中澳物理课堂教学比较与思考
——以“摩擦力”教学为例
2022-04-15王惠婷
王惠婷
(苏州大学附属中学,江苏 苏州 215006)
通过对中国某省2008年物理课堂教学评比活动的“摩擦力”和TIMSS国际教育评测中澳大利亚科学课程的“力与运动”两节课的教学进行比较、分析,对我国物理教学提出建议。
1 中澳物理课堂教学比较研究
1.1 课堂教学的整体设计
从整体设计来看,中澳两国物理课堂教学的特点是:(1) 中国课堂教学相当凝练,将信息技术与教学进行有效整合,前后知识点衔接自然,实验与讲授紧密联系,每一个环节都是精心设计的,整个课堂活动显得没有多余的成分;(2) 澳大利亚课堂教学朴实,由启发式的提问、师生间自由的对话和学生的自主探究实验组成,简单而随意。
表1是对两国整节课的总体概述,图1则展示了各课堂环节的时间分配。
图1
由图1和表1看出:教师都努力创设物理学习的情境,激发学生求知欲望,这在中澳两国教师中均达成共识,课堂的环节设计和时间分配都能凸显本节课的教学重点。中国教师将探究静摩擦力和滑动摩擦力的大小和方向作为本节课的主要教学任务,而澳大利亚教师主要是让学生运用实验探究摩擦力的大小。中国教师比较了静摩擦力和动摩擦力的性质,区分两个概念的异同点来帮助学生理解该内容,澳大利亚教师让学生自己动手进行实验,最后要求学生思考如何定义摩擦力。中国的课堂时间约45分钟,而澳大利亚的课堂时间约60分钟,课时也是影响教师开展教学的一个重要因素。
1.2 课堂教学中的教师提问
通过提问教师能了解学生知识的掌握情况和学习状态,学生也能在教师的引导下完成各项学习任务。在中澳两国不同的教学环境和文化氛围下,教师提问也呈现出别样的风采。
在中国课堂上,学生回答问题要举手,经过教师的允许再站起来回答问题。班级学生数约为50,整节课教师提问39次,而回答的学生数为17,学生回答的覆盖率为34%,而其中一个比较积极的甲同学回答问题11次,占总提问数的28%。表面上看这节课的互动非常频繁,但师生互动的范围却没有展开。本节课教师的提问次数是比较多的,学生几乎都能正确回答问题。此外,学生能否参与回答问题主要取决于学生的积极程度和教师的主观意识。对于甲同学,教师似乎也注意到过于频繁让该同学回答的问题,刚提问,甲同学就立刻举手,教师犹豫了一下,看到没有其他同学举手,就还是叫了甲同学来回答。
在澳大利亚课堂上,提问是贯穿课堂始末的,对话自然而平等。刚开始上课,教师就要求学生围绕讲台,簇拥在一起。学生回答问题不需要举手,也无需站起来,和教师随意问答,学生敢于提出自己的想法。
在课堂开始,教师提出了一个富有哲理的问题:物体的自然状态或理想状态是什么?并对学生提出要求:如果要更进一步了解这个问题,学生就要自己提出问题。教师在提问过程中运用生活中的实例(如子弹穿越物体,手推车运动)进行解释。可以看出,教师注重让学生在质疑中去主动思考问题。
从图1可看出引入用了约10分钟,时间过长。教师的提问虽然能较好地引导学生思考,但过于冗长,有冲淡主题之嫌。抓住教学重点,明确主题可能是澳大利亚教师需要改进的地方。
比较结论:澳大利亚教师所提问题的难度相对要比中国的高,往往是发散性的,提问难度上缺乏层次感。就整体而言,澳大利亚学生的学习热情不如中国学生,课堂气氛显得有点枯燥,这与传统上认为西方国家的学生课堂气氛活跃不一致。教师所提问题各不相同,例如:(1) 物体的自然状态是静止的,那么火箭在太空中关闭发动机后还能运动是为什么呢?(2) 摩擦力在真空中存在吗?在没有重力的情况下摩擦力还存在吗?学生的回答也是各不相同,教师再进行解释答疑,也有将问题留给学生自己去思考的情况。可能正是这样的问答能够促使学生进行思维转变,思考中形成新的想法,更具有创造性。
1.3 课堂教学中的实验开展
中澳课堂教学中的实验开展情况如表2。
表2
中国教师没有放手将课堂交给学生,两个学生实验总共用了2.5分钟,而第二个实验和澳大利亚课堂中进行的学生实验是一样的,都是用弹簧秤拉动滑块来探究影响滑动摩擦力大小的因素。这个实验在中国课堂上主要是由教师来演示完,学生分组实验是为了感受一下滑动摩擦力。中国教师的两个实验设计得很巧妙,第一个实验的目的是让学生体会静摩擦力的存在,在实际操作中往往将学生实验改为演示实验。在实验前教师会给出详细的步骤和注意事项,尽量确保学生在实验时不会出错。学生在实验过程中没有疑问,数据的处理都基本能达到预期效果。
澳大利亚教师在实验前引导学生从理论上来探究影响摩擦力大小的因素。从表2中可以看出,学生实验的时间为28.63分钟,将近一半的时间是学生在开展实验。实验开始时教师要求学生自己选择实验器材,如弹簧秤、滑块和细线等;实验结束后学生自己整理实验器材,并放回原处。中国课堂则是由实验员将选择好的实验器材课前准备在实验桌上。澳大利亚的教室和实验室是一个整体,这从侧面也反应出澳大利亚的科学课程非常注重实验的开展。
在学生实验过程中,澳大利亚教师总共绕着教室呈“O”字形走了三圈,回答学生的提问,帮助实验中存在问题的学生进行操作,师生间交流频繁,基本覆盖全班,这与只有27名学生的小班相关。同时也可看出澳大利亚的学生在新课教学时实验能力并不强,三分之一左右的学生对实验不知所措。教师在走第一圈时,学生实验中出现了问题:7组同学的弹簧秤量程选择错误,还有1组同学的滑块过于粗糙。在中国课堂上,这类问题可能就不会发生。澳大利亚物理课堂着力于让学生在实验中发现并解决问题,培养良好的实验能力。学生在探究过程中确实发现了不少问题,并与教师交流,这些问题在中国课堂可能会被忽视,如:(1) 学生在两个不同桌子上进行相同的实验,但测量的摩擦力大小有很大差别。中国的学生在课堂上不会很随意地走来走去换桌子进行实验。(2) 同一个滑块从两个方向进行实验,测出来的摩擦力是不一样的,教师解释这是由于木块表面的纹理方向不同导致的。(3) 刚开始拉动滑块时的摩擦力比平稳拉动时的要大,学生提出可能是由于力的损耗导致的。
澳大利亚课堂更多关注学生的管理,自由的意识形态使得学习秩序较为混乱。有个别小组没有认真进行实验,教师也没有过多的关注,任其所为。学生自主进行分组实验,有的组有四五个同学,有的组只有1个同学,加强培养学生间的合作意识也是需要教师所重视的。
1.4 知识内容的教学
由表1可以看出:中国课堂的知识内容设计具有较强的逻辑性,知识体系的架构明晰,课堂教学衔接自然。整个教学过程由创设学习物理概念的情境、引导学生运用科学思维方法建构物理概念和选择具体物理问题来运用物理概念三个部分组成,这节课从时间安排和内容上看都是一节完整的物理概念教学示范课。[1]在创设物理情境过程中巧妙运用多媒体技术,学生饶有兴趣地观看趣味视频,激发了学生的学习兴趣。教师对静摩擦力和滑动摩擦力进行比较辨析,帮助学生加强对新概念的理解。最后学以致用,让学生列举摩擦力在日常生活中应用的实例。通过对课堂观察可以看出,中国学生在课前做了相关的预习,虽然是新课但还是比较熟悉的,对于教师的引入,全班能够迅速异口同声回应。
澳大利亚的学生在课前绝大多数没有预习,学科知识基础相对薄弱,对于教师的提问,只得到少数学生的回应,回答的错误率较高。澳大利亚课堂注重学生对基本概念的理解,在整个实验探究结束后,教师提问学生:怎样对摩擦力进行定义?促进学生课后进一步学习,来寻找问题的答案。但整个课堂的知识内容不是那么丰富,知识点少。突出教师在课堂的演绎推理、提高学生的分析能力是澳大利亚教师要关注的,薄弱的学科基础会限制学生学科能力的发展。加强现代教育技术的运用以及板书的辅助,从感官上刺激学生,引起学生的求知欲望,使学生有切身的体会,有助于学生课上的理解以及课后的复习。
2 对我国中学物理教学的启示
由中澳两国的物理课堂教学的比较可知,中国物理课堂教学更注重培养学生陈述性知识的学习,教师着力利用符合学生认知的教学设计、严密的演绎来传授专业知识,知识间联系紧密。而澳大利亚物理课堂更注重学生自主获取知识,给予他们更多的尝试机会,通过实际的操作与实验来理解学习内容。
2.1 营造平等的讨论氛围,延长提问等待时间
由于受到传统的班级授课制的影响,中国的课堂往往人数较多,这应该是影响师生互动的主要的因素,现在有许多学校逐步转向小班化教学。教师在提问后等待时间较短,导致了思维较快的学生会立刻明白,积极回答,而思维较慢的学生无法理解而不愿回答,延长教师提问后的等待时间会帮助教师调动全班学生的积极性。研究人员认为,提问后适宜的等待时间是3秒或者10秒,应根据问题的难度和学生认知情况而定。[2]努力营造平等的讨论氛围,改变课堂环境的布局,鼓励师生之间平等自由地讨论,让学生的回答超出教师预期,活跃学生思维。
2.2 理性对待学生犯错,鼓励学生自主选择
中国的课堂教学要改变避免学生出错的观念,多给学生尝试的机会,将演示实验融合到学生实验中去,正如澳大利亚教师在小组间根据实际情况进行示范操作,对具体学生进行具体指导,更能发挥因材施教的优势。此外,对于较安全的实验,提倡学生自选和整理实验仪器,培养独立能力和辨别能力。教师在教学过程中准备好规定的仪器让学生实验,这限定了学生的思维,创新思维的发展会受到制约。
2.3 归纳总结,深化知识,提升学生科学素养
良好的小结可以为课堂教学起到画龙点睛的作用。[3]中澳两国教师都没有对本节课的知识内容进行小结,课堂小结既是对本节课知识内容的回顾与提炼,也有助于学生加强记忆,对于今后的学习具有承上启下的作用。小结可以帮助学生进一步认识教学的重难点以及所要掌握的科学方法,辨别知识之间的相互关系,纠正学生错误的前概念,帮助他们理解记忆。更重要的是,在小结知识和方法的基础上,使学生由“学会”转变为“会学”,促进学生今后的学习发展,提升他们的物理学科核心素养。