用活动引导学生发展的课堂教学设计策略初探①

顾永健

(江苏省苏州工业园区第六中学，江苏 苏州 215126)

名师工作室巡礼

用活动引导学生发展的课堂教学设计策略初探①

顾永健

(江苏省苏州工业园区第六中学，江苏 苏州 215126)

从建构主义学习理论出发，本文结合教学中的案例，设计以学生为主体的课堂教学活动，旨在引导学生主动参与，培养学生乐于探究、善于思考的品质，促进学生知、情、意、行的全面发展.

学生发展；活动；设计

“面向全体学生，提高学生科学素养”是物理课程的基本理念之一.物理教学要以学生发展为本，以提高全体学生科学素养为目标，为每个学生的学习与发展提供机会，关注学生的个体差异，使每个学生学习科学的潜能都得到发展.因此课堂教学活动的设计要把握课程核心，采用多样化的教学方式，注重科学探究，促进学生知、情、意、行全面、协调发展.如何以学生为中心积极开展探究教学？教师要认真研究学生，了解其基础，懂得其需要，契合其思维，知道其困难，做到“为学生的发展”设计教学活动.

1 根据学生的经验设计活动，引导学生主动参与，激发探究兴趣

著名教育家奥苏伯尔说：“如果我不得不把全部教育心理学还原为一条原理的话，我将会说，影响学习的唯一最重要的因素是学习者已经知道了什么”.初中生并不是一张“白纸”，可以任人随意“涂画”.物理知识的学习要借助学生已有的经验，才容易被学生接受，变成自己的知识.探究活动的设计要起于学生已经知道了什么，包括学生的生活经验和前概念.只有这样，才会引起学生的共鸣，学生才能始终积极地参与并主动建构属于自己的知识和方法，体会物理学习的快乐和成功，而教师则能从容自如地应对来自学生的不同反应，引领学生经历轻松、愉悦而不失趣味的学习过程.

案例1：八年级下：探究“阻力对运动的影响”的活动设计

生活中的现象1：怎样让桌面上的文具盒运动起来？如果停止用力呢？由此可以得出怎样的结论？

提出问题：物体只有受力才能运动吗？运动的物体如果不受阻力作用，会做怎样的运动？

生活中的现象2：如图1所示，小车从斜面滑下，在水平面上会越滑越慢.

原因：小车受到了阻力.

猜想：如果小车在滑动过程中不受阻力作用，它是不是会一直运动下去呢？

困难：没有不受力的物体(联系图2所示“探究声音能不能在真空中传播”的实验，引导学生感悟突破此困难的方法，并讨论、设计方案).

方案讨论与设计：① 如何获得不受力物体——不断地减小接触面的粗糙程度.

② 如何观察小车运动的变化特点——观察小车在水平面运动的距离.

③ 什么因素也影响小车运动距离——小车开始运动时的速度.

④ 如何让小车开始运动的速度相同——让同一辆小车从斜面的同一高度由静止开始滑下.

学生的探索活动如下表.

实验现象水平部分材料小车所受阻力大小运动距离的长短速度变化的快慢过 程毛 巾最 大最 短最 快地 毯较 大较 长较 快玻璃板最 小最 长最 慢实 验光滑表面零无穷远不 变推 理结 论①当起始速度相同时,小车受到的阻力越小,运动的路程越长.②运动的物体不受阻力,它永远沿直线运动下去.③运动的物体不受阻力,将作匀速直线运动……实验+推理

在获得结论③的基础上引导学生作进一步的推理：

① 若小车到达光滑水平面时的速度为1m/s，那么它将在水平面上一直作速度为______m/s的____________运动.

② 降低小车下滑的高度，小车到达光滑水平面时的速度为0.5m/s，那么它将在水平面上一直作速度为______m/s的____________运动.

③ 不断降低小车下滑的高度，小车在光滑水平面时的速度为0m/s，那么它将在水平面上一直作速度为______m/s，即物体不受力的时候也能处于静止状态.

学生的发现：物体在没有受到力的作用时，物体可以处于匀速直线运动状态或静止状态.

笔者介绍历史上亚里士多德、伽利略、笛卡尔、牛顿等科学家对同样问题的研究成果，并与我们的发现进行比较，鼓励同学们只要大胆质疑、不断实验、善于总结与推理，下一个“牛顿”就是你！

“阻力对运动影响”的教学一般从亚里士多德的观点出发，沿着历史的轨迹，提出伽利略、笛卡尔的观点，在实验基础上分析、归纳得出牛顿第一定律.这样的设计离学生的生活太遥远，学生兴致不高.教师的讲授往往会代替或掩盖学生的学习，教学效果并不理想.因此，我们要通过多种方式、途径来引发和激励所有学生主动参与到活动中去，使学习成为学生自己的活动，在教学设计时教师要充分重视学生的基础和经验，让学生在比较中提出问题、解决问题，完成知识的自我建构，取得事半功倍的效果.

2 基于学生的需要设计活动，引导学生自主探究，丰富情感体验

初中生都有强烈的动手欲望和强烈的操作兴趣.物理课堂上要改变过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生善于发现、乐于探究、勤于动手，让学习成为一个生动活泼的主动而富有个性的过程.在这个过程中，教师要让学生在“问题解决中学习”，通过创设一系列的问题情境，让学生用自己的思维和行动亲自获得知识，有效地满足学生的探究需要，从而自觉地出现探究性的学习行为.

案例2：“研究通电螺线管周围磁场分布特点”活动的设计

(1) 引导探究

奥斯特的发现激发了科学家的探索热情，他们让电流通过弯成各种形状的导线，研究电流的磁场.其中有一种是后来用处最大的，那就是把导线绕成螺线管再通电.我们也来做一回“小科学家”，研究一下它的磁场是怎么样的.

学生设计实验1：将通电螺线管平行放在小磁针的上方，观察小磁针是否偏转.

学生设计实验2：将通电螺线管去靠近小磁针一极，观察小磁针是否发生偏转.

如果实验1是学生对奥斯特实验的模仿，那么对实验2的研究则体现了学生对新事物的探索.他们发现通电螺线管的一端去靠近小磁针的一极互相吸引，而靠近另一极却排斥，由此做出猜测：通电螺线管的两端相当于两个磁极，它也有N、S极.并结合磁的知识，有了更进一步的发现：当螺线管的中部去靠近小磁针时，小磁针没发生偏转——通电的螺线管对外相当于一个磁体，它的中部与普通磁体一样，也是磁性最弱的部分！

(2) 交流合作

学生设计实验3：通电螺线管吸引大头针.

生：大头针很难被吸引上来.

师：是不是它没有磁性？

生：不是，可能是磁性太弱了.

师：大家说得对.如果磁铁的磁性变弱了，我们可以用什么样的方法使它增强磁性？

生：磁化.

师：我们能不能让通电的螺线管的磁性也增强呢？(播放视频：大型电磁起重机吊起重机.)电磁起重机为什么能吊起这么重的物体？它的奥秘在哪里？

学生猜测其中可能的原因：① 是否增加了电流？② 是否增加了螺线管线圈的圈数(匝数)？③ 有同学受刚才问题的启发，联想到如果将磁铁或铁物质与螺线管组合起来，即使不改变电流大小或线圈匝数，是否也可以增强螺线管的磁性？学生的探究热情不断高涨，教师鼓励学生在预习下一节“电磁铁”的基础上作课题研究：如何增强通电螺线管的磁性？

物理教学不只是让学生知道一个科学的结论，对于教材安排的探究活动，如研究杠杆的平衡条件、研究平面镜成像规律等，教学活动的设计要突出知识形成的过程，教师要利用“角色转换”，让每一位学生扮演小科学家，经历“猜测——假想——实验”的研究过程，领悟科学的思想和精神，发展他们对科学探索的兴趣与热爱.

3 围绕学生的认识过程进行活动设计，引导学生学会思考，养成良好的思维习惯

古希腊著名生物学家普罗塔戈说：“头脑不是一个要填满的容器，而是一个需要燃烧的火炬.”这“燃烧火炬”的过程，对于我们教师来说，实质上就是引导学生生疑、质疑、解疑，指导学生再生疑、再质疑、再解疑这样一个不断循环而又螺旋上升的过程，也就是指导学生学会思考、学会方法、学会创造的过程.探究教学中教师不可以代替学生去思维，但应该舍得让学生在思考中“浪费”时间，教学要激起认知矛盾，催生认知结构的同化或顺应，经历“平衡——不平衡——平衡”的认知发展过程，帮助学生实现意义建构.

案例3：“力可使物体的运动状态发生改变”的探究活动设计

活动1：认识“力可以改变物体的运动状态”.

展示“脚踢飞足球”、“球拍将球挡回去”等图片，认识到球受力后改变了运动状态，得到“力可以改变物体运动状态”的结论.

问题1：力一定可使物体的运动状态发生改变吗？

联系静止在桌面上的茶杯、匀速直线运动的火车等，发现物体受平衡力作用时，其运动状态不发生改变.

问题2：什么样的力可使物体的运动状态发生改变？

学生的批判质疑意识和探索创新精神是学生核心素养的重要组成部分，也是小学数学深度教学的追求。教学中，教师应努力为学生创造一个生动活泼的、富有挑战性的情境，让学生在问题的驱动下积极思考、自主探究、合作交流，在解决问题的过程中提高自己的素质。

由物体的运动状态不变时，受到平衡力作用，进行猜想：物体的运动状态改变时，受到的力不平衡.

图3

活动2：研究物体运动状态改变的过程中，其所受力的关系.

如图3所示，给你弹簧测力计、钩码，如何设计实验方案？

方法1：钩码挂在弹簧测力计之下，将钩码由静止突然加速向上运动的时候，发现F>G.

方法2：将钩码由静止突然加速向下运动的时候，发现F

结论：物体受到的力不满足平衡条件，即受非平衡力作用时，物体的运动状态就会发生改变.

好的学习不是来自教师找到的好的教学方法，而是来自给学生更好的机会去思考、去建构.好的教学不以学生取得现成的结论性知识为目标，而是在活动中不断地引导学生逐步掌握研究问题的科学方法和产生积极的情感体验.教师只有把学生带到学习任务中，提出一个个探究性的问题，给学生质疑的机会和思维的空间，才能让学生接受挑战，克服困难，品尝解决物理问题的喜悦.

4 从学生的错误出发设计活动，引导学生突破障碍，提高反思能力

每一个学生对物理知识的理解有着自己独特的认识方式，在分析学生错误原因的时候，不要急着告诉学生答案，或者急着纠正他们的错误.教师不妨可以先听听他们的理由，所谓磨刀不误砍柴功，然后采取有针对性的措施.知道他们为什么会错，比告诉他们答案更重要.

案例4：“对筷子斜插入水中现象”的认识

问题：如图4所示，是我们从水面上方看到的筷子斜插入水中的情况，其中正确的是( ).

图4

图5

根据光的折射规律，当光从水中斜射入空气中时，折射角大于入射角，所以看到的水中物体都会上移，正确答案为D.然而学生的答案几乎都选择B，这是为什么？学生的做法是在B图上画上“法线”，并标出了入射角∠1、折射角∠2(如图5所示)——原来学生把筷子的形状错误理解成了光线形状，与之前做过的一个习题(如图6丙)出现了混淆.针对此，许多教师一般采取“作图分析法”，根据光的“折射规律”和“人眼根据光的直线传播来判断物或像的位置”的特点进行解释，虽然快捷，但相信绝大部分学生离开教室就会遗忘.笔者采取了实验观察和变式训练并举的方法来帮助学生找到突破口的方法.

(1) 探究小实验：将筷子斜插入水中，通过水面你能看到什么现象？为什么实验现象与大家以前分析的结果完全相反，到底是什么原因？

(2) 将问题改成对应的变式练习：

变式①：观察水池底的时候，光将从__________进入__________，所以水底看起来将变__________(选填“深”或“浅”).

变式②：观察斜插入水中的筷子时，光将从____________进入__________，所以水中部分将变__________(选填“高”或“低”)，所以水中部分将向__________(选填“上”或“下)弯折.

图6

通过这样的训练，学生的认识将会拾级而上，逐渐改变原先简陋的、错误的观点.教学中学生出现错误并不可怕，学生的错误也是一种重要的资源，但是课堂上教师往往忽视学生的错误而去直接关注正确的结果，使学生失去了一个很好的反思、自我教育的机会.教师要通过分析解读学生在问题暴露中产生的困难与障碍，设计有针对性的活动，击中要害，帮助学生重新回顾学习、认识过程，丰富学习体验，勇于放弃或修正不正确的观点，养成良好的科学态度.

课堂是学生成长的摇篮，活动是学生发展的媒介.教学中教师要给学生自由探究的空间、自由摸索的时间、自由发挥的舞台、自由展示的天地，让学生在精心设计的教学活动中不仅获得知识，找到适合自己的学习方法，更能体验学习的成功，享受学习的快乐，形成良好的学习品质，为学生的终身发展奠定基石.

[1] 刘炳昇．对“高效物理课堂教学”的认识[J]．物理之友，2014，30(1)．

[2] 吴志明．以生活为主线的问题驱动教学策略〔J〕．教学月刊，2014，(9)．

①本文系“江苏省太仓市吴志明正高级教师工作室”的研究成果之一.