“设计式”学习在高中物理教学中的应用
2016-04-28曾庆武,姜立敏
“设计式”学习在高中物理教学中的应用
◇山东曾庆武姜立敏
“设计式”学习就是通过让学生完成某一项具有挑战性的任务,并在任务中对物理知识进行有效学习的一种教学方法．在高中物理教学中,为了能够进一步应对在学习过程中可能会出现的问题,需要学生针对物理问题设计相应的方案,然后再利用相关知识对这一问题进行论证,从而更好地对设计方案进行优化．在完成相应的学习任务期间,学生要对相关知识有一个深入的了解,通过不断思考，从而对设计过程中的问题进行主动探究,进而使其能够更加主动、高效率地学习物理知识以及相应的技能．
1设计式学习的开展过程
1.1主要环节
1) 制定任务．在这一过程中,教师要在物理教学中提出需要学生进行解决的问题,我们可以将其看作是设计式学习的开始．教师在提出问题时,一定要经过充分的准备,如此才能把物理教学内容转变成具有挑战和针对性的教学任务,同时要保证通过解决该任务所学习到的知识与教学目标保持一致,并且任务的难易程度要满足现阶段学生的实际情况．
2) 设计方案．任务制定后,学生想要更好地完成教师布置的任务,就要在任务的基础上,对相关知识进行分析，收集相应的信息,再找出合适的方法对问题进行解决,因此,良好设计方案的制定,有助于学生创造和实践能力的提升．
3) 对设计方案的评价和选取．在设计方案制定以后,学生要通过运用科学的方法以及灵活的思维,对其进行深入分析、探究.在和其他学生进行沟通、交流以后,对各自的方案的可行性、安全性进行相应的评价分析,并从众多方案中选取出最为合理、科学的方案,然后对该方案进行适当优化和补充,进而形成一个可行性高且安全的设计方案．
4) 执行设计方案．在设计方案选取完毕以后,学生就可以按照设计任务的实际情况来决定其是否可以落实.
1.2设计式学习方法的一般流程
在物理教学过程中,设计式学习一定要按照一定流程来进行,即教师在课堂中提出需要进行解决的学习任务,然后组织学生进行分组设计方案,制定好方案后由各小组委派一人对该方案进行相应的展示,并对其进行讨论交流,在经由教师和学生对不同小组所制定的方案进行正确的评价、补充和优化后,在众多方案中选取最为合理、科学的设计方案．
2设计教学实例
2.1提出问题
在讲解分压电路和限流电路时,教师就可以根据实际教学内容,将其转化成相应的实例.如测小灯泡的额定功率这一实验，就可转化为相应的设计性任务，其教学的最终目标就是让学生在解决相应问题过程中,深入了解分压和限流之间的区别,学会选择电流表和电压表以及明确相应设备对实验的影响．
2.2形成设计方案
学生根据教师所布置的任务,进一步确定相应的解题思路,通过探讨后确定使用伏安法测量灯泡的额定功率以后,这时教师就可以要求学生按照自己的思路画出电路图,如下图1～3所示．
图1 图2 图3
2.3评价和选择
在电路图画好以后,教师就可以组织学生进行讨论,确定设计方案是否切实可行,然后挑选出最为合理的方案．通过讨论,学生发现只有图1的电路图能够满足实验要求．
电路图确定下来以后,接下来确定电压表以及电流的选择.这时教师可以让学生对这一问题进行深入思考,由于电路中灯泡的额定电压是10 V,因此要选择0～15 V的电压表,通过公式计算出电路中的电流,再对电流表进行选择.选定合适的电压表和电流能够有效减少在实验过程中的误差．
2.4执行设计方案
教师要给学生创设相应的实验条件,帮助学生按照所选取的电路进行实验,再进一步计算出小灯泡的额定功率.这样一来不仅使学生实际的操作能力得到提升,还能使学生获得学习的满足感,既达到了教学目的，又激发了学习兴趣．
总之,设计式学习不仅需要教师和学生之间的有效沟通,还需要教师的正确引导和鼓励．学生在遇到困难时,教师要通过实验、讲解等多种方式来帮助学生解决困难,充分发挥设计式学习的实际功能．
(作者单位：山东省胶州市第四中学)
