0062-04
基金項(xiàng)目:北京市朝陽(yáng)區(qū)特級(jí)教師工作室項(xiàng)目“基于‘學(xué)習(xí)進(jìn)階的高中物理教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐研究”.
作者簡(jiǎn)介:韓敘虹(1971-),女,浙江溫州人,碩士,中學(xué)特級(jí)教師,中學(xué)正高級(jí)教師,研究方向:物理教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)踐與評(píng)價(jià).
1 問題的背景
2020年秋季開學(xué)以來,筆者任教的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)班(簡(jiǎn)稱“2+4”,意謂中學(xué)階段為初中2年、高中4年)都插入了接近一半的新生,在原初三的第二學(xué)期,老生們已學(xué)完了高中物理必修一的所有內(nèi)容,但因?yàn)橐咔榈木壒?,?dāng)時(shí)的授課是采用“微課教學(xué)+練習(xí)+線上答疑”的形式完成的.為了解決新、老學(xué)生教學(xué)進(jìn)度不同步的困擾,筆者利用疫情期間錄制的將近80節(jié)微課視頻和配套練習(xí)作為新生的學(xué)習(xí)資源,在實(shí)驗(yàn)班中嘗試運(yùn)用線上線下交融式教學(xué)模式授課,用半個(gè)學(xué)期的時(shí)間把進(jìn)度趕齊,并且還讓不同層次的學(xué)生都能有所發(fā)展.
2 線上線下交融式教學(xué)模式
如何真正關(guān)注學(xué)生的“學(xué)”?線上教學(xué)是契機(jī),疫情催生教學(xué)方式的變革——線上線下交融式教學(xué)模式:線上微課自主學(xué)習(xí),微課設(shè)計(jì)要體現(xiàn)以實(shí)驗(yàn)、情境為載體,以思維為中心,構(gòu)建物理“思維通道”,重在體現(xiàn)思維的深度,從學(xué)生已有的認(rèn)識(shí)入手,展開循序漸進(jìn)的教學(xué)過程,從而引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷概念建構(gòu)或探索規(guī)律的完整過程,以促進(jìn)相應(yīng)能力的發(fā)展;線下課堂由學(xué)生充當(dāng)小老師,進(jìn)行知識(shí)梳理、重難點(diǎn)突破、延伸拓展,師生、生生共同探討,創(chuàng)新課堂,提升思維,讓不同層次的學(xué)生都有所發(fā)展.
3 線上線下交融式教學(xué)模式的實(shí)施流程
3.1 線上自主學(xué)習(xí)
每次課前給新生布置觀看微課視頻和完成配套練習(xí)的學(xué)習(xí)任務(wù),平均每周提供6-8個(gè)微課視頻和相應(yīng)的配套練習(xí).
3.2 線下合作教學(xué)
每周除正常的教學(xué)外,增加一節(jié)學(xué)生自主授課的課時(shí),根據(jù)本周的微課資源確定上課的主題,選定一位同學(xué)擔(dān)任組長(zhǎng),再由組長(zhǎng)組隊(duì)形成上課小組,針對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行人員分工和分頭準(zhǔn)備,每位同學(xué)承擔(dān)一定量的上課或說題的任務(wù).課程準(zhǔn)備階段,上課小組隨時(shí)與老師溝通、探討,在充分挖掘?qū)W生學(xué)科能力并給予充分的開放度和自主性的基礎(chǔ)上,教師適時(shí)給予指導(dǎo)、把關(guān)和審核,從而最終形成授課方案.同時(shí),學(xué)生的線下課程強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作,由小老師團(tuán)主導(dǎo)課堂,師生、生生互動(dòng),呈現(xiàn)濃厚的研究氛圍,授課完畢后給出該小組的上課分,按1/3的比例計(jì)入成員的平時(shí)成績(jī).
學(xué)生線下合作教學(xué)流程一般按三環(huán)節(jié)展開:知識(shí)梳理;重難點(diǎn)突破;延伸拓展.知識(shí)梳理環(huán)節(jié):針對(duì)微課教學(xué)內(nèi)容做知識(shí)或思路的梳理,給出課堂教學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容或?qū)W習(xí)邏輯線,幫助大家掌握物理基本概念和基本規(guī)律;重難點(diǎn)突破環(huán)節(jié):對(duì)微課重、難點(diǎn)釋疑解析,可以將要解析的內(nèi)容融合在情境(如實(shí)驗(yàn)、圖片、視頻等)、問題或例題中展開,采取學(xué)習(xí)探討、小組匯報(bào)或知識(shí)競(jìng)賽等多種形式展開,最后形成解題的一般思路或結(jié)論,鼓勵(lì)學(xué)生將個(gè)人的體驗(yàn)和學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)以分享;延伸拓展環(huán)節(jié):就難點(diǎn)或某一內(nèi)容展開延伸拓展,可以是某內(nèi)容的難度拔高,也可以是后續(xù)內(nèi)容的延伸,鼓勵(lì)創(chuàng)新和好思路分享,突出知識(shí)的完整性和思維的深度.最后是布置層級(jí)作業(yè).
4 線上線下交融式教學(xué)模式的典型案例——共點(diǎn)力的平衡
以下筆者以“共點(diǎn)力的平衡”教學(xué)為例,詳細(xì)闡釋線上線下交融式教學(xué)模式在日常教學(xué)中的實(shí)踐和探索,特別是線下合作教學(xué)環(huán)節(jié)的具體實(shí)施情況.
線上微課學(xué)習(xí)對(duì)應(yīng)3節(jié)微視頻,微課教學(xué)內(nèi)容:共點(diǎn)力及在共點(diǎn)力作用下物體平衡的概念、平衡條件;如何運(yùn)用整體法、隔離法對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析以及靜態(tài)平衡問題;運(yùn)用矢量圖解法、數(shù)學(xué)函數(shù)法、極限分析法解決物體受共點(diǎn)力作用的動(dòng)態(tài)平衡問題,強(qiáng)調(diào)體會(huì)圖解法的求解條件和方法.
學(xué)生上課小組由4位同學(xué)(這里以小老師1、小老師2、小老師3、小老師4區(qū)分)組成.
4.1 片段1:創(chuàng)設(shè)平衡情境引出課題
小老師1主持開場(chǎng)白,另3位小老師分別演示3個(gè)平衡情境:?jiǎn)文_站立的瑜伽動(dòng)作(圖1)、小實(shí)驗(yàn)傾倒的易拉罐(圖2)、小實(shí)驗(yàn)曲別針的平衡(圖3).
4.2 片段2:知識(shí)點(diǎn)梳理
(1)回顧共點(diǎn)力概念(小老師1)
出示圖片“生活中的平衡”(如圖4),對(duì)圖片中的物體進(jìn)行受力分析(如圖5)并提問哪些情況屬于共點(diǎn)力平衡,總結(jié)共點(diǎn)力概念.
(2)復(fù)習(xí)平衡的定義和平衡條件(小老師2)
提問平衡狀態(tài)和平衡條件,回顧微課中驗(yàn)證平衡條件的3個(gè)實(shí)驗(yàn)(分別為二力平衡實(shí)驗(yàn)、豎直面的三力平衡實(shí)驗(yàn)、水平面的三力平衡實(shí)驗(yàn)),解析合成法的要點(diǎn):多力平衡可以處理成其中任意一個(gè)力與另外幾個(gè)力的合力大小相等,方向相反.
4.3 片段3:實(shí)驗(yàn)?zāi)M,3種方法解決靜態(tài)平衡問題(小老師1、小老師3)
小老師3模擬實(shí)驗(yàn),演示生活中晾衣繩晾衣的情境(如圖6),觀察到繩子的彈力大小總是相等的.
小老師1將生活情境設(shè)計(jì)成物理問題:如圖7所示,輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿上的a、b兩點(diǎn),懸掛衣服的衣架掛鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài),掛鉤和衣服受到的重力為G,兩桿間的水平距離為d,繩長(zhǎng)為L(zhǎng),ab間的豎直高度差為h,求繩子對(duì)掛鉤的彈力Ta,Tb.
將全班分成3個(gè)大組,要求各組分別用合成法、分解法和正交分解法列式求解.
各組派學(xué)生代表上臺(tái)邊投影邊詳細(xì)講解解題思路(圖7為正交分解法,圖8為分解法,圖9為合成法);教師評(píng)價(jià)三位同學(xué)的展示,總結(jié)三種解法的解題思路和注意點(diǎn),特別強(qiáng)調(diào)了正交分解法的解題優(yōu)勢(shì).
小老師3繼續(xù)模擬演示晾衣繩晾衣情境,發(fā)現(xiàn):增大豎直桿的水平距離會(huì)增大繩子的彈力值,而上下移動(dòng)繩子的一個(gè)固定端改變ab間的豎直高度差h,繩子的彈力不變.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與演算結(jié)果一致.
小結(jié)解題關(guān)鍵:一根輕繩的彈力處處相等;彈力是否變化取決于水平距離,與高度差無(wú)關(guān).
4.4 片段4:圖解法處理動(dòng)態(tài)平衡,認(rèn)知沖突引出相似三角形法(小老師2、小老師3)
例題1 如圖10所示,在固定的、傾角為α斜面上,有一塊可以轉(zhuǎn)動(dòng)的夾板(β不定),夾板和斜面夾著一個(gè)質(zhì)量為m的光滑均質(zhì)球體,試求:β取何值時(shí),夾板對(duì)球的彈力最???
同學(xué)上臺(tái)展示圖解法解答過程,分別畫出變化的平行四邊形或三角形(如圖11).
說明:考慮到確定一個(gè)平行四邊形或三角形至少需要4個(gè)物理量已知,故要畫出變化的四邊形就必須保證3個(gè)物理量不變,如已知一個(gè)力為恒力、另有一個(gè)力方向不變.
小老師2動(dòng)畫演示光滑半球面拉球(圖12),拖著繩子向右移動(dòng)時(shí),發(fā)現(xiàn)繩子拉力不斷變小,而支持力始終不變.要求分析、解釋各力變化的原因.
畫圖時(shí)遇到困難:由于拖動(dòng)繩子時(shí),繩子拉力和支持力的方向都會(huì)發(fā)生變化,圖解法不適用.由此引出相似三角形法求解.
設(shè)OO1=h,OA=x,圓環(huán)的半徑為R,細(xì)線OA的拉力大小為F,環(huán)對(duì)A的支持力大小為N1,如圖13所示,則根據(jù)三角形相似有Fx=N1R=mAgh.所以,OA變短, N1不變,細(xì)線OA的拉力F逐漸變小.
小結(jié):在三力平衡問題中,如果有一個(gè)力是恒力,另外兩個(gè)力方向都變化,且題目給出了空間幾何關(guān)系,多數(shù)情況下力的矢量三角形與空間幾何三角形相似,可利用相似三角形對(duì)應(yīng)邊成比例進(jìn)行計(jì)算.
4.5 片段5:延伸拓展到自鎖問題(小老師4)
小老師4演示用拖把拖地的情境(如圖14),提問:當(dāng)拖地時(shí),拖桿與豎直線的夾角越大越容易拖動(dòng)還是越難拖動(dòng)?根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)可知,拖桿與豎直線的夾角越大越容易拖動(dòng).
例題2 拖把是由拖桿和拖把頭構(gòu)成的擦地工具(如圖15) .設(shè)拖把頭的質(zhì)量為m,拖桿質(zhì)量可忽略.拖把頭與地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為常數(shù)μ,重力加速度為g.某同學(xué)用該拖把在水平地板上拖地時(shí),沿拖桿方向推拖把,拖桿與豎直方向的夾角為θ.設(shè)能使該拖把在地板上從靜止剛好開始運(yùn)動(dòng)的水平推力與此時(shí)地板對(duì)拖把的正壓力的比值為λ(即最大靜摩擦因數(shù)).已知存在一臨界角θ0,若θ≤ θ0,則不管沿拖桿方向的推力有多大,都不可能使拖把從靜止開始運(yùn)動(dòng).求這一臨界角的正切tanθ0 .
小老師4展示、分享數(shù)學(xué)極限法的詳細(xì)解題過程.
上課小組求助教師從物理角度分析、解釋了在臨界條件下增加斜向下的力對(duì)物體的作用效果(如圖16).
5 線上線下交融式教學(xué)模式的評(píng)價(jià)
每節(jié)合作課堂之后,教師都會(huì)從教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂呈現(xiàn)、團(tuán)隊(duì)合作三個(gè)維度給出課堂評(píng)價(jià)(表1).特別是將考量團(tuán)隊(duì)的合作能力這一項(xiàng)作為一個(gè)非常重要的評(píng)價(jià)參數(shù),且給出的是集體分,將評(píng)價(jià)過程與教學(xué)過程整合,充分發(fā)揮評(píng)價(jià)的診斷、反饋、激勵(lì)和改進(jìn)的功能,以進(jìn)一步提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)調(diào)能力.
之所以采取線上線下交融式教學(xué)模式,初衷是為了解決高一實(shí)驗(yàn)班因新生加入而引起的教學(xué)進(jìn)度不同步的困擾(老生已學(xué)完物理必修1所有內(nèi)容和新生零基礎(chǔ))而做的教學(xué)改革和探索.經(jīng)過一段時(shí)間的教學(xué)實(shí)踐,該模式不僅解決了實(shí)際問題,且?guī)熒@喜地發(fā)現(xiàn)其意想不到的好處:一是指導(dǎo)、幫助學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí),診斷、發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)中的認(rèn)知障礙和不足之處,通過呈現(xiàn)、解析重難點(diǎn)克服學(xué)習(xí)困難,提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力;二是提倡大概念教學(xué)的核心素養(yǎng)教學(xué)觀,打破知識(shí)“壁壘”,打通知識(shí)“通道”,促成學(xué)生建構(gòu)知識(shí)框架,實(shí)現(xiàn)知識(shí)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性和全面性;三是注重學(xué)科思維品質(zhì),重體驗(yàn)、重領(lǐng)悟,通過學(xué)生自主上課或說題的形式,深入理解物理概念和規(guī)律的來龍去脈,“知其然”,更要“知其所以然”,以此提升學(xué)生的思維能力;其中的延伸拓展環(huán)節(jié)鍛造了學(xué)有余力的學(xué)生的思維,層級(jí)作業(yè)則讓不同層次的學(xué)生都有所發(fā)展.
充當(dāng)過“小老師”的同學(xué)們深有感觸:自己做題跟上臺(tái)說題完全不一樣!即便是做了最充分的準(zhǔn)備,到臺(tái)上表達(dá)的那一刻仍然覺得“嘴”跟不上“腦子”.“小老師們”還紛紛表示:在把同學(xué)“講懂”的同時(shí),發(fā)現(xiàn)自己對(duì)問題的認(rèn)識(shí)也更深刻了.讓學(xué)生經(jīng)歷自主學(xué)習(xí)、備課、授課的過程也是在教會(huì)同學(xué)們?nèi)绾螌W(xué)會(huì)學(xué)習(xí)和做研究,這個(gè)過程很鍛煉人的思維,這為終身學(xué)習(xí)和可持續(xù)發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ).
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)[M].北京:人民教育出版社,2020.
(收稿日期:2021-07-08)