基于“问题引导式”教学法的教学设计
2018-07-26周亚娟
周亚娟
在“激励学生思考，培养创造力”课程理念的倡导下，笔者结合蔡林森“先学后教”教学模式，经过反复思考与实践，采用了一种较为满意的教学模式——“问题引导式”教学法。“问题引导式”教学法是以问题为线索的教学方式。根据教学内容设计一系列引导性问题，把教学内容的讲解寓于对这些问题的探讨之中，逐步引导学生得出讲解的内容。
奥苏伯尔在阐述学习迁移理论时曾指出：“假如让我把全部教育心理学仅仅归结为一条原理的话，那我将一言以蔽之曰：影响学习的一个关键因素就是学习者已经知道了什么，要探明这一点，并应据此进行教学。”高中物理尤为注重知识的衔接性、层次性，注重学生的思考能力与逻辑推理能力。
“问题引导式”教学法案例
通过“思考与讨论”环节学习“科学思想—微分思想”。
思考与讨论
一次课上，教师拿来了一位往届学生所做的“探究小车的运动规律”的测量记录（见下表），表中“速度v”一行是这位学生用某种方法（方法不详）得到的物体在0、1、2……5几个位置的瞬时速度，原始的纸带没有保存。
以下是关于这个问题的讨论。
教师：能不能根据表中的数据，用最简便的方法估算实验中小车从位置0到位置5的位移？
学生A：能。可以用下面的办法估算：
S=0.38×0.1+0.63×0.1+0.88×0.1+1.11×0.1+1.38×0.1=…
学生B：这个办法不好。从表中看出，小车的速度在不断增加，0.38m/s只是0时刻的瞬时速度，以后的速度比这个数值大。用这个数值乘以0.1s，得到的位移比实际位移要小，后面的几项也有同样的问题。
学生A：老师要求的是“估算”，这样做是可以的。
教师：你们两个人说得都有道理。这样做的确会带来一定误差，但在时间间隔比较小、精确程度要求比较低的时候，可以这样估算。
要提高估算的精确程度，可以有多种方法。其中一个方法请大家考虑：如果当初实驗时，时间间隔不是取0.1s，而是取得更小些，比如0.06s，同样用这个方法计算，误差是不是会小一些？如果取0.04s、0.02s…误差会怎样？
欢迎大家发表意见。
学生知识筹备：匀速直线运动的位移与时间的关系：S=vt；物体的位移与v-t图像及坐标轴下所围成的面积的关系。
教学过程如下：
教师与学生共同分析“思考与讨论”材料中的第一段文字“一次……保存”与表格信息。分析得出“原始的纸带没有保存”意味着我们无法用刻度尺测量出物理量位移，且无法用瞬时速度计算出物体做变速运动的位移。
教师根据学生曾打出过的纸带，引导学生还原纸带大致样子如下。（两个计数点间的时间间隔是0.1s）
在PPT上出示课前设计的引导问题，并让学生带着问题，阅读材料后与同桌进行讨论。
问题1：分析学生A的估算方法，可以看出他不是直接将位置0到位置5的位移算出，而是首先做了什么处理？
（设计意图：使学生意识到学生A的算法首先是进行分段处理，即分割）
问题2：在学生A分成的5段中，把每段的变速运动看作什么运动？把每段中初位置的瞬时速度看成什么？
（设计意图：使学生在学习中认识到学生A的算法用了近似替代，会带来一些误差，学生就会动脑筋思考，同时为问题3做铺垫）
当学生理解“把每段变速运动看作什么运动”有困难时，教师提出临时引导问题：通过刚才的学习，x=vt是用来计算哪种运动的位移？
问题3：学生A的估算方法，实质是把位置0到位置5这个过程的变速运动看成了什么运动？这个过程的位移用什么代替？
（设计意图：基于问题2使学生理解学生A在把每段的运动情况分析清楚后，再把每段的运动进行累加用以替代整个过程运动，即累加）
问题4：学生B给出了学生A估算方法的问题所在，你如何理解他给出的观点？试举例说明。
（设计意图：借助学生B的观点使学生找出学生A的估算方法会引起误差，并且知道误差的来源）
当学生回答到这时，教师给出自己的观点并总结：学生A的方法是可取的，但就像我们同学说的，存在一定的误差，误差原因是他用瞬时速度代替（看成的）匀速直线运动的速度，使匀速直线运动的速度比实际偏小了。他的估算方法是先分割后近似替代再累加。
问题5：老师给出了提高估算精度的方法，如果时间间隔取得更小些，误差会怎样？试举例说明其中的道理。
（设计意图：借助教师的问题引导学生思考、讨论，得出将有限分割变无限分割可以减小误差）
问题6：学生A的估算方法体现了一种科学思想，即他先将整个过程进行了什么处理，再进行了什么，最后又进行了什么处理？
（设计意图：通过这个问题使学生对学生A的处理方法有一个整体的认识，进而可以总结出这种科学思想）
教师总结：先把过程无限分割，以“不变”近似代替“变”，然后再进行累加，即运用了微积分思想，这种方法叫作微元法。
引问：此科学思想方法能否应用到匀变速直线运动的v-t图象上？
（设计意图：为后面学习匀变速直线运动的位移与时间关系做铺垫）
？誗编辑 任 壮