K—W—L策略引领下的高中物理课堂教学初探

柏杨

摘 要： K-W-L教学策略是让学习者在掌握已有的知识的基础上，带着探究新知识的渴望，通过自学、阅读以及集体讨论等方式，建构新知识的一种学习方式。该模式包括三个渐进性过程，将学生课前预习、课堂参与、课后复习融为一体，是一种以学生为主体，以问题为中心的递进式自我探究性学习模式。

关键词： K-W-L策略；以问题为中心；交流合作

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）2-0009-4

1 问题的提出

高中物理课堂教学中，怎样以问题为中心，从学生已有的知识和经验出发，建构学生新的认知结构？怎样利用学习的内容激发学生的学习兴趣？怎样利用问题情境引起学生的思考，在交流合作中实现新的突破？这些都是物理教学工作者始终关心的问题。美国学者Carr.E[1].和Ogle.D.[2]（1987）等所提出的K-W-L教学策略，对于解决这些问题提供了有效的思考。

K-W-L教学策略是将教学内容及教学过程程序化于K-W-L表格中。其中，K是What I Know的缩写，指学生看到问题时，回忆知道的相关内容，并将这些内容记录在K栏。填写K栏有利于学生在回忆已有知识的过程中，产生探究新知识的兴趣和渴望。W是What I want to know的缩写，指学生在教师的指导和协助下，思考要提出的问题，并把新问题填入W栏。填写W栏有利于学生明确学习任务、确定探究目标、产生探究新知识的激情和动力。L是What I learned的缩写，指学生在学习后反思学到的新知识，并将反思成果填入L栏。填写L栏有利于学生提高自我反思、自我评价的能力。

国外大量的实践表明，K-W-L模式在多个学科的教学中都有很好的效果。国内虽然有些尝试，但在高中物理教学中却很少见。基于K-W-L模式，笔者尝试以“感应电流产生的条件”为例，探索K-W-L策略在高中物理课堂教学中的有效应用。

2 教材分析

2.1 地位及作用

在教科版高中物理选修3-2第一章中，第二节《感应电流产生的条件》有承上启下的作用。第一节《电磁感应的发现》定性地向学生介绍了从1820年到1831年那段令人振奋的岁月。随着能量守恒定律的发现和电磁理论的建立，各物理现象相互转化的辩证性质和内在联系向人们揭示：“自然界中整个运动的统一，现在已经不再是哲学的论断，而是自然科学的事实”（恩格斯：《自然辩证法》第175页）这一重要的物理思想。教材中提到，法拉第的论文中将“磁生电”的现象分为五类。那么，探究“感应电流的产生条件”必然引起学生极大的兴趣。所以，这节课是电磁学的核心内容之一，在整个高中物理中占有相当重要的地位。同时，也是培养学生探究学习的好素材，是学生今后学习法拉第电磁感应定律、楞次定律和交变电流产生的基础。

2.2 教学重点和难点

重点：①引导学生进行实验探究，实现从已知向未知的转变；②形成对产生感应电流条件的归纳总结。

难点：①教师对学生探究式学习的操控；②形成磁通量及磁通量的变化的概念。

2.3 教学目标

通过实验探究，归纳概括出利用磁场产生电流的条件，培养学生的观察、操作、探究、概括能力。

2.4 学情分析

学生在初中阶段，对闭合电路的部分导线切割磁感线能产生感应电流的概念已有一定的认识，但在空间想象、问题本质的分析等方面还较为薄弱。因此，利用K-W-L模式，以问题为中心，从学生的已有知识出发，通过学生探究实验、交流合作等学习方法，得出感应电流产生的条件的结论。

3 教学设计

本节课立足学生用探究实验的基本方法，用相对运动的基本思想和对磁场的空间想象，利用K-W-L教学策略，引导学生探究“感应电流产生的条件”。本节课以问题的提出和解决为主线，按K-W-L模式将整个课堂设计为互相贯通的三个阶段，见表1：

4 教学过程

4.1 K-Step（What I Know）

提出课题“感应电流产生的条件”后，教师提出：

问题1：电能生磁，那么，磁能生电吗？

教师抛出一个引领性的问题，旨在引导学生思考所学的知识，并能让学生根据已有的经验主动积极地去认识和重组电磁感应的知识。

问题1-1：磁体的周围存在什么物质？条形磁体与马蹄形磁体周围的磁感线是如何分布的？如图1，在初中物理的学习中，我们知道感应电流的产生需要什么条件？

在学生熟知所提问题的答案的情况下提出第二个问题：

问题1-2：导体切割磁感线产生感应电流时，不管是导体动，还是导体不动而磁体动，闭合电路包围磁感线的面积有没有发生变化？（探究1）

提出这样的问题，意在引起学生新的思考，并为后面的学习做好伏笔。在这样的暗示下提出：

问题1-3：产生感应电流一定要有导体切割磁感线吗？

这是一个承上启下的问题，旨在引起学生的深刻思考，引出本节课的核心问题。

问题是教学的核心，教师以一个总问题引领，帮助学生回忆与当前学习的课题有关的旧知，并有效地组织学生展开讨论。学生通过交流、讨论，根据先前的学习经验，重新组织旧知识，主动建构新问题，形成研究感应电流产生条件的基本策略，即从“运动”“变化”这两个角度研究产生感应电流的条件。采用交流合作的学习方法，主要是克服学生自身的差异性，使对所学知识存在不同的缺陷的同学之间，在民主的氛围内，完善所学知识，为进一步学习打下基础。

4.2 W-Step （What I Want to Know ）

问题2：感应电流的产生究竟与什么因素有关？

在教师的引领下，同学们通过相互交流、对话，将形成的问题总结出来，形成本节课的学习任务单：

问题2-1：静止的磁场能否产生感应电流？运动的磁场能否产生感应电流？（利用条形磁体的磁场进行探究实验2）

K-Step已有效地刺激了学生对先前学习的记忆，认清了导体切割磁感线产生感应电流的思路。在W-Step中，需要新的思维启发点。培养学生的思维能力是物理课程的核心目标，如何发展学生的思维能力呢？首先，要培养学生提出问题的习惯与能力。教师注重在课堂中培养学生提问题的习惯，尊重学生探究问题的方向，鼓励学生主动思考自己想要习得的知识并为自己提出一节课的学习目标，是K-W-L策略成为一种有效学习策略的原因。

根据学生提出的问题，教师在黑板上画出一张表格，请学生将探究实验的现象记录在表格2中，然后再总结归纳。在这个过程中可以辅助地提出具体问题，如：

问题2-1-1：（如图2）在N极插入和抽出的过程中有没有产生感应电流？这时，磁场有没有变化？

问题2-1-2：什么情况下不能产生感应电流？

学生通过探究实验和问题回答得到结论1。

问题2-2：变化的电流能否产生感应电流？恒定的电流能否产生感应电流？恒定电流运动时能否产生感应电流？

利用图3通电螺线管的磁场进行探究实验3，并将实验现象记录在表格3中。

问题2-3：变化的磁场、电流与运动的磁场、电流能产生电流的共性是什么？

经过学生热烈地讨论与交流得出结论：探究1说明产生感应电流的条件与闭合电路包围的磁场面积有关，探究2、3说明产生感应电流的条件与磁感应强度的变化有关。

问题2-3-1：如何将这两个结论统一起来呢？

提示：闭合电路的面积与垂直穿过它的磁感应强度的乘积定义为磁通量，即Φ=B·S。

分析：探究1是B不变，S发生变化，探究2、3是S不变，B发生变化，也就是说三者的磁通量都发生了变化。

结论：无论闭合电路包围的面积变化还是磁感应强度变化，都会使磁通量发生变化。所以，磁通量发生变化是产生感应电流的条件。

有效的教学设计应该对教学内容有恰当的安排，使之既合乎学科知识本身的逻辑顺序，又合乎学生认知的发展顺序，从而把教材的知识结构和学生的认知结构很好地结合起来。W-Step所引导的问题也是如此。学生根据运动、变化的特点，形成探究感应电流产生条件的基本策略。教师此时从实验的现象中帮助学生列表分析，给出直观、具体的研究方案。在研究时，依然遵循问题引导的模式，在教学中利用协作、交流等形式充分发挥学生的主动性和积极性，将先前的学习经验贯穿其中，帮助学生建立有序的思维，激发学生的思考和学习兴趣。

4.3 L-Step （What I Learned）

问题3：这节课我们学到了什么？

问题3-1：法拉第把产生感应电流的原因概括为哪五类？

学生1：变化的磁场、变化的电流、运动的磁场、运动的恒定电流、在磁场中做切割磁感线运动的导体。

问题3-2：不管是哪一类，产生感应电流的条件是什么？

学生2：不论何种原因，只要使穿过闭合电路的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生。

问题3-3：磁通量的变化可以细化为哪几种情况？

磁通量的变化是指变化后的磁通量与变化前的磁通量之差，即ΔΦ=Φ2-Φ1。具体有：

学生3：磁感应强度B不变，线圈面积S发生变化。例如，闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动。

学生4：线圈面积S不变，磁感应强度B发生变化。例如，线圈与磁体之间发生相对运动时或者产生磁场的通电螺线管中的电流变化时。

学生5：磁感应强度B不变，线圈面积S也不变，但两者之间夹角发生变化。例如，线圈在磁场中转动时。

学生6：磁感应强度B和回路面积S同时发生变化，此时，可由ΔΦ=Φ2-Φ1计算并判断磁通量是否变化。

可见，课堂的有效性最终落实到L-Step。

5 教学反思

通过K-W-L教学策略在“感应电流产生的条件”中的教学尝试，笔者对K-W-L教学策略有了一定的认识与理解，认为K-W-L教学策略对解决高中物理教学过程中的许多问题有一定的促进作用。

1）K-W-L策略实现了认知起点与新知识建构的自然衔接。奥苏伯尔将学习分为有意义学习与机械学习，有意义学习的基本机制是“同化”。有意义学习理论强调，在学习新知识时，认知结构中原有的适当观念起决定作用，原有的适当观念对新知识起固定作用。K-W-L模式中的三个阶段源于学生的“最近发展区”，充分考虑了学生的学习态度和学习经验，将新知识与认知结构中原有的有关知识联系起来，整个过程紧凑，是较为好用的学习模式。

2）K-W-L策略将学生的所知、所想、所得放在教学设计的首位，突出了学生在课堂教学中的主体地位。K-W-L策略提倡学生自主、自助学习。整个过程中，学生主动思考、主动提问、主动探索、主动尝试，符合学生学习的内在规律。一节课的有效性除了基本概念、基本技能、基本方法的获得外，还有精神层面的收获。如，贯穿课堂的主动探索，互助学习的协作精神，获得新知的愉悦体验。

3）K-W-L策略实现了交流合作的目标。交流合作追求的是活动的、交互的、反思的学习。K-W-L策略使交流合作成为课堂的主要组织形式，让学生在对话中学会合作，在合作中学会交流，在交流中学习成长，在成长中取得进步。

4）K-W-L策略成为教学过程中便于操作的模式，实现了多种学习方式的统一。整个过程关注学生学习的方式，使学生体会到知识生成的乐趣，享受知识发现的愉快，从而将外部动机转化为内部动机，增强对学习本身的兴趣。K-W-L模式的三个步骤相互呼应，相互贯通，成为教学过程中便于操作的模式，实现了学生自主学习、探究学习、合作学习方式的统一。

5）K-W-L教学策略可以是学生学习的任务单，是学生学习的引导，也可以是教师上课的操作单（投影或板书），是教师教学的引导。它既是一种教学模式，也是一种教学策略，有利于教师、学生在教学过程中的互动。

参考文献：

[1]Carr.E. & Ogle. D.K-W-L Plus： A strategy for comprehension and Summarization[J]. Journal of Reading， 1987，30（7）：626.

[2]Ogle. D. K-W-L： A teaching model that develops active reading of expository text[J]. Reading Teacher，1986，39（6）：564.

[3]刘兆胜.K-W-L教学模式在临床血液学与检验教学中的运用[J].卫生职业教育，2009，（22）：27.

（栏目编辑 赵保钢）