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基于OBE理念的初中物理教学设计

2023-06-14朱雯丽崔虹云

数理天地(初中版) 2023年8期
关键词:初中物理

朱雯丽 崔虹云

【摘要】OBE理念注重教育成果的重要性和教育的实用性,倡导教学设计以学生为中心,以教育成果为导向.“液体的压强”教育目标在于学生通过实验得出液体压强的特点并学会应用,与OBE理念相契合.本文通过对OBE理念的概述、分析运用OBE理念的原因,以“液体的压强”为例进行教学设计,为初中物理教学提供参考.

【关键词】OBE;初中物理;液体压强

《义务教育物理课程标准(2022年版)》(以下简称“课程标准”)指出,要以学生发展为本,以提升全体学生核心素养为宗旨,为每个学生的学习和发展提供机会.传统教学理念与现代教育之间产生的教与学问题,需要引入新的教育理念实现差异化、成果化教学.OBE理念以学生为中心,从学习成果角度反向探究如何进行课堂设计与教学,师生之间即时分享成果并即时评价,有利于提高学生学习能力,实现知识内化与应用,达成教育目标.

1 OBE理念概述

OBE(outcome-based education,OBE)理念在20世纪90年代的北美首先发展起来.OBE教育理念是指成果导向教育,也称为目标导向教育,是一种以学生为中心、以成果为目标导向的先进教育理念.强调学生取得什么成果、为什么要取得这些成果、怎样取得以及如何判断学生成功取得成果四个问题.其本质在于采用逆向思维的方式进行课程体系的建设,持续改进教学设计与实施,确保每个学习者都能够达到目标,使学生成为学习的主人.

2 初中物理教学运用OBE理念原因

初中物理课程以实验为基础,强调生活性、实践性.初中生具有一定的物理知识,有很强的好奇心和动手能力,这就要求在教师的引导下学会课本知识的同时进一步要求学生能够通过动手实验主动地获取知识并能够在生活中运用知识.如何达成这些目标?这就要求教师纠正以往在物理教学中存在的各种问题,理清每节物理课学习要达成的成果、方式等问题.所以,物理教师要学会运用OBE理念进行教学设计并在实际教学中开展.

3 以“液体的压强”为例进行教学设计

以人教版初中物理教材中的一节基础知识——“液体的压强”为例,进行基于OBE理念的教学设计演示.

3.1 教学设计思路

根据课程标准,“液体的压强”属于探究类学生必做实验,因此确定教学形式为实验课教学.根据OBE理念、教学内容和课程标准的要求,整个教学设计秉承以学生为中心、以成果为导向.

首先,确定OBE理念强调的成果,即“液体的压强”的教学目标,制定参照课程标准中提出的课程目标以及具体的课程内容确定学习成果;其次,在教学内容的设计上,围绕教学达成的成果结合教材中提出的問题、实验以及图片进行设计;再次,在教学策略设计上,OBE理念强调个性化教学,因此要充分考虑学生的个体差异,采取多样化的教学策略;此外,教学过程中存在许多不确定性因素,要合理安排教学课时;最后,在教学评价设计上,OBE理念注重成果评价,因此要依据实际情况采用多元化的评价方式,将评价注重于学生个人的纵向比较,为改进教与学提供参考.

3.2 教学设计前期分析

(1)课程标准、教材分析

本节课课程标准要求用水、压强计等探究液体压强与哪些因素有关.

“液体的压强”是人教版八年级物理第九章第二节的内容,是在学生学习压强基础知识以后进行的进一步拓展,同时也为后续内容的学习打下基础.本节课通过学生自己动手实验“探究液体对容器的侧壁是否存在压强”以及“探究液体内部压强的特点”,在掌握知识的同时培养学生的探究意识,学会运用所学知识在生活中发现、解决有关问题.

(2)教法、学法分析

从上述分析可知,本节课重点在于动手实验发现影响液体压强大小的因素,因此本节课采用实验法、演示法进行探究性学习.

(3)学情分析

本节课内容是在学习过压强的基础上,探究影响液体压强大小的因素,学生已经掌握压强的概念、压力作用效果影响因素的知识,在实验方面也有一定的基础,具有强烈的好奇心和动手探究能力,通过本节成果导向的实验探究,使学生掌握“液体的压强”的相关知识.

3.3 教学目标设计

基于OBE理念,从预测学生达成的成果出发,反向确定教学目标.首先,要符合三维目标和核心素养的要求;其次,结合学生能力和其他要求确保学生均能够达成其中至少一项;再依据最近发展区原则,设置较难的成果目标,使能力较强的学生取得更多成果.“液体的压强”教学目标设计如下:

(1)通过演示实验,认识并能够准确陈述液体压强的特点,能运用液体压强的知识解释生活中的有关现象.

(2)掌握并会使用液体压强公式进行简单计算,在实验探究中学会运用控制变量法.

(3)提高实验设计、总结归纳等能力,通过体验探究过程,感悟研究物理的过程和方法,享受学习的愉悦.

(4)能说出连通器的特点,并能举出一些常见连通器的实例.

3.4 教学过程设计

(1)导入新课

教师活动:用多媒体课件展示水坝的设计图片,并向学生提问:

①为什么水坝的设计是上窄下宽?

②当把手伸入装满水的洗手盆或者将身体没入装满水的浴缸中有什么感觉?

设计意图:设置疑问,激发学生学习兴趣,学生带着疑问探究实验,转变为学习的主体.

(2)明确学习目标

教师活动:本节课目标是通过实验得知上述现象产生的原因,探究液体有没有压强?有何特点?怎么计算?能力较强的同学学会推导液体压强计算公式,掌握实验操作.

学生活动:确定自己学习达成的目标.

设计意图:OBE理念强调学生明确学习成果,这一环节使学生确定学习目标并通过目标的实现达成学习成果.

(3)演示实验

观察实验现象,了解液体对容器是否产生压强,并得出液体压强特点之一.

提出问题:液体对容器是否产生压强?

演示实验1:将一个塑料水瓶侧面不同高度位置开两个孔并用橡皮膜蒙住,向水瓶中加水,观察橡皮膜的变化.

现象:橡皮膜发生形变.

学生活动:学生小组讨论并分享结论.

演示实验2:将一个塑料水瓶底部切割,在瓶口蒙住橡皮膜,缓慢没入装满水的透明水箱中,观察橡皮膜变化.

现象:橡皮膜发生形变.

学生活动:观察实验,得出液体对容器产生压强且各个方向都会产生.

(4)互动实验

猜想其他影响液体压强的因素.

提出问题:同学们觉得还有哪些因素会影响液体压强?

互动实验:准备两份完全一样的水、食用油、较大的塑料袋.

①让学生将手套上塑料袋同时将两只手分别放入水中,其中一只手接近但不触及容器底部,另一只手处在液体中部或刚被水完全浸没,请学生说说感受.

②让学生将手套上塑料袋同时将两只手分别放入水和食用油中,两只手在液体中的深度一致,请学生说说感受.

学生活动:通过参与实验猜想液体深度、密度会影响液体压强的大小.

设计意图:培养学生动手实验和科学探究能力,并让学生学会科学推测.

(5)设计实验,验证假设

提出问题:同学们能否根据现有的实验器材自己动手设计实验方案进行假设的验证?

实验器材:U形管壓强计、水、食用油、烧杯、刻度尺等.

教师活动:讲解U形管压强计使用方法,指导学生设计实验方案,并在实验过程中巡回指导.

学生活动:设计实验方案,动手进行实验.

提出问题:同学们通过实验发现了什么?教师引导学生说出特点并进行板书.

学生活动:分享实验成果,液体压强的大小与密度、深度有关.并在教师指引下得出液体压强的三个特点:①在液体内部的同一深度,各个方向都有压强,且各方向的压强相等.②深度越深,压强越大.③液体内部压强与液体密度有关,深度相同时,液体密度越大,压强越大,

设计意图:学生动手设计并实施实验可以培养学生动手能力和创造性思维,在这一过程中理解掌握知识,达到OBE理念所说的内化,不仅是课本知识的内化,也是其他技能的内化;OBE理念强调教师要作为一位引导者全方位地给学生达成成果提供支持,因此在实验中教师要不断进行指导,引导学生注意用词的规范,学生在教师指导下得出规范结论.

(6)推导液体压强计算公式

展示课本图9.2-3,引导学生先分析液柱对物体平面产生的压力,结合前一节学习的压强计算公式,得出p=ρgh.

(7)了解连通器

学生阅读连通器部分的内容,拓展知识.

(8)延伸探究

提出问题:同学们可不可以用你所学的知识来解释上课前老师提出的两个问题呢?

学生活动:思考运用所学知识回答.

设计意图:将物理知识运用于生活实际,符合课程标准的要求和OBE理念强调的知识运用于实践、学习的知识要具有实用性.

(9)课堂小结,总结收获

教师总结学习内容,学生分享自己的收获以及对自己是否达成最初的学习目标进行判定,教师对学生、学生对自身的表现进行评价.

设计意图:OBE理念强调学生自身的进步与发展,要求对学生的成果及时评价反馈,且着重于学生自身的纵向比较,而不是与他人相比,因此采用教师评价和学生自评.

3.5 教学设计反思

这节课从生活中常见的现象入手,教师设疑、明确目标,通过演示实验、互动实验、设计实验方案、动手实验四个大环节,穿插进行学生成果分享、教师指导等小环节,满足学生作为教学主体探究获得知识、内化知识.对分享的评价使得学生获得信心或改正错误,同时在他人的分享中进行自我评价,取长补短.但是教学设计是基于课时量充足、教师教学经验丰富且能够较好地理解与运用OBE理念等理想情况下设计的,因此在实际教学中会出现各种问题,教师应灵活应对.

4 结语

相较于其他教育理念,OBE教育理念与“液体的压强”教学适配度高,教学目标简单明确,学生可操作性高,在理想情况下,每位学生运用自己的方案进行探索实验,尊重学生的个体差异,学生均会取得成果,为教育者在此内容及相似物理实验教学设计提供参考.这就要求物理教育者通过自学、集中培训等方式掌握并严谨地运用OBE理念进行教学设计,促进教与学的共同进步与发展.

【基金项目:本文为“黑龙江省高等教育教学改革项目”(项目编号:SJGY20210871)成果】

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准(2022年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2022.

[2]姜波.OBE:以结果为基础的教育[J].外国教育研究,2003(03):35-37.

[3]李志义.成果导向的教学设计[J].中国大学教学,2015(03):32-39.

[4]何丽慧.基于OBE理念的初中信息技术教学设计与应用研究[D].河北师范大学,2021.

[5]刘鸿图.基于OBE理念的高中物理实验教学设计研究[D].哈尔滨师范大学,2022.

[6]刘锐,邢红军.“液体压强”的高端备课[J].中学物理,2015,33(02):74-75.

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