基于“Clicker”教学思想的教学设计——以“探究弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系”为例

李辉 罗琬华

(西南大学物理与技术学院 重庆 400715)

1 引言

Clicker(课堂应答系统)在课堂教学中应用的研究是目前国内外热门话题.“Clicker系统是由无线发射器、接收器以及驱动软件三部分组成.学生按键盘选择答案，通过无线发射器把答案发送到教师的计算机中，计算机按照学生的答案统计出直观的图像，教师再根据统计出的图像对教学作进一步的安排.”[1]

哈佛大学的Eric.Mazur教授以及科罗拉大学的M.K.Smith教授等人带头展开了该系统在教学中应用的策略、方法研究，对男女生学习的帮助的研究，以及应用于考试的评价等研究.这些研究充分显示结合该系统的教学对学生的学习热情、对知识的理解和掌握都有正面的影响；男女生在物理的学习中能达到相似的水平；课堂上积极参与的学生在期末考试中的成绩比其他的学生要好；作为平时成绩的一部分，也鼓励了学生积极参与，锻炼了其探究能力[2]；这样的应用也相继推广到了其他的学科，也从大学推广到了初、高中的自然科学教学，甚至小学的科学教学中[3].国内也掀起了对基于Clicker的探究教学的研究.在这样的研究背景下，Clicker系统越来越得到人们的接受，为探究式课堂教学增添了途径.多半贫困地区没有办法使用Clicker系统进行教学,但是借助于Clicker系统教学带给我们的教学思想是可以应用的.Clicker教学思想是借助于黑板进行，教师在黑板上给出题目，学生做选择后进行简单的统计.根据统计结果教师可以及时地了解学生掌握的程度，反映出整体和个别的信息，把课堂上不利因素的影响降到最小，这相对于传统的创新课堂而言是有意义的[4].

本文以“弹簧的弹力与弹簧的伸长量关系的探究”的教学为例，阐述了Clicker思想在课堂教学中的应用.

2 “探究弹簧弹力与弹簧伸长量关系”一节的设计

2.1 问题的提出

通过学习已经知道产生弹力的条件“一是物体相互接触；二是两物体发生形变”.既然弹力大小与物体发生的形变有联系，那么弹簧的弹力和弹簧的伸长量肯定是有关系的，我们如何找到它们之间的定量关系呢？

2.2 方法的探究

在探究弹簧的弹力与弹簧的伸长量的关系时，为了让学生明确用什么方法探究，如何去探究，并且结合Clicker式的教学模式，设计出题目，在黑板上给出，通过学生选择的答案，参与讨论，明确探究的科学性.比如，在黑板上写上如下的题目.

问题1：依照平时的经验，你认为下列正确的是

A.用力越大，弹簧伸得越长

B.用力越小，弹簧伸得越短

C.用力大或小与伸长情况没有关系

D.以上说法都不正确

要求学生在规定的时间内作答，每组第一排的学生进行简单的统计，再把各组选择的情况填到黑板上表格中的相应位置，这样能够很直观地看出学生的选择情况.根据黑板上填的表格，教师可以很好地把握教学进度，如选择选项D的学生占绝大多数，说明学生已经很好地掌握了控制变量法，教师只需做简单的总结后进行下一步的教学即可；而选择选项A,B,C三个答案的学生人数占大部分，说明学生对控制变量法这一中学物理重要的研究方法掌握得不够，教师需要在方法的探究上多下功夫(调整教学思路，通过F=Ma的复习进一步了解控制变量法的意义和重要性.对三个物理量之间的关系进行研究时，需要控制第三个变量[4]).在明确用控制变量的方法研究弹簧的弹力与弹簧的伸长关系后，教师再在黑板上给出如下问题.

问题2:既然探究的是弹力与弹簧伸长量的关系，那么该控制哪个变量

A.弹簧的弹力

B.弹簧的伸长量

C.弹簧的粗细、长度、材料(劲度系数)

D.以上都不正确

同样的道理，若选择选项A,B的学生占的比例大，那么就再对控制变量的方法进行复习.应该给学生讲明白，不是随意地控制某个物理量，而是按照探究的要求选择控制变量.通过这样的讲解，再让学生做一次选择，学生就知道选择选项C了.因此通过控制弹簧的劲度系数，探究弹簧弹力与弹簧的伸长量的关系就水到渠成了.

2.3 弹簧的弹力和弹簧伸长量关系的猜想

教师要求学生根据生活经验和课前的预习等，猜想弹簧弹力与弹簧伸长量的关系：弹簧弹力大，弹簧伸得越长；弹力小，伸得越短.

2.4 实验设计操作与分析

将弹簧上端固定在铁架台的支架上，下端挂上钩码.静止时，弹力大小等于重物受到的重力，以此测量弹力的大小F；从固定于竖直支架的刻度尺上测出悬挂重物时弹簧的伸长量x(或总长度).

实验步骤

(1)将弹簧提起来，用笔将未挂钩码时弹簧指针的位置做上记号.

(2)按记录表将不同质量的钩码挂在弹簧上，平衡后分别记录挂不同质量的钩码情况下弹簧指针的位置.

(3)用刻度尺量出悬挂不同质量钩码时弹簧的伸长量.

(4)分析得到的数据，得出结论.

实验结论

根据二力平衡可知，物体平衡时受到的重力与弹簧对它的作用力F大小相等.通过学生对测出的数据的讨论分析，以及在教师的指点下，得出

F=κx

其中，x为弹簧的伸长(或缩短)量，κ为弹簧的劲度系数，大小取决于弹簧的“软”和“硬”，F为弹簧的弹力.得到结论再去和猜想进行对照，验证猜想.

2.5 课堂小结与反思

完成实验后，利用Clicker式教学检测学生通过学习之后对实验设计与操作过程的认识和理解.教师在黑板上写出如下问题.

问题3:如果不是弹簧，是一根木头，该公式是否还成立

A.是 B. 不是

类似的方法，让学生选择，看看学生掌握的情况.教师结合学生的答题情况及时总结:F=κx只适合应用于弹簧(发生弹性形变).

3 小结

虽然Clicker系统应用于落后的地区还有很长的路要走，但是它所带给我们的教学思想是完全可以实现的.需要奋战在一线的教师大胆创新.这样的教学思想有效地把握了学生的思维动态，有利于师生之间实时沟通，全体学生参与，信息反馈快捷迅速，学生参与教学的积极性非常高，切实提高了学习效率和课堂效率，使学生由被动接受知识转变为主动探索获得知识.

参考文献

1 黄致新. 基于Cicker的互交式、探究型课堂教学及研究进展. 物理教学探讨，2010(9)

2 陈丽莎，黄致新. Clicker在互交式课堂教学中的应用研究进展. 物理教师，2010(10)

3 Emazur，Farewell，Lecture. Sciece，2009(2)：50～51

4 陈丽莎，黄致新. 基于建构主义理论的Clicker问题的设计策略研究.高等函授学报(哲学社会科学版)，2010(9)