基于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)策略
——以“電壓和電壓表的使用”教學(xué)為例

陳榮高

(江蘇省吳江中學(xué),江蘇 蘇州 215200)

項(xiàng)目學(xué)習(xí)是在美國(guó)著名的哲學(xué)家、教育家杜威的教育理論影響和指導(dǎo)下孕育而生的一種教學(xué)方式，在20世紀(jì)90年代,項(xiàng)目學(xué)習(xí)在中小學(xué)教學(xué)中被關(guān)注并開(kāi)始相關(guān)的實(shí)踐與探索,取得了一些成果。根據(jù)維果斯基的最近發(fā)展區(qū)理論,項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和任務(wù)的布置必須是學(xué)生力所能及的,要能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,激發(fā)其潛能。所以,項(xiàng)目設(shè)計(jì)必須要符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平,照顧到學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)儲(chǔ)備。杜威認(rèn)為：最好的教育就是“從生活中學(xué)習(xí)、從經(jīng)驗(yàn)中學(xué)習(xí)”。

關(guān)于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)，存在三種情形：一是對(duì)當(dāng)前的學(xué)習(xí)缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn),存在盲區(qū),我們姑且稱(chēng)之為“零經(jīng)驗(yàn)”,需要教師培育、充實(shí)；二是擁有對(duì)當(dāng)前學(xué)習(xí)十分有利的經(jīng)驗(yàn),我們稱(chēng)之為“正經(jīng)驗(yàn)”,教師要充分利用它,促進(jìn)正經(jīng)驗(yàn)的健康“生長(zhǎng)”；三是擁有對(duì)當(dāng)前學(xué)習(xí)不利的經(jīng)驗(yàn),我們就稱(chēng)之為“負(fù)經(jīng)驗(yàn)”,教師要在教學(xué)中矯正它、改造它,在糾正“負(fù)經(jīng)驗(yàn)”的過(guò)程中幫助學(xué)生成長(zhǎng)。如果教師能關(guān)注以上情形，設(shè)計(jì)相關(guān)的學(xué)習(xí)項(xiàng)目，安排學(xué)習(xí)任務(wù),使之符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn),教學(xué)會(huì)事半功倍。

在“電壓和電壓表的使用”的教學(xué)中,就可以在學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用項(xiàng)目學(xué)習(xí)方式設(shè)計(jì)課堂教學(xué),進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),并在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下展開(kāi)深度學(xué)習(xí)。

1 學(xué)生“零經(jīng)驗(yàn)”的充實(shí)和豐富

課題引入關(guān)系到整堂課的流暢性，也關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的激發(fā),課題的引入必須有效、合理。蘇科版初中物理教材在引入電壓的概念時(shí)采用的是類(lèi)比法,形象地將水流比作電流、將水壓比作電壓、將抽水機(jī)比作電源、將水輪機(jī)比作用電器,從而得出電壓是形成電流的原因,電源是提供電壓的裝置。如圖1所示,課堂上一般是展示相關(guān)水路的圖片,將它們與電路進(jìn)行類(lèi)比,看似很好地引入了課題,其實(shí)不然。抽水機(jī)、水輪機(jī)是生產(chǎn)中常見(jiàn)的裝置,但學(xué)生接觸它們的機(jī)會(huì)并不多,對(duì)抽水機(jī)和水輪機(jī)的了解幾乎為“零”,他們不清楚抽水機(jī)和水輪機(jī)的真正模樣,更不了解它們的工作狀況,抽水機(jī)和水輪機(jī)都處于他們經(jīng)驗(yàn)的盲區(qū),所以這種引入方式有點(diǎn)牽強(qiáng)。

圖1

有教師采用了動(dòng)畫(huà)引入的方式,動(dòng)畫(huà)雖然可以呈現(xiàn)抽水機(jī)和水輪機(jī)的工作過(guò)程,但動(dòng)畫(huà)畢竟是一種虛擬,真實(shí)性無(wú)從考證。如果充分考慮到了學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的盲區(qū),那么必須把學(xué)生缺乏的經(jīng)驗(yàn)在課堂上進(jìn)行及時(shí)充實(shí)。具體方法就是呈現(xiàn)真實(shí)的抽水機(jī)、水輪機(jī)模型以及它們的工作過(guò)程(圖2),學(xué)生能聽(tīng)到抽水機(jī)抽水的聲音,觀察到水瓶中水位的變化、水管中水的流動(dòng)以及水輪機(jī)扇葉的轉(zhuǎn)動(dòng),他們能從多種感官通道獲取足夠的經(jīng)驗(yàn)。

圖2

2 學(xué)生“正經(jīng)驗(yàn)”的遷移和生長(zhǎng)

經(jīng)驗(yàn)是學(xué)生在學(xué)習(xí)、生活過(guò)程中習(xí)得并逐步積累的，因?yàn)椤罢?jīng)驗(yàn)”對(duì)新知識(shí)的學(xué)習(xí)具有促進(jìn)作用,所以課堂上必須加以有效利用,一是要遷移到當(dāng)下的學(xué)習(xí)活動(dòng)中來(lái),二是要促進(jìn)“正經(jīng)驗(yàn)”的不斷生長(zhǎng)。

“電流和電流表的使用”為本節(jié)課的學(xué)習(xí)提供了“正經(jīng)驗(yàn)”,如在調(diào)零、量程、正負(fù)接線柱、讀數(shù)等方面，根據(jù)這些“正經(jīng)驗(yàn)”可設(shè)計(jì)任務(wù)：用電壓表測(cè)量一節(jié)干電池的電壓。

在教學(xué)中,采用閱讀說(shuō)明書(shū)的方式組織學(xué)生開(kāi)展小組合作學(xué)習(xí),在說(shuō)明書(shū)的引導(dǎo)下,讓學(xué)生去測(cè)量一節(jié)干電池的電壓和幾節(jié)干電池串聯(lián)時(shí)的電壓。先做后學(xué),學(xué)后再教,讓學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)成為重要的學(xué)習(xí)資源。

干電池上標(biāo)有“1.5V”字樣,是剛好1.5V嗎？我們可以用電壓表來(lái)測(cè)量。首先讓學(xué)生觀察電壓表的量程,因?yàn)橛惺褂秒娏鞅淼慕?jīng)驗(yàn),學(xué)生都很快明了電壓表也有兩個(gè)量程及各量程對(duì)應(yīng)的分度值,測(cè)量干電池電壓時(shí)應(yīng)選用“0～3V”的量程。測(cè)量前,各實(shí)驗(yàn)小組都注意到了要對(duì)電壓表進(jìn)行調(diào)零。測(cè)量時(shí)，各實(shí)驗(yàn)小組都做到了導(dǎo)線和接線柱接觸良好,也都注意到了正、負(fù)接線柱的問(wèn)題。最后讀數(shù)時(shí),每個(gè)小組的結(jié)果都接近1.5V。筆者還額外安排了有興趣的同學(xué)測(cè)量車(chē)用蓄電池的電壓,在不能確定它的電壓值時(shí),先選用“0～15V”的量程進(jìn)行試觸和測(cè)量,測(cè)出的電壓值是5.7V。

布置真實(shí)任務(wù)的好處是不用刻意教授電壓表的使用方法,而是在任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下,學(xué)生可以自己體會(huì)和感悟電壓表的量程、分度值、正負(fù)接線柱,學(xué)會(huì)電壓表校零和讀數(shù)。

3 學(xué)生“負(fù)經(jīng)驗(yàn)”的矯治與改造

“負(fù)經(jīng)驗(yàn)”對(duì)新知識(shí)的掌握可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)作用,比如思維定勢(shì)會(huì)對(duì)概念的建構(gòu)和規(guī)律的揭示產(chǎn)生阻礙和抑制作用。戴爾·卡耐基指出：成功者與失敗者之間的區(qū)別常在于成功者能從經(jīng)驗(yàn)中獲得益處,并以不同的方式再?lài)L試。教師應(yīng)巧妙設(shè)計(jì)任務(wù),讓學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)中進(jìn)行反思,一是不讓負(fù)經(jīng)驗(yàn)給學(xué)習(xí)帶來(lái)負(fù)作用,二是要矯正與改造學(xué)生的負(fù)經(jīng)驗(yàn)。

由于用電流表測(cè)量電流時(shí),應(yīng)該與被測(cè)電路串聯(lián),學(xué)生自然會(huì)想到用電壓表測(cè)電壓,也要與被測(cè)電路串聯(lián)。由此可見(jiàn),學(xué)生在此處存在著負(fù)經(jīng)驗(yàn)。為了打破這個(gè)負(fù)經(jīng)驗(yàn)的抑制作用,可設(shè)計(jì)任務(wù)：用電壓表測(cè)出小燈泡工作時(shí)的電壓。

學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),一部分人把電壓表與燈泡串聯(lián),另一部分人把電壓表與燈泡并聯(lián),閉合開(kāi)關(guān)后,電壓表都顯示出了電壓值。但串聯(lián)和并聯(lián)的結(jié)果有天壤之別,采用電壓表與燈泡串聯(lián)的接法,電壓表雖有讀數(shù),但燈泡不發(fā)光；而采用電壓表與燈泡并聯(lián)的方法,電壓表有讀數(shù),且燈泡是發(fā)光的。教師組織學(xué)生對(duì)上述兩種情況展開(kāi)對(duì)比,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)、找到電壓表測(cè)電壓時(shí)的正確連接方式。至此，學(xué)生掌握了電壓表的正確使用方法,為即將進(jìn)行的串、并聯(lián)電路電壓特點(diǎn)的探究做好了必要的準(zhǔn)備。

4 學(xué)生“經(jīng)驗(yàn)”的再生長(zhǎng)和鞏固

杜威認(rèn)為：教育就是經(jīng)驗(yàn)的改造和經(jīng)驗(yàn)的生長(zhǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生掌握了規(guī)律：在串聯(lián)電路中,電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和。雖然他們?cè)谔骄炕顒?dòng)中獲取了新的經(jīng)驗(yàn),但是學(xué)生對(duì)規(guī)律的理解還不一定到位。為了讓學(xué)生把規(guī)律掌握得更加牢固,筆者設(shè)計(jì)了以下任務(wù)：測(cè)量串聯(lián)電路中電源和燈泡兩端的電壓,對(duì)學(xué)生的新經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步改造和鞏固,促進(jìn)經(jīng)驗(yàn)繼續(xù)生長(zhǎng)。

如圖3所示,讓學(xué)生觀察電路圖,并提問(wèn)：A和B之間的電壓大不大？比電源電壓大還是??？學(xué)生都是從串聯(lián)電路電壓規(guī)律角度考慮,認(rèn)為A和B之間的電壓是電源和燈泡L1上的總電壓,猜想這個(gè)電壓要比電源電壓大。然后讓學(xué)生進(jìn)行電路連接和測(cè)量,測(cè)出這個(gè)電壓,發(fā)現(xiàn)比電源電壓小,由實(shí)驗(yàn)結(jié)果和猜想的差異激發(fā)了認(rèn)知沖突,再次激發(fā)學(xué)生的求知欲,并使課堂教學(xué)達(dá)到高潮。經(jīng)過(guò)分析,學(xué)生發(fā)現(xiàn)：電壓表實(shí)際測(cè)量的是L2的電壓是U2,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),有：U2=U-U1,當(dāng)然比電源電壓U要小。

圖3

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng),讓學(xué)生在做中學(xué),及時(shí)總結(jié)方法,是防止經(jīng)驗(yàn)給學(xué)習(xí)帶來(lái)負(fù)作用的最有效方法。作為初中物理教師,在教學(xué)實(shí)踐中還應(yīng)注重把學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)與物理學(xué)習(xí)結(jié)合起來(lái)，以構(gòu)建完善的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

知識(shí)是人類(lèi)對(duì)自然探索的結(jié)果總和,也是經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)固化,唯有將經(jīng)驗(yàn)改造與生長(zhǎng)同知識(shí)掌握與運(yùn)用結(jié)合起來(lái),方可最大限度激發(fā)學(xué)生的潛能,展現(xiàn)他們的才智和能力。由于物理與生活、生產(chǎn)關(guān)系十分密切,初中物理教學(xué)應(yīng)該切實(shí)踐行“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的課程理念，基于學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí),設(shè)計(jì)和布置任務(wù),把學(xué)生經(jīng)驗(yàn)和項(xiàng)目學(xué)習(xí)有機(jī)融合起來(lái),有效提高初中物理教學(xué)的效率。