前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇數學推理教學設計范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
一、立足飛行,重點開展校本教材建設
知識和信息大爆炸是當今時代的典型特征,飛行人才未來的發展充滿變數,而且日新月異的技術,給基礎課程教學單位及教員提出了嚴峻而現實的課題。
我們通過分析研究對比國內外教材,在理解人才培養方案和國家標準的基礎上,立足飛行,著眼學員的終身發展,在六個方面探索并充實教材內容。即每章引入物理學史;增加軍事、工程應用閱讀材料;內容小結,強調物理概念和物理思想;改革習題,配置了反映物理在生活、工程和航空等應用的題目。其中,航理及軍事應用模塊主要用物理學定理定律分析航理及軍事、工程應用問題。物理知識拓展模塊,在保證物理學知識體系的邏輯性、系統性和嚴謹性的同時,發散學員思維,引導學員自覺深入學習未知領域,為優秀學員的探究式學習搭建平臺。
下面通過具體實例體會校本教材建設的效果:
應用習題案例:對于傳統教材中一般曲線運動的向心加速度題目,相同的知識點,我們加入了飛機轉彎時向心加速度的問題,闡明了黑視、紅視等飛行現象背后的物理原理,提高了學員的學習興趣以及對物理課的重視程度。如傳統教材中的習題:一質點沿半徑為R的圓做圓周運動,速率v=c-bt,求:任意時刻加速度的大小。《飛行特色大學物理》教材中的習題:當F-22戰斗機飛行員以2500km/h的速率飛過曲率半徑為5.80km的圓弧時,問此時向心加速度多大?
二、務求實效,著力強化教員能力素質
從合格的教師到合格的大學教師再到合格的軍校教師等不同的層面幫助教員認識其職業特點,提醒其履行職責的緊迫感、使命感和責任感。
(一)結合教材建設搭建學習研究平臺
在教材編寫過程中收集了國內一流大學教材和教輔資料電子版近百種,軍事航空、科學思想、科學史等方面的圖書電子資源近百種。規定了必讀書目,如《清華物理學的理論與方法》《歷史與前沿》《航空飛行器飛行動力學》《吳大猷科學哲學文集》,美國教育家愛德華希爾斯等編著的《給大學新教員的建議》《教師的道與德》等書籍,使教員從更高視野思考如何成為卓越的大學教師,為開展基于研究的教學打下基礎。
(二)通過學習研究文獻找到努力方向
利用業務學習時間組織在創新人才培養改革、課程教學設計、教學方法手段改革、教案研究、教材建設、教學內容改革、教員培養、精品課程建設、多媒體演示實驗、中學物理與大學物理銜接等專題上開展國內外文獻解讀,從中找到個人努力的方向。
三、學員為本,全面開展課程建設和教學改革
飛行特色大學物理教材編寫有力地牽引和促進了大學物理課程建設和教學改革的全面開展。我們成立了7個研究團隊,在完成《飛行特色文科物理》《紅外物理及軍事應用》《軍用光學與激光武器的物理基礎》《航天物理概論》和《航空航天傳感器物理基礎》等課程教材編寫的同時還針對飛行特色習題開發、物理與人文的融合、自主學習內容研究、物理科學思想方法、航理內容研究、物理學史與創新意識培養、翻轉教案與翻轉課堂等方面開展長期、持續、務實的教學研究。
四、質量牽引,大力提升學術科研水平
一、體現數學教育價值的教學課例
1.凸顯數學本質,體現數學教育的思維訓練價值數學是人們認識世界過程中的科學方法,以邏輯的嚴密性和結論的可靠性為特征,在解決科學與實際問題中顯示了巨大的威力.學習和掌握數學的過程,實質上是一個思維操練過程,提升抽象思維能力的過程.同時數學也是學習合情推理的課堂,學習發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的思維程序,培養探索解決問題能力的最經濟的場地.良好的數學教學活動,應突出數學的本質與特點,揭示數學知識產生的自然性與合理性,既講推理,也講道理,既講推理和結論,也講道理和緣由.要基于感性發展理性,讓數學教育價值在教學過程中鮮活地流淌,讓數學教學活動閃耀理性、智慧的光芒.教學設計:問題2:怎樣的推理是歸納推理呢?(1)抽象思維,形成概念.探究下面的幾個推理案例.情境3:銅能導電;鐵能導電;鋁能導電;金能導電;銀能導電.銅、鐵、鋁、金、銀都是金屬,由此我們猜想:一切金屬都能導電.情境4:三角形的內角和是180°;凸四邊形的內角和是2×180°;凸五邊形的內角和是3×180°.三角形、凸四邊形、凸五邊形都是凸多邊形,由此我們猜想:凸多邊形的內角和是(n-2)×180°.情境5:當n=1時,n2-n+11=11是質數;當n=2時,n2-n+11=13是質數;當n=3時,n2-n+11=17是質數;當n=4時,n2-n+11=23是質數.1、2、3、4都是正整數,由此我們猜想:當n取任意正整數時,n2-n+11是質數.師生共同得出歸納推理的特點,進而得出歸納推理的概念.在此基礎上,師生共同總結歸納推理的模式:S1具有(或不具有)性質P;S2具有(或不具有)性質P;…;Sn具有(或不具有)性質P.S1、S2、…、Sn都是S類事物的對象,所以S類事物都具有(或不具有)性質P.在此基礎上,讓學生說出生活或數學中歸納推理的例子(.學生自由發言)(2)初步應用,鞏固概念.例1觀察下列等式,猜想一般結論.由學生總結出歸納推理的思維過程,即:對有限的資料進行實驗、觀察;分析、歸納整理,進行概括、推廣;提出帶有規律性的結論,即猜想.設計分析:從生活及數學中的實例出發,通過對生活及數學中不同推理的分析、比較、抽象,概括出歸納推理等概念,師生共同總結歸納推理的模式,其目的是從“特殊到一般”的概念化的結論得到具體的建構.同時,這樣的建構過程對提高學生的抽象概括能力、建立數學結構的能力也是非常有益的.然后,運用科學概念辨識生活中的推理,由學生舉例說明生活及數學中歸納推理的案例,了解學生對歸納推理的理解程度,及時更正學生在認識理解中產生的偏差,鞏固定義.這一過程,讓學生經歷了生活—數學—生活的過程,體悟數學與生活的聯系,在“數學化”的過程中培養學生的數學思維和數學情感,形成理性思維.
2.揭示數學美,體現數學教育的美育價值人愛美的天性在青少年時期的表現尤為突出,教師應抓住這個最佳時機,在教學中揭示數學美,欣賞數學美,應用數學美,創造數學美,巧妙地把美育教育融入學教學中,這是對美的認識的升華!挖掘和揭示教材中的數學美,使學生在學習中潛移默化地欣賞和感受數學之美,激發學生按照美的規律進行創造性的思維活動,從而使運用數學美啟迪靈感成為學生的一種思考習慣,學生的思維品質得以優化,這有利于促進學生逐步形成良好的數學觀,提高學生學習數學的興趣,提高發現美、鑒賞美的能力,使數學課堂成為宣傳美、傳播美的途徑,從而實現數學美育價值的教育目的.教學設計:強化訓練,拓展思維.練習:通過觀察下列等式,猜想出一個一般性的結論,并證明結論的真假.設計分析:設置此練習題,從知識層面上看,是為了讓學生進一步熟悉歸納推理的一般過程,同時體會歸納推理的特點和作用.更重要的是,期望學生能從數學對稱美的角度出發。
3.展示數學史,體現數學教育的科學素養價值數學是一門論證科學,其論證的嚴謹使人誠服,數學的真理性使人堅信不移.數學無聲地教育人們尊重實事、服從真理.數學是一門精確的科學,在數學演算中,來不得半點馬虎,在數學推理中,更容不得粗心大意.粗枝大葉、敷衍塞責是與數學的嚴謹性格格不入的,因此數學使人縝密.數學是一門循序漸進、邏輯性很強的抽象科學.學習數學,攻克具有挑戰性的問題,會逐漸鑄就人們腳踏實地、堅韌勇敢、頑強進取的探索精神.在教學過程中,結合教學內容,介紹一些對數學發展起重大作用的數學家,講一段他們是如何面對困難又是如何執著追求的故事,使數學知識折射出人的意志和智慧,使學生在感動、開心之中更好地理解、掌握數學知識,并對他們正確看待學習過程中遇到的困難、樹立學好數學的信心會產生巨大的作用,同時也可以引導學生學習數學家的優秀品質.教學設計:感受猜想,完善思維.問題4:歸納推理猜測的一般結論是否成立呢?分析情境5中當n取6、7、8、9、10、11時結論的正確性.由此你對案例5的猜想能得出什么結論?可以發現,當n=11時,n2-n+11=121不是質數,從而得出結論:案例5猜想的結論是錯誤的.情境6:費馬猜想(.教師簡單介紹費馬猜想的背景,引導學生閱讀課本)教師引導:有些歸納推理所得出的結論是錯誤的,在此基礎上,引導學生總結為什么有些歸納推理所得出的結論是錯誤的.問題5:歸納推理所得到的結論并不可靠,為什么還要學習歸納推理呢?情境7:哥德巴赫猜想(.先介紹一下哥德巴赫的學術背景,再介紹哥德巴赫猜想及陳景潤的研究成果)情境8:華羅庚教授曾經舉過一個例子:袋子里都是球.師生共同分析得出歸納推理的作用:其一,發現新事實;其二,提供研究方向.設計分析:設置歌德巴赫猜想產生的情景,讓學生接受數學文化的熏陶,適時地激發學生的愛國熱情和勇于探索的科學精神.通過“袋子里都是球”的介紹,激發學生的好奇心與求知欲,感受歸納推理的魅力,進一步認識到合情推理具有猜測和發現結論、探索和提供思路的作用.通過“猜想—驗證—再猜想”說明科學的進步與發展處在一個螺旋上升的過程,更重要的是,讓學生養成“大膽猜想,小心求證”的嚴謹的科學態度.在問題4、5的探究中,向學生介紹數學史和數學在人類文明發展中的作用,體現數學的文化價值.把數學文化融入課堂教學,使數學教學的育人功能得到體現,從而收到潤物無聲、潛移默化的功效.
二、對歸納推理教育價值的思考
1.強化對數學教育價值的認識審視高中數學教育價值,我們對數學教育價值的認識有很多方面是值得反思的.首先,對于數學本質的認識不夠清晰導致數學教育價值的失落.往往認為數學就是解題,數學就是一堆概念、定理、公式的集合.因此,在教學中,往往對問題解決只是展現解法、展現思路,對思路的尋找過程以及為什么要這樣解、怎樣想到這樣解重視不夠,對解決問題時思維與策略的自然性與合理性揭示不夠,給人以“入寶山而空返”和“買櫝還珠”的感覺.其次,以“應試教育”為“指揮棒”的機制使得數學教育的價值取向帶著濃厚的功利主義色彩.追求和滿足近期、可測量的考核目標,使數學教學趨于死記硬背、機械操練,強化練習可能要考到的內容,以達到牢固記憶、熟練應答、考試成功的目的.因此,部分教師將“歸納推理”這堂課上成了“如何進行歸納推理”的習題訓練課,對歸納推理的概念的形成過程這一重點中的重點一帶而過,僅僅根據幾個特例讓學生說出“是從特殊到一般的推理”就下定義了,且在整堂課中,羅列大量習題對學生進行強化訓練.因此,強化對學科教育價值的認識應擺上教學的議事日程.
2.用教育形態來凸顯數學的教育價值數學教學要善于將“數學的‘學術形態’轉化為數學的‘教育形態”’,其內涵就是教師不能只是把教材上的內容當作金科玉律,把教參中的提示當作顛撲不破的真理,把預先設計好的教案當作亦步亦趨的向導傳遞給學生,而應將教學過程看成是師生雙方積極互動、共同發展、動態生成的過程,這一過程是教師和學生對客觀事物的意義進行合作建構的過程.誠然,教材、教參是課堂教學的資源,但教師需要對其進行分割、整合、重新構建,然后通過與學生的互動,形成豐富多彩、富有情趣、學生易于接受的知識.把教材的靜態知識轉化為動態的、生成的教學資源,把“復制知識”的課堂轉變為動態的、生成的課堂,從而使學生主動獲取知識.在教學設計中,筆者希望通過創造性地使用教材,將生活、數學、文化作有機的整合,讓學生在一堂課中細品數學自生活中來,在探索中前進,并將最終作用于生活.基于這一想法,在設計時,筆者在用實例引入概念之后,先講解例題,而將哥德巴赫猜想的介紹放在了最后,以提升學生對數學文化的情感教育.在實際操作中,這樣的安排也取得了良好的效果.
關鍵詞: 預設與生成 數學課堂 深層思維
【中圖分類號】G633.6
隨著新課程改革的不斷深入,預設和生成的理念也越來越多地融入我們的課堂教學。華東師范大學葉瀾教授指出:“要從生命的高度、動態生成的觀點看課堂教學”;崔允G教授則認為:“預期的學習結果表明是教學設計時關注的重點,是課堂教學過程的決定因素,也是教學效益中可評價的那一部分。” 目前理論界對教學中預設和生成的處理依然有爭議,在數學課堂教學實踐中某些看起來開放和活躍的課堂教學,大多有盲目生成之嫌,如未能圍繞課程的教學目標進行,或未能注意生成時間的制約性等,從而出現不負責任的課堂或缺乏生成的不精彩的課堂。因而如何設計教學預設促使數學課堂恰當精彩生成、在課堂中處理好生成,充分發揮師生的能動性和創造性,成為提高課堂效率、實施有效教學的重要問題。本案例就是對數學教學的預設和生成的一個粗淺探討。
案例背景:我校高二數學備課組圍繞本學期校本活動《教研主題:數學課堂教學預設和生成的研究》展示了一節《歸納推理》探究課,探索校本教研活動的有效方式。這節課上的成功之處主要在于有了比較多的不同聲音,得到所期待的討論。
在準備前期,備課組內部也有過爭論。焦點為:因為本課內容校內示范課的課題,也是準備參加優質課的課題,是否以其中優秀的教學設計或其教學設計中的優秀片段進行截取整合。
傳統過程:通過一或二個引例,就提出本課的主題:歸納推理,然后在通過幾個例題加以深化與落實。歸納推理是學生在小學幾何中就開始接觸的解決問題的思考方法,G波利亞的《數學的發現》第二卷《它的內容,方法和意義》中講解了這種思考方法、思維路線等;合情推理這個概念最早是G波利亞在《怎樣解題》中得到總結,隨后又在他的《合情推理》上下冊中廣泛而深刻地闡述。因此,可以說G波利亞的理論已深刻展示了數學的本質。
為充分體現學生自己的歸納推理體驗,立足于“數學教學是數學本質的教學”理念,對教學課堂的預設與生成尤為重要。我們作了如下嘗試:在教學中安排幾個典型生活與游戲的問題來探究,最后得出概念。這長長的前奏,讓學生經歷從隱性被動到顯性主動,從而達到自主探索、實踐創新的效果。其中明線是:感覺到最后才給出了歸納推理的概念及由此方法得到的重大發現,實際上的暗線是:在解決數學問題中,不斷地滲透過程與方法(實驗、觀察、概括、推廣、猜測)、情感態度價值觀(大膽猜想,小心求證)。
探索問題的預設:
選擇典型生活與游戲的問題,創設情境,讓學生饒有興趣地、自覺地去試驗、觀察,得到猜想,分析其發現動機和合情推理,讓學生得到充分的歸納推理體驗。
爬樓梯問題:現有10級樓梯,每次只能走一級或二級,問有多少種走法?
謝賓斯基三角形問題:上世紀初,波蘭的數學家謝賓斯基想要找到一個圖形,當它的面積無限減小時,它的周長則無限增大(用幾何畫板進行迭代演示)。將上述迭代過程逐一展示,問謝賓斯基三角形的第n個圖形中,灰色三角形的個數為多少?灰色、黑色三角形的總個數又為多少呢?
……
漢諾塔問題:
規則:把圓環從一根針上全部移到另一根針上,第三根針起“過渡”的作用。(1)每次只能移動1個圓環;
(2)較大的圓環不能放在較小的圓環上面.
請你試著推測:把n個圓環從1號針移到3號針,最少需要移動多少次?(最后借助小軟件直觀的驗證學生的思維過程)
區域數問題:平面被n 條直線最多分成幾個區域?
要達到數學教學預設與生成的適配,老師就要能“跳出教材”,從“教材外”看教材。大膽地處理教材,把教材作為可利用的資源中的一種來使用,引導學生自主探究、自主發展。而從學生發展層面看,既要預設性發展,也要生成性發展。因此,準確把握教材、學生,抓牢生成的基點:學生的現有發展水平;把握預設的要點:足夠的預留彈性空間如教學目標和教學方式的彈性化,是預設與生成成功教學的基礎。這幾個問題的選擇是集高二備課組所有老師在教學中的嘗試和收獲所得,既能促進學生積極思考,又能恰到好處地開放,很好地實踐了課堂的預設與生成。
教學過程的生成:
教師課堂教學之前須了解學生的個體差異,課堂上了解學生的真實學習水平;教學后反思學生的種種表現,以準確把握學生的現有發展水平。對教學過程進行假設:學生會怎么說?我該怎么引導?學生說的與預想的不一致,我該怎么辦?如何根據學生的當場反饋,調整問題的難易程度?以下就孔老師執教的兩堂試驗課與一節展示課加以說明:
1、 爬樓梯問題
學生嘗試用分類列舉、數數…
[問題]:你是怎么想的,結論是多少?
學生得到1,2,3,5,…, 89
[問題]:你是如何得到?你是根據哪點得出的?
學生得到 由此可以得到
[問題]:這個規律怎么發現的,這樣走樓梯的內在規律是怎樣的?開始這種方法也可以嗎?錯在哪?
師:比較兩種方法,前者麻煩,不清晰。后者先考慮簡單的走1級、2級、3級分別會有幾種走法,然后找出規律,得到n級的情況。這種方法挺好。
因為起點高,學生可能暫時解決不了這個問題,則教師處理成:這個問題我們一下了還無法解決,那先放一放吧,說不定過一會,我們就有了靈感了。先來看下一個問題。
生成有:1、在理科班的實驗課上學生中出現結果為25的答案。這是屬于理解角度與認知起點不同引起的非常生成,學生的回答讓孔老師有點措手不及,因為學生的回答她在課前尚未想到,而學生又不能暢述清楚自己的思路,當時解決得不是很好。2、展示課班級為文科學生,一位學生嘗試列舉出方法的總數,但是又因為思維的無序性、分類思想的不成熟,沒辦法整理出最后的結果。這是自然流露的正常生成,孔老師在在傾聽中發現學生困惑的焦點,并引導采用分類的方法成功解決問題。3、因為這個問題對文科生來說起點較高,在文科班的實驗課中學生暫時解決不了,教師采用了提示:10級太多了,不好考慮?怎么辦?為了更好的生成,在討論后我們處理成:暫時委婉避過,先對后面的問題作思考,再回過頭由學生自行解決。
當課堂中出現不穩定性的生長點時,可采用引領策略促進師生的共同發展。這里是一種可預設生成的引領,當然其中有悖于常規思路的反常生成。教師要學會傾聽,在傾聽中發現學生困惑的焦點、理解的偏差、觀點的創意、批評的價值,從而許多不曾預約的精彩將不期而至。同時及時調整,在生成中適時“替換”探究主題。因為來自學生的信息大多處于原生態,往往是零星的、片面、模糊的。教師要在眾多紛繁復雜的信息中通過比較、判斷、鑒別,選擇有價值的信息作為教學的新契機。這也是許多數學教師上探討預設與生成開放型課的一個害怕點。但是這種課的研究又是很必要的,所以孔老師自稱很有幸能成為“實驗品”。
2、謝賓斯基三角形問題
學生易得(1)1,3,9,27,…,2n-1
[問題]:這個你是怎么得到的,在圖形中的體現是怎樣的?(鋪墊)
(2)學生容易先得出前三項為1,4,13。
方法一(代數方法)從前三項的數值上也可以發現: ,
方法二(代數方法) ( )
[問題]:你是怎么發現的?3n-1怎么得來?對嗎?你能從具體的背景中給出解釋嗎?方法三(幾何方法)從第二個圖象起,每一個圖象可以看成由前一個圖象的三份縮影加上中間一個黑三角形。因此, 。
分圖示例(1)
方法四(幾何方法)從第二個圖象起,每一個圖象是在前一個圖象的每個灰三角形中挖走一個中心三角形,這樣如圖所示的圈內一個三角形就變為四個三角形,增加三個三角形。
在第 個圖形中,灰三角形的個數為 ,所以 ,即 。
分圖示例(2)
[問題]:你是如何得到?你是從哪里得出?
師:當我們面對較為一個復雜的圖形時,很難一眼看清其全貌的話,可以先從幾個簡單的入手多角度去尋找出其遞推關系,再解決一般情況。
在老師的開放性問題:你是怎樣想到?你是怎樣思考的?等等的引導下,以上的幾種方法就是學生精彩的生成。孔老師在實驗課的第二節中也遇到了不少學生的表述不清的如b1 =1,b2=3+1,b3 =32+3+1 b=33+32+3+1…思維摸索過程,她很好的把握住是與方法四實質相同,引導學生從數形結合闡明他的觀點,也梳理了其他的同學的理解過程。
課堂中孔老師在處理此題時營造了互動對話的氛圍:你們認同他的思路嗎?同意他的想法;當學生闡述不清或理解片面或沒有頭緒時,她的鼓勵和等待:沒關系,你試一試,你沒講完整也沒關系,你也許可以為其它同學的思考指明方向…。師生各自向對方敞開精神和彼此接納。判斷教學是不是在“對話”,關鍵取決于教育者的教育意向與教育互動的實質。其中構建動態開放的時空讓學生感覺到:只要是我提出的問題,老師都會很重視,并和我共同體會和研究。常此以往,隨著時間的推移,學生的智慧潛能就會火山爆發般地噴涌出來。
3、漢諾塔問題
學生會嘗試移1個、2個、3個圓環統計數據,得到1,3,7,15,。。。,2n-1
追問:如何得到?在具體操作中移動次數的內在規律是怎樣的?怎么找到?學生得到an=2an-1+1
[問題]:你從哪兒發現有這個規律?
師:開始思考前面幾個少的圓環移動的情況,找到遞推規律,再到n個圓環時也屬于這種情況,把問題解決。
在這個過程中,因為有充分的時間讓學生思考,也基于之前的成功經驗,學生在沒有任何提示下漂亮的從數與具體的操作上都做到了很好的歸納推理。這么水到渠成的生成讓師生為之喝彩。這是課前所沒有預料到的。
這個過程說明了,在打造智慧高效的課堂中,教師做到:注意人文關懷和科學素養二者的兼顧,則生成是師生知識、能力、情感態度的超越性獲得或發展。
4、區域數問題
平面被n 條直線最多分成幾個區域?
[問題]:拿到這樣一個問題,你又會怎樣考慮?研究的順序是怎樣的,是一個先什么再怎樣的一個過程?學生講述解決問題的思路。
于是歸納推理的定義只要孔老師拋出一個:
[問題]:回顧這四個問題的解決過程,你能說歸納出思維方式上的共同點嗎?也就是研究方法上有什么共同特征?
這樣一個教師想說又不能說,而努力讓學生說出來的教學過程,是實現教學預設與生成的成功嘗試。讓觀課的教師覺得看見了學生、師生間碰撞出的思想火花。
有效反思:
從這個不斷嘗試修正的教學過程中我們發現:課堂教學必須要有幾套“預案”,而成功的預案建立在對數學知識有本質的把握與學生深層次數學思維學習的需要。一是處理好展示的教學文本的平臺,如前面案例中幾個典型問題的預設、先深入體驗再最后概念形成的流程安排;二是處理好教學過程展示的平臺,如每一環節開放性預設處理、學生可能出現情況的多方位的考慮等。
預設充分了,在運用教師的智慧應對和處理教學偶況基礎上,智慧高效的生成課堂就得以獲得。教學預設與課堂生成性教學之間,實為已知與未知、理想狀態與意外因素、主體信息和多元信息之間的關系。預設追求的是顯性的、結果性的目標,而生成追求的是隱性的、過程性的。只有學習結果內隱變化的性質與教學策略的特點恰當匹配,才能起到促進教學的作用。同時課堂教學中的偶發事件大都是不可復生的教學資源,因而教師也可容忍曖昧而促使反思,延緩評價或歪打正著,充分利用其積極的一面,為促進課堂生成服務。
為實現數學教學中成功的預設與生成,教師要不斷加強自身素養,對教學資源所提供的豐富多彩的內容深入鉆研,對現實蘊含的數學思想、數學模型和本質理解到位,對學生原有建構的數學水平充分了解,提高因勢利導捕捉和發掘教育契機的能力與素質。這樣,才能運籌于帷幄之中,使教與學都達到理想的境界。
參考文獻:[1]葉瀾讓課堂煥發生命的活力[J].教育研究,1977(9)
【關鍵詞】高中物理;教學設計
按學生主動性程度劃分,物理教學的開展有三種形式:教師演示,學生模仿探究;教師引導,學生探究;教師提示點撥,學生自主探究。這三種形式中,學生探究的主動性、主體性與創造性程度不相同。物理教學中具體采用哪一種形式,一方面要看學生的技能、能力水平,另一方面還要看客觀條件(如時間、實驗設備)情況。但是不管哪一種探究,都要做好如下設計工作。
1.摸清基礎,做好認知措施設計
建構主義特別強調新舊知識、經驗之間的對接、整合,實有效的同化和有準備的順應,達到認知的進步與發展,因此,任課教師非常有必要在課前對學生關于新知識的適應情況作全面調研。在傳統教學中,這一點往往被忽視。那么,究竟作哪些調研呢?筆者認為,主要有兩方面:一是哪些新知識可以通過同化進行認知,要調研學生新舊知識間的差距或臺階,是否具有表象基礎、是否學過類似的方法,數學知識是否具備等方面。如由速度概念來建立對加速度的理解,前者表示位置變化的快慢,后者表示速度變化的快慢,這里方法相同,容易遷移,但后者物理意義更難以理解;磁場概念可以運用電場的表象同化來建立,但要注意它們有區別。二是哪些知識必須運用順應,這是我們常常所說的難點。一般地,新舊知識在方法、表述上相差太大的,或者本身無法被同化時,則要通過順應讓學生接受,如電磁感應象,初中是閉合回路的一部分導體“切割磁感線”,高中描述為“穿過閉合回路的磁通量的變化”,這兩種表述差別較大,需要順應學習。除了新知識的認知調查外,問題解決方面的情況也應作好相應準備。
2.教學環境及素材設計
教學環境設計包括內外環境設計,內環境是指學生積極的學習心態,外環境包括物理環境和人際環境。物理環境的設計已經又很多這方面的成果,這里不再多談。人際環境中要特別設計學生和學生合作、交流和討論活動,以及教師與學生之間創建民主氛圍的措施設計。比如一堂課中哪些環節設計為小組合作完成任務,哪些環節設計為集體討論或分組討論,是否設計交流探究成果的環節,等等。這些環節都是基于人際環境來開展的。對于民主氛圍設計的措施,可以從總體上安排,如教師控制提問幾個問題和多長時間,教師引導探究為多長時間,學生自主與合作探究多長時間,在課前都應做好設計,臨場可以有所調整,但不應超過上限時間。對于激發學生積極心態的設計,必須有具體的措施,如明確新知識的重要性及對于后續學習甚至個人理想實的意義,可以介紹知識在生產生活中的應用、科學人文等,也通過插播課堂錄象片段或課件來實。
3.教學目標設計
設計教學目標要考慮來自兩個方面的要求,一是課題的內容具有的教育教學功能,二是學生在此學習階段的可接受性;前者反映了目標設計的內容要求,后者反映了目標設計的主體要求。就某一課題而言,這兩方面相互作用而可能達到的認知、技能與能力、態度等的最近發展水平都應該成為課題教學目標。為了讓學生有效地建構知識和發展能力,應該根據物理知識特點和學習條件,分辨出課題內容的主(要)目標和次(要)目標,主目標的實是該課題教學的主要任務,次目標可以考慮在完成主目標的基礎上有意識地延展任務來完成。例如,在課題的探究教學中,要探究的知識的結論獲得和探究能力的發展這兩個目標一般都是主目標,而培養興趣等目標可以在引入課題和結果的運用等環節通過激發好奇心和動機來達成,通過發揮學生在探究過程中的首創精神來實創新意識與創新能力目標等等。實際上,也有很多情況是完成主目標的同時也完成了次目標,例如科學態度的養成與發展。
4.教學模塊、環節設計
一般地說,課堂教學過程是由主目標指導下的若干環節組成,這些環節具有特定活動和完成特定功能。為了完成特定功能,必須設計每一環節活動及其措施。有些環節是物理教學常用的,如實驗操作環節,它們一般使用的程序和方法變化不大,具有較穩定的結構,把這樣的環節稱為模塊較合適;還有些環節是根據需要課堂上教師臨時增加的,可以稱為臨時環節。因此,教學設計可以分為模塊設計和臨時環節設計。模塊設計主要考慮它的功能、程序、所用方法、可能的難點及措施等,臨時環節著重考慮其功能。物理教學中,模塊通常有課題引入、實驗設計、實驗操作、數據分析處理、結論應用等;臨時環節如知識鋪墊性環節。在某一堂課中,該組合哪些模塊和環節,各自占用時間多少要根據具體情況斷定。一般地,模塊可以主要在課前設計,臨時環節可根據需要臨時增加,次數不宜多,時間不宜長。如高中“電磁感應象”的教學設計,“條形磁鐵插入閉合線圈實驗,及以通電螺線管代替條形磁鐵的實驗”可設計為模塊,教師上課時發“初中的部分導體切割磁感線實驗”學生忘了,可以臨時復習這個實驗內容和結果,這就是臨時環節。
5.教學思維設計
關鍵詞: 中職學校 物理教學 教學效率 提高
中職學校的學生普遍存在著文化基礎薄弱的問題。這些文化基礎知識“先天不足”的學生,普遍存在著到中等職業學校學習,是為了“混張文憑”好找個工作的想法,他們對文化課由聽不懂到聽不進直到很反感,提起文化課就“頭疼”。由于生源質量偏差,大多數學生對文化理論課不感興趣。怎樣才能改變這種教育現狀,是我們每一個中職教育者應該思考和深入探討的問題。有不少學生對學習物理不感興趣,或者有畏難情緒。怎樣提高中職物理教學效率呢?
一、巧用多種教學資源,激發學習興趣
實驗是物理教學的基礎。在中職物理教學中,實驗教學同樣是培養學生創新能力和實踐能力的重要途徑之一。然而中職學校物理實驗設備匱乏、實驗條件簡陋、實驗開出率低等現象普遍存在。教師在教學中可以自己制作或輔導學生制作教具來增強演示實驗效果;有效利用多媒體仿真課件、掛圖、模型、投影等多種教學資源,教學形式多樣化,創設更多的實驗情境。做到“教中有動,動中有教,教動有機結合”,變單純的聽、看、模仿為積極參與、主動思考和認真分析研究,真正使物理教學過程成為使學生不斷發現問題、解決問題、不斷創新的過程,培養學生敢于接受挑戰,不斷創新的良好品質。
在授課時,教師要結合生產和生活中的實例,不斷創設問題情境,培養學生從實際問題中抓住主要因素,提取物理對象和物理模型。要充分利用現代教育手段創設符合教學內容和要求的問題情境,增加學生的感性認識,使學生形成學習動機。例如,通過多媒體手段,展現實際情境,如:碰撞、衛星變軌、全反射、核裂變問題,等等,把物理知識在現實生活中的應用穿插在平時的課堂教學中,加強理論與實際之間的聯系,幫助學生建構當前所學物理知識的意義,逐步培養學生主動觀察自然―尋找問題―運用所學知識解決實際問題的應用能力,激發學生的學習興趣。
二、創設問題情境,培養學生的自學能力
自學能力的培養是一個漸進的過程,尤其是物理知識更具抽象性,必須從日常的觀察力、想象力入手,有意識地培養學生自學物理的習慣。對物理實驗或物理現象,要引導學生有目的地、全面地、細致地、深入地進行觀察,養成觀察的習慣,并以一定的思維活動支持觀察過程,激發其自學,并且鼓勵其主動掌握物理現象的本質或物理事實。教師要引導學生善于運用思維活動去支持觀察的全過程,讓學生主動運用分析、判斷、推理等思維活動,排除觀察所得到的一些表面的、次要的、偶然的因素,準確地把握問題實質,進一步激發自學熱情。
在講《牛頓第一運動定律》時我向學生列出了以下幾個思考題:(1)關于力與運動的關系。①亞里士多德的觀點是什么?②伽利略的觀點是什么?③“我”的看法是什么?④牛頓第一定律是如何表述的?(2)從某一高度沿斜面滾落的球為什么可以沿對接的另一斜面滾上同樣的高度?(3)定律為什么不以伽利略的名字命名而稱為牛頓第一定律?(4)牛頓第一定律包含了哪些內容?第一個問題是讓學生了解在理解伽略對“運動物體不受外力作用會保持自己的速度不變”論斷的研究、思考、推理過程,學習科學研究中常用的理想實驗方法;問題2是為了深入理解伽利略的理想實驗與科學推理方法;問題3是使學生了解從亞里士多德到伽利略再到牛頓,人們對慣性定律的認識是如何逐步接近真理的;問題4是讓學生在初中的已有知識的基礎上進一步認識牛頓第一定律。通過這樣一個問題提綱,讓學生有的放矢地自學,了解教材的中心要點,并逐步學會提出問題,并設法解決,從而培養學生的自學能力。
三、加強實驗教學,培養學生的創新思維
當前,很多中職教師在物理實驗教學中的演示實驗和學生實驗,從器材、方法到表格設計都是按照規定的步驟和方法進行的。在這種教學方法中,學生只是按規定的步驟和方法做實驗,根本不能領會實驗的原理、思想和方法,不利于學生的能力的培養。為了培養學生的思維能力、自學能力和創新能力,我在教學中讓學生自己去設計實驗方案,設計表格,提高學生思維的深度和廣度,訓練和培養學生對物理現象的創造性思考。比如,在講授利用伏安法測電阻的實驗時,教師可以問學生:利用伏特表和電流表測出的電壓和電流可算出待測電阻的阻值,能不能只用一個電流表或電壓表來測量電阻呢?如果能成功測量出來,還應該需要什么器材?怎樣測量?然后設計的方案并畫出電路圖。這樣可以極大地激發學生學習物理的興趣,發展學生的個性,活躍學生的思維,從而提高學生的學習能力。
物理學是一門以實驗為基礎的自然科學,物理實驗包含了實驗原理、設計思想和方法、實驗操作和觀察,以及數據分析處理等多方面的知識和能力,是學生學好物理,也是培養學生能力的重要途徑。驗證性實驗是根據已知的理論,對一些現象的存在原因或規律檢驗其是否正確而設計的實驗。它在實驗目的、方法,以及原理等方面起到示范作用,但不利于學生的創新精神和創新能力的培養,而探索性實驗是指人們在結果未知的情況下,通過實驗去探索,進而獲得結論,它更能培養學生的創新能力。結合多年的教學實踐,我在教學中將一些驗證性實驗改為探索性實驗,以充分發揮學生的主體性,培養學生的創新思維和學習能力。
總之,教好職業中學物理課,的確不是一件容易的事,它受到教材、學生素質、社會環境、教學條件、教師素質等因素限制。在中職物理教學過程中,教師要努力挖掘學習內容所蘊涵的創造性因素,從學生實際的認知水平出發,創造富有變化、激發學生學習興趣的教學情境,進而提高中職物理課堂教學效率。
參考文獻:
[1]許國梁.中學物理教學法[M].高等教育出版社,2008.