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翻转课堂教学模式下微课中创设问题情境的策略

2019-05-04江苏省苏州市第四中学215000巫建芬

中小学实验与装备 2019年2期
关键词:摩擦力创设物理

江苏省苏州市第四中学(215000) 巫建芬

翻转课堂是教师创建视频,学生在家中或课外观看视频中教师的讲解,回到课堂上师生面对面交流和完成作业的一种教学形态。近几年,翻转课堂在我国中学教学中掀起了一股热潮,不少专家、学者、中学一线教师加入到翻转课堂教学研究、实践中。翻转课堂在一定意义上是对传统课堂教学模式的颠覆性变革。翻转课堂教学模式下,学生和教师的角色、课堂形式、教学内容、技术应用、评价方式等都有较大转变,这使学生学习更加的自觉、主动、投入,这对提升物理教学效率有很大帮助。在翻转课堂模式下,课堂教学过程中,由教师进行面向学生的知识讲解转变成师生之间和生生之间一对一、一对多、多对多的问题研讨和交流,形成教学的立体交往,满足更多学生的个性化学习需求。在不同形态的立体交往中,不同层次的学生都能得到各种机会获得不同程度的发展。

1 翻转课堂教学模式下微课中问题情境至关重要

1.1 创设问题情境学习的前提

认知心理学把知识分为陈述性知识和程序性知识。对物理而言,陈述性知识指物理现象、概念、规律及科学方法等,程序性知识指为学习物理知识而进行的观察、实验、想象、分析、推理、综合等思维及思维程序、方法。前者是学习内容,后者既是学习内容,又是学习方法。认知心理学认为,程序性知识比陈述性知识更具概括性,具有更广泛的适用性,因而更有价值。物理教学应该是以知识的学习为载体,让学生习得物理方法,领悟物理思想。创设问题情境,开展问题研究的过程,就是进行程序性知识学习的过程,学习的方法是习得物理方法的过程。

1.2 微课是决定翻转课堂成败的关键

在翻转课堂教学模式下,学生需要利用微课对教学内容进行自主学习。学生课前学习的效果如何,决定了在课堂上学生与教师、其他学生交流过程中能够提出什么样的问题与观点,决定了课堂上师生交流的广度和深度,可以说这决定了课堂的成败。而学生学习的效果不仅与学生学习能力有关,还与教师所提供的微课质量有关。微课的质量由两个方面决定。一是需要信息技术的支持。高质量的微课在拍摄、剪辑过程中需要专业人士指导,需要根据学科特点设计不同风格,形成统一的流程化制作模式。画面清晰、语速适中、播放流畅的微课,学习者才能坚持学习,取得良好的学习效果。二是需要在学科内容的选择、素材的选取、问题情境的设置上下功夫。学生通过微课学习时,没有机会与教师和同伴交流。在这种学习环境中,学习内容的趣味性显得特别重要,有趣的微课才能让学生保持学习的动力,激发学生的思考。

1.3 问题情境决定微课的质量

思维从问题开始,问题产生于情景中,所以在录制微课前,教师组织教学内容一定要想方设法创设问题情境。当学生对教师提出的问题感兴趣时,大脑会处于较活跃的状态,会主动、愉悦地进行学习,而不是把学习当成负担。尤其是在翻转课堂教学模式下,学生在学习微课时,没法和教师面对面交流,只有设计良好的问题情境才能更好地激发学生的求知欲,使他们能够更积极主动学完微课,更主动地参与到课堂教学中与教师和同伴进行深度交流,真正实现翻转课堂教学中学生从知识的被动接受者转变为主动研究者。

2 微课中创设问题情境的原则

2.1 科学性原则

物理学科是一门科学性很强,且和生产生活联系紧密的学科。在创设问题情境时,往往为了激发学生的兴趣而把物理问题与生产生活相联系,这会让学生觉得物理有趣、有用,从而有利于维持较高的学习积极性。创设物理问题,容易对原始情境“抽丝剥茧”的过程中,出现科学性错误。如果创设问题的情境,不符合物理学科的规律,不但不能起到正面的促进作用,反而会对学生的学习带来负面影响。

2.2 针对性原则

在创设物理问题的过程中,教师要研究透课标、教材、考试说明,明确教学的重点、难点在何处,针对难点、重点创设问题情境。情境设计要突出教材的重点、难点、疑点以及知识的形成过程和框架结构,使得问题的探究过程成为突出重点、突破难点的过程,使得教学效果得到提升。

2.3 可行性原则

简单讲,可行性原则就是创设的物理问题情境要是适合自己的学生,使得其在教学中有价值,这样翻转课堂才有可操作性。在情境中提出的问题,要面向学生,符合学生的认知水平和接受能力。微课中创设的问题如果难度太大,明显高于学生的知识储备和认知水平,会导致“启而不发”,学生无法完成微课中的学习内容,这样课堂上的学习成果展示,师生、生生的探讨与交流就无从谈起。相反,如果难度太低,也会导致翻转课堂的失败。太容易的问题会导致学生对学习内容毫无兴趣,学习热情下降,也不会深入思考,交流与讨论势必流于形式,对学生知识的掌握、思维的提升几乎没有帮助。

2.4 新颖性原则

在创设问题情境时,教师要注意将生产生活中的事例融入其中,尤其是一些比较新的时事,以此创设物理问题情境,会让学生觉得新颖。新颖的情境更能激发学生的探究兴趣,也能让学生的思维处于亢奋状态,有利于提升学生学习的质量和效率。

2.5 生动性原则

在创设问题情境时,教师需要组织素材,这些素材可能是文字、图片、动画、小视频等。根据多媒体学习的通道原则:“学生学习由动画和解说组成的多媒体呈现比学习由动画和屏幕文本组成的多媒体呈现学习效果要好。”教师应优先选择动态的小视频、动画、图片,并配与解说,这样素材的呈现会生动、形象,更能调动学生多种感觉器官参与到学习之中。学生的听觉工作记忆和视觉工作记忆都被用来加工多媒体信息,会提高资源的利用效率,学习者获取更多有用的信息,因而学习效果会更好。

3 微课中创设问题情境的策略

3.1 利用实验创设问题情境

实验对物理教学十分重要,它是物理教学的基础,是物理课程的魅力。实验对升华所学习的物理知识,培养学生发现问题、分析问题、解决问题的综合素养都有帮助。在微课中,利用物理实验来创建问题情境,不但可以发挥实验在物理教学中的奠基作用,为概念规律的学习夯实基础,还可以激发学生的学习兴趣,调动学生的学习积极性,挖掘学生的学习潜力。

微课中利用实验创设问题情境,与传统课堂有所区别,因为在翻转课堂教学模式下,学生学习微课时,教师无法与学生面对面做演示实验或分组实验。但是可以在微课中插入教师事先录制好的实验小视频或者剪辑网络上的实验视频。如果条件允许最好由学生和教师一起完成实验小视频的录制,这样学生会觉得亲切且学习效果更好。需要注意的是实验小视频一定要短而精,微课一般不超过10min,留给实验小视频的时间有限。

在摩擦力教学中,为了激发学生的兴趣,可用小视频展示筷子提杯、难舍难分的2本书等实验情境。然后提出问题:为什么把米压紧后手提筷子就可以把杯子提起来?为什么把2本书一页一页地交叉对插,然后各抓住一本书的书脊用力对拉,平时很容易拉动的2本书竟会变得像强力胶粘在一起似的,难舍难分?这些实验情境与生活联系密切,又不乏新意,可刺激学生的好奇心和求知欲。

3.2 利用新旧知识的联系创设问题情境

物理知识的系统性强,逻辑严密,前后联系紧密,新知识往往是建立在已有知识、概念、规律的基础之上,经过发展、构建而来。如果学生对原来的知识掌握不牢固,理解不透彻,新知识的学习必然困难重重。学生观看微课有疑问时,教师不能及时给予帮助。所以,在微课中教师应找准新课教学中知识的起点和学生思维的起点,找准新旧知识之间的联系,利用知识迁移的规律,尊重学生的认知起点和认知规律,恰当设置问题情境,起到复习旧知识,引出新知识,诱发学生主动探究,促进新知识增长,让学习的过程自然地发生。

在静摩擦力教学时,应基于学生已经在初中学习了摩擦力的相关知识,且在高中已学滑动摩擦力。为此,可以利用滑动摩擦力的例题情境设置问题。

例题:有位同学要重新布置自己的房间。他用200N的水平拉力匀速拉动质量为50kg的书桌,书桌与地面间的动摩擦因数是多少?如果要在同样情况下匀速移动质量为150kg的书柜,他用200N的力能拉动书柜吗?为什么?(取g=10N/kg)。

通过计算后,判断用200N的力不能拉动150kg的书柜。此时教师设置问题:书柜没有移动会有相对滑动的趋势吗?你如何理解相对滑动趋势的方向?书柜会受到摩擦力吗?这个摩擦力是滑动摩擦力吗?这个摩擦力是多大,你是如何得出的?摩擦力方向如何?如果改用400N的水平拉力书柜受到摩擦力是多大?这些问题层层推进,引导学生得出静摩擦力的概念、大小、方向等。

3.3 利用学生的认知冲突创设问题情境

认知冲突,是指学生已有的认知结构与当前学习情境之间存在的暂时性矛盾,通常表现为学生已有的知识经验与新知识之间存在某种差距而导致的心理失衡。学生在学习新知识之前,头脑中并非空白而是已经有一定的知识、经验。这些知识、经验有时会帮助学生较好的完成新知识的学习,有时却会成为一种障碍,阻碍科学概念的构建和新知识的习得。此时,教师就要创设情境,制造新旧知识之间的矛盾,打破学生原有的认知平衡,才能更好建构新知识。

学习静摩擦力时,由于静摩擦力产生的条件是有相对滑动的趋势,即产生静摩擦力的两个物体之间相对静止,于是有不少学生认为:只有静止的物体才能受到静摩擦力?为了激发认知冲突,可以出示图1所示的情境,然后提出问题:传送带对物体有摩擦力吗?这个摩擦力是静摩擦力还是滑动摩擦力?通过问题引导,学生进行受力分析后得出正确结论,破除原有错误认知。

图1 传送带运送物体

3.4 利用学生典型错误创设问题情境

在学习中学生犯错是不可避免的,如何对待学生的错误,如何纠正学生错误,如何降低学生再犯类似错误的概率,是摆在教师面前的一个课题。教学中发现,很多时候学生的错误情有可原,而且错得很有教学价值。教师不应对学生的错误全盘否定,要认识到学生的错误是宝贵的教学资源,合理利用“错误”能够服务于教学。教师要认真分析原因,并把学生的错误当成创设问题情境的源泉,纠错的效果会大幅提升,且学生会保持较高的学习热情和主动性。

在学习完摩擦力之后,不少学生在计算摩擦力的大小时,不判断是滑动摩擦力还是静摩擦力,直接用f=μFN计算。出现这一错误的原因有两个:第一摩擦力这一节只有这一个公式,学生对公式印象深刻;第二,学生初学时还没能够区分滑动摩擦力和静摩擦力的计算方法。为此,可在学生的错误基础上创设问题情境。给学生展示如下素材:如图2所示,A、B两物体均重10N,各接触面间的动摩擦因数均为μ=0.3,物体B受到水平拉力F=1N的作用。求:①地面对物体B的摩擦力;②物体B对物体A的摩擦力。

图2 实验素材

某同学计算过程如下:①地面对B的摩擦力f=μFN=0.3×20N=6N;②B对A的摩擦力f′=μF′N=0.3×10N=3N。请问:“该同学计算过程正确吗?如果不正确请给出正确的解答过程。”通过该问题情境的解决,学生知道了计算之前需要先判断是滑动摩擦力还是静摩擦力,知道了滑动摩擦力与静摩擦力的计算方法。

3.5 利用生活情境创设问题情境

物理与生活密切联系,教学中应该强化生活素材在物理教学中的应用。尤其是翻转课堂教学模式下,在微课中多融入生活素材能够拉近物理与生活之间的距离,熟悉又有趣的素材让学生感觉到学习与自己生活息息相关,更容易让学生接受,更愿意去深入探究。

在滑动摩擦力教学中,要正确判断滑动摩擦力的方向就要知道相对滑动的方向,就要知道相对滑动方向与运动方向可能相同也可能相反。为此,可用学生熟悉的坐高铁的经历来创设问题情境。某同学乘坐高铁出游,刚上车列车就启动了,如果他的座位在车厢前部,为了找到座位他以2km/h的速度推着箱子往前走,某时刻列车速度是60km/h,以地面为参考系。问:此时他的速度是多大?方向如何?箱子相对于列车滑动方向如何?箱子的运动方向与相对滑动方向相同吗?如果他的座位在列车尾部,箱子速度多大?方向如何?箱子运动方向与相对滑动方向一样吗?以学生的实际经历创设问题,既能有效激发学生的学习兴趣,又可拉近物理与生活的距离,增加学生的探究欲。

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