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基于阅读指导的教学模式研究

2014-03-20

物理之友 2014年1期
关键词:弧长线速度矢量

(南京市金陵中学,江苏 南京 210005)

如果我们把借助于感官而针对来自于客观世界的信息的感知过程指认为广义的“阅读”的话,那么狭义的“阅读”则应该是特指借助于视觉而针对“文本”化信息的感知过程——“文本阅读”.“文本阅读”是作为高智商动物的人区别于其他动物的标志性行为之一,“文本阅读”同时也是作为高智商动物的人实施相应学习的基础性行为之一.在现代意义层面上的学习行为中,无论针对何种学科的学习,“文本阅读”都应该是不可忽缺的基础性学习行为.正因为如此,针对作为基础性学习行为的“文本阅读”进行较为理性的研究就成为必要.

考虑到“教”与“学”的对立统一关系应该意识到:若从“学”的角度指认为是基于“文本阅读”的学习行为,则从“教”的角度就应该相应的指认为是基于“阅读指导”的教学方式(或模式).本文是以笔者所实施的一节示范课为背景,从“教”的角度展开研究.

2011年1月9日重庆市教科院对高中物理教师作“新课程”培训,笔者应邀前往.先在该市第八中学上一节示范课,课后再对高中物理教师针对“新课程”背景下物理教学做讲座.笔者决定在人教版“新课标”教材《物理-必修2》第五章《曲线运动》中《4 圆周运动》节选部分内容,以《“圆周运动”及其“线速度”》为课题,将相应的教学目标确定为“基于阅读指导的学习方式研究”,并准备了相应的教学简案*注:相关阅读文本和教学简案请在《物理之友》群文件中下载,这堂课取得了预期的、较为满意的效果,相应的教学目标也较为顺利的得到达成.而随着教学中师生间的交流,作为学习行为的“文本阅读”,其相应的要点也逐一得以呈现.

1 “文本阅读”的基本要求——带着问题读,读出问题来

作为一种学习方式的“文本阅读”,应该与一般意义上的“文本阅读”有所区别.笔者认为:针对作为学习方式的“文本阅读”,其基本要求应该是“带着问题读”和“读出问题来”.

教学片断1:布置阅读任务

师:发给大家的文本是节选自人教版《物理-必修2》第五章《曲线运动》中《4 圆周运动》的部分内容.现在大家用几分钟时间阅读这一文本,在阅读的过程中请关注以下几个问题.

问题1:能给“圆周运动”下个定义吗?

问题2:“匀速圆周运动”应该被认作是特殊的“圆周运动”,其特殊性为何?

问题3:圆周运动的“线速度”是怎样定义的?

问题4:作为一个物理量,圆周运动的“线速度”具备怎样的特征?

问题5:作为一个物理量,圆周运动的“线速度”所度量和描述的是什么?

问题6:通过阅读你还能提出什么值得进一步探讨的问题?

显然,在布置阅读任务时所明示的上述六个问题中,问题1~5是所谓“带着问题读”所提及的“问题”,而问题6则是期望由此引发出“读出问题来”所提及的“问题”.

“带着问题读”所提及的问题1~5,实际上是针对《“圆周运动”及其“线速度”》标题下的相应文本在结构上实施分解,进而以较为直白的问题引领,依次针对“圆周运动”、“匀速圆周运动”、“线速度概念”、“线速度特征”和“线速度意义”等学习内容,在主观上形成正确的认识;“读出问题来”所对应的问题6,实际上是期望引发出较为深入的问题,并以此帮助学习主体对相应的学习内容形成深刻的理解.

2 “文本阅读”的基本原则——存质疑意识,行质疑精神

作为一种学习方式的“文本阅读”,相应的运作应该被纳入某种原则的指导下,方能够确保其高品质运行.笔者认为:针对着作为学习方式的“文本阅读”的运作过程,应遵循的基本原则是“存质疑意识”和“行质疑精神”.

教学片断2:问题作答过程

师:怎样的运动才能称作为“圆周运动”?

生A:物体在圆周上运动被称作圆周运动.

师:对!你能用与课本上不同的表述来描述“圆周运动”吗?

生A:如果物体的轨迹是圆,那么物体做圆周运动.

师:很好!“匀速圆周运动”首先应该是“圆周运动”、其次又应该是特殊的“圆周运动”,有谁能揭示其特殊性?

生B:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等,这种运动叫做匀速圆周运动.

师:与课本上的表述一字不差.请再思考两个问题:第一,“线速度的大小处处相等”是否意味着“线速度不变”因而被冠以“匀速”呢?第二,能换一种方式描述“匀速圆周运动”吗?

生B:线速度既有大小、又有方向,其大小处处相等但方向不断变化.“匀速”的“速”指的是“速率”而不是“速度”.

师:“线速度”既有大小、又有方向而具备着矢量性特征,你把问题4都提前回答了.能换一种方式描述“匀速圆周运动”吗?

生B:……?

师:谁来帮忙?

生C:物体在圆周上运动,若任意相等的时间内通过的弧长都相等,则被称作匀速圆周运动.

师:很好!“物体在圆周上运动”,保证物体做的是“圆周运动”;“任意相等的时间内通过的弧长都相等”,又进一步保证物体做的是“匀速圆周运动”.“任意相等的时间内通过的弧长都相等”能够保证其“线速度的大小处处相等”而成其为“匀速圆周运动”吗?

生D:能!

师:如此肯定的判断,其依据何在?

生D:因为“线速度”的定义就是“弧长与时间的比值”.

师:“线速度”的定义是问题3,你能思考一下问题5吗?

生D:可以!线速度描述的是物体作圆周运动的快慢.

师:是吗?

生D:是!

师:又是如此肯定的判断.老师仍然想问:判断的依据何在?

生D:书上不都写着嘛?!

师:老师对你、也是对大家提出两点忠告:第一,学习过程中对阅读的内容必须经过自己的思考才能够确认;第二,即使对课本上的内容也不应该持“照单全收”的态度,而应该形成自觉质疑的意识,这样可以使自己能够从多个侧面、多个层次来体会阅读内容的本质含义.

显然,在针对问题1~5的解答过程中,同学们以“文本阅读”为背景的思维活动基本上都被课本所呈现的文本所局限和引领而缺乏自觉质疑的意识.

针对作为学习方式的“文本阅读”而“存质疑意识”和“行质疑精神”,与其说是学习态度倒不如说是学习策略.因为通常的“文本阅读”已经能够自然从正面审视阅读内容,而若能够针对阅读内容养成“存质疑意识”和“行质疑精神”的习惯,则又能够自觉取得从反面或从侧面审视阅读内容的多元视角,以保证能够对阅读内容的理解更全面、精细、准确,针对阅读内容而进行质疑,实际上也是确保学生提出的“问题”能够更为贴切与深刻的保障举措.

3 “文本阅读”的基本态度——具民主意识,持科学精神

曾经有人担心:一味对教材文本持怀疑的态度,是否会使学生的学习行为走偏而影响其学习效率.笔者认为:完全不必“杞人忧天”,因为在“怀疑”与“质疑”之间实际上是存在着质的区别的——前者是盲目而武断的“疑”,后者则是旨在促进学生养成“具民主意识”和“持科学精神”习惯的“疑”.

教学片断3:质疑及其释疑

师:根据阅读的相应内容,同学们对问题1~5依次给出了相应的答案,因而就知识的学习来说似乎已经完成.可是,就没有同学对上述问题的答案、或者说对所总结的知识持怀疑的态度吗?

生E:老师能给点启发吗?

师:好的!老师就启发启发大家:教材上将“弧长与时间的比值”定义为“线速度”,同时又说“线速度是矢量”.针对这样的文本表述是否可以提出相应的质疑呢?

生E:哎呀!

师:怎么啦?

生E:我们完全可以提出质疑:以“弧长与时间的比值”定义的“线速度”可能是矢量吗?

师:很好!关注到方向的问题,便能够敏感的发现问题.能解答自己的疑问吗?

生E:能!由于“弧长”和“时间”都是标量,所以由“弧长与时间的比值”定义的“线速度”就不应该是矢量.

师:如果我们非把“线速度”说成是矢量那又怎样呢?

生E:那么作为矢量的“线速度”就不应该用“弧长与时间的比值”来定义.

师:大家认为呢?

生:……

师:怎么都不敢说话了?

生F:两个标量的比值显然不可能是矢量,可教材是专家编写的,这太让人感到意外了.

师:尊重、甚至是崇拜专家这很正常,但如果因为尊重和崇拜便对专家明显的失误都不敢指出,那么老师便觉得这不是真正意义上的“尊重”与“崇拜”,而是一种“廉价的尊重”和“盲目的崇拜”.大家同意吗?

生(全体):同意!

师:是的!即使是专家编写的教材文本,作为学习者的我们也有质疑的权力,甚至是有质疑的“必要”和“必须”.老师给出了相应的启发,也算是“抛砖引玉”吧.同学们接下来继续“必要”和“必须”的质疑吧.

生G:针对教材中“当Δt足够小时,……弧长Δs也就是物体由A到B的位移Δl.”这一段表述也可以提出相应的质疑:作为标量的“弧长”怎么可能就是作为矢量的“位移”呢?

师:是的!作为标量的“弧长”绝不可能就是作为矢量的“位移”;作为标量的“弧长”充其量也只能等于作为矢量的“位移”的大小.显然,教材的这一段表述也是不妥当的.另外,教材在以“弧长与时间的比值”定义“线速度”的同时,认为“线速度”描述了“圆周运动的快慢”.针对这样的表述可以提出质疑吗?

生H:老师,“弧长与时间的比值”叫做“线速度”,线速度越大,相同时间内通过的弧长越长,圆周运动当然也就越快.难道这也值得怀疑吗?

师:第一,老师并未怀疑什么,至于你所说的是否值得怀疑,那要同学们自己思考、自己确定;第二,对你所说的“由于弧长与时间的比值叫做线速度,所以线速度越大而相同时间内通过的弧长越大”,老师丝毫不怀疑,可对你所说的“相同时间内通过的弧长越长,表明圆周运动越快”,老师倒是听不懂.

生H:老师,您是什么意思?

师:老师的意思要你和同学们去思考、去揣摩.

生I:老师的意思是:即使相同时间内通过的弧长较长,也并不意味着圆周运动更快.是吗?

师:能否以“相同时间内通过的弧长”来比较“圆周运动的快慢”,那就得了解究竟什么是“圆周运动的快慢”;要了解究竟什么是“圆周运动的快慢”,那就要知道什么是“圆周运动”;要知道什么是“圆周运动”,那就首先要知道什么是“运动”.

生J:哦!我知道了.

师:知道什么了?

生J:如果以“弧长与时间的比值”定义“线速度”,那么“线速度”便不能描述“圆周运动的快慢”.

师:能说得具体些吗?

生J:这很简单:“圆周运动”首先是“运动”,而“运动”则是“位置变化”.若作圆周运动的物体沿圆周转过整数圈,则其“位置变化”为零而“弧长与时间的比值”却不为零.可见,“弧长与时间的比值”不能描述“圆周运动的快慢”.

师:说的很好!还有谁能够用其他的数据作进一步说明?

生K:如A、B两物体先后沿同一圆周以相同速率运动,A物体从P点出发经1s而转过1/4圆周到达Q点,B物体仍从P点出发经5s而转过5/4圆周到达Q点,两物体的“位置变化相同”而经历的时间不同,可两物体通过的弧长与时间的比值却相等.可见,“弧长与时间的比值”不能描述“圆周运动的快慢”.

师:是的!“圆周运动”是“运动”、是“位置变化”,用“弧长与时间的比值”怎么能够描述“圆周运动的快慢”呢?

在作为学习行为的“文本阅读”中,养成自觉质疑的习惯,至少可以在以下两个方面得到理性的认同:第一,针对所阅读的文本而自觉质疑,实际上是在潜意识的层面上把自己放在与文本作者平等的位置上而与之对话,实质上是平等和民主的意识的自觉表现,也是科学态度和科学精神的彰显;第二,在自觉质疑的意识下实施“文本阅读”的运作,从方法论的角度也应该得到认可,正所谓“仰视容易失真,平视能得真传”,在质疑意识下实施“批判式阅读”应该比盲目崇拜中的“接受式阅读”更能够精准的体察文本的本意.

4 “文本阅读”的基本方法——体察于细微,把握其关键

作为一种学习方式的“文本阅读”,若论及其相应的运作方法,存在较多的关注要点.笔者认为:针对作为学习方式的“文本阅读”,在应用时最应该关注的要点是“体察于细微”和“把握其关键”.

教学片断4:文本阅读小结

生L:当我们针对教材的文本质疑,居然发现了这么多的问题.老师,您对此作何理解?

师:哟!考起老师来了.

生(全体):(笑声).

师:(对生L)请别介意,老师只是开个玩笑.L同学的困惑也可能是大家共同的困惑,其实也是老师的困惑.老师建议:让我们先梳理一下阅读体会,并从相应的体会中概括出需要进一步深入思考的核心问题,最后再结合核心问题的剖析而解开相应的困惑.好吗?

生(全体):好!

师:谁先来谈一谈体会和认识?

生M:阅读过程中通过质疑和讨论,形成了以下几点认识:第一,轨迹是圆周的运动叫做圆周运动;第二,如果以“弧长与时间的比值”定义“线速度”,那么“线速度”不可能是矢量;第三,如果认定“线速度”是矢量,那么就不能以“弧长与时间的比值”来定义;第四,以“弧长与时间的比值”定义的“线速度”其实并不能描述“圆周运动的快慢”.

师:概括的很好!可应该明确的是:我们确实需要一个作为矢量的线速度来描述圆周运动的快慢.在此基础上我们需要思考的核心问题是什么呢?

生N:我们需要思考的核心问题应该是:作为矢量的、同时又能描述圆周运动快慢的线速度究竟应该如何定义?

师:大家也认为核心问题在于此,是吗?

生(全体):是!

师:既然所定义的“线速度”必须是“矢量”,那么就应该考虑到要用“矢量”来定义;既然所定义的“线速度”是用于描述“圆周运动的快慢”,那么就应该关注到“时间”.大家说是吗?

生(全体):是!

生N:可如何定义呢?

师:那还得由大家来思考,还得由大家在相应的文本中寻求答案.建议大家静下心来,在教材提供的文本中去搜寻有参考价值的相应内容,譬如:关于对“时间”和“线速度”的描述等.

生:……

生O:老师,教材中关于“时间”的描述有“很短”、“很小很小”、“足够小”、“很小”.而关于“线速度”的描述也有很多处.

师:很好!你的阅读应该说是比较仔细的,你关注到了文本中对“时间”的描述“细节”.其实,在所阅读的文本中值得关注和耐人寻味的“细节”还有很多,由于时间关系,就留待同学们课后作细致的研究吧.这里你提到文本关于“线速度”的描述也有很多处,能说出你所认为的最重要的描述吗?

生O:我觉得这一段最重要:“当Δt足够小时,……因此,这里的v实际上就是我们在直线运动中已经学过的瞬时速度,……”.

师:太好了!既然“线速度”就是“速度”,那么关于“线速度”应该如何定义的问题不就成了已经解决的问题了吗?关于这个问题也一并留给同学们课后研究.

显然,在这一个教学片断中,教学的实施在主观上是针对基于“文本阅读”的学习方式,体察与感悟相应的基本方法,即“体察于细微”和“把握其关键”.如果同学们能够觉察到文本中诸如“很短”、“很小很小”、“足够小”和“很小”等对“时间”概念的不同描述,并能够结合上下文而体会到意义的微妙差别,如果同学们能够把握住文本中的“圆周运动中的‘线速度’其实就是直线运动中的‘速度’”这一关键性表述,那么关于“圆周运动”、关于“圆周运动”的“线速度”等,均将能够获得精准的认识.

参考文献:

[1] 人民教育出版社,课程教材研究所,物理课程教材研究开发中心.普通高中课程标准实验教科书·物理·必修2[M].北京:人民教育出版社2007.

[2] 朱建廉.高中新课程实践引领·物理[M].南京:南京师范大学出版社,2009.

[3] 晓建.“线速度”究竟应该怎样定义?[J] .物理教师,2009,30(7) .

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