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“一体三环五步”教学模式的应用探索

2024-02-08陈伟

中学教学参考·理科版 2024年12期
关键词:规律教学模式

[摘 要]文章概述了“一体三环五步”教学模式的内涵,并提出在高中三年学段推行一体化行动策略。该策略强调高效利用一周(或一天)中的课前预学、课中探究、课后固学这三个学习环节。同时,在每节课的教学中实施情境导入、自主研学、合作探究、师生互动、落实素养这五个具体步骤。以“抛体运动的规律”为例,文章详细阐述了“一体三环五步”教学模式的具体应用。

[关键词]一体三环五步;教学模式;抛体运动;规律

[中图分类号]" " G633.7" " " " " " " " [文献标识码]" " A" " " " " " " " [文章编号]" " 1674-6058(2024)35-0052-04

《广西壮族自治区人民政府办公厅转发自治区教育厅关于广西普通高中课程改革实施方案的通知》明确要求“分学科构建适应普通高中课程改革的课堂教学模式,积极推进启发式、探究式、讨论式、参与式教学”[1]。同样,《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》也强调了“合理安排三年各学科课程”的重要性[2]。此外,《教育部关于印发lt;普通高中学校办学质量评价指南gt;的通知》强调了“统筹制定教学计划”的必要性[3]。基于以上背景,我校建构了“一体三环五步”教学模式,并在新课程改革过程中积极实施。这一教学模式的实施不仅突出了学生的主体地位,提升了学生的学科素养,还丰富了新时代教育教学理论和实践,进一步推动了普通高中学校新课程的实施。

一、“一体三环五步”教学模式概述

(一)“一体三环五步”教学模式的提出

2012年,为表彰香港企业家、慈善家田家炳先生的捐资助学善举,玉林市人民政府批准将玉林市第十二中学更名为玉林市田家炳中学。恰逢此时,学校被广西壮族自治区教育厅认定为普通高中课程改革样本学校及广西基础教育学校教学改革试点项目高中示范校。为落实立德树人根本任务,学校针对传统课堂教学忽视学生全面发展的弊端,从培养学生的健全人格和学习能力出发,实行了以小组合作探究为主的学习方式。近年来,学校在打造普通高中新课程新教材实施自治区级示范校的过程中,积极探索,深刻审视教学行为,反思教改实践。经过充分论证,学校提出建构“一体三环五步”教学模式,力求走出传统课堂教师满堂灌、学生学习积极性不高、课堂气氛沉闷、学习方法不当、学习效率低下的困境,提高教学质量。

(二)“一体三环五步”教学模式的内涵

“一体三环五步”教学模式的理论依据是建构主义学习理论、人本主义学习理论及元认知理论,强调自主探究、交流协作和发展创新。

1.一体

“一体”指的是学校对高中三年这一学段实施的一体化行动策略,包括校本课程建设、德育体系建设、保障机制建设等一系列改革和创新实践;制订高中三年的育人总规划与总的教学计划;促进学生思想品德、学业水平、身心健康、艺术素养、劳动与社会实践能力等方面的发展。通过系统规划、分阶段实施、因材施教,实现整体育人,助力教师成长、学生成才及学校成功。

2.三环

“三环”指的是一周(或一天)中的课前预学、课中探究、课后固学三个学习环节。课前预学是课中探究的基础。教师设计预学案,提前布置预学任务,并收集、反馈学生的预学情况,以把握学情。课中探究是课堂的重要环节。教师通过创设情境、联系生产生活,引导学生自主探究、发现问题、解决问题,从而激发学生的学习兴趣,提升学生的学习效率。课后固学环节中,教师依据遗忘先快后慢的规律,采取有效复习策略,以强化学生记忆的持久性和准确性。同时,适当布置常规作业和拓展性作业:常规作业针对新学知识,循序渐进地巩固知识(注意控制作业量);拓展性作业则设计为“当小老师”“进行单元总结或画思维导图”“编微型测试卷”等形式,以及鼓励学生利用电子产品查阅资料、录制讲题视频等。

3.五步

“五步”指情境导入、自主研学、合作探究、师生互动、落实素养五个重要步骤,它们融合在课前、课中和课后三个环节中,是对“三环”的具体阐释和落实。

“情境导入”需根据教学内容,从学生已有经验和现实生活案例入手,选取符合学生认知规律的素材,将学科知识融入实际情境,以促进学生理解知识、解决问题,提升学习能力。

“自主研学”源自美国哈佛大学教授达克沃斯“教学即研究”思想。课堂教学应基于学生的独特性,帮助学生在原有观念的基础上产生新的观念。教师通过创设情境,引导学生自主发现问题、探索问题,并在持续探究中深化与发展个人观念。这一过程既是教学也是研究[4]。

“合作探究”通过小组合作探究活动,引导学生发现问题、分析问题并解决问题,从而促使学生获取新知、提升能力。合作探究过程将个人思考与同伴互学有机融合,确保每个学生都能充分参与。

“师生互动”是师生交往、共同发展的互动过程,它要求课堂具备接纳、支持和包容的特征,以在心理和精神上鼓励学生。在教学中,教师与学生积极互动,建立起共同研学的“伙伴关系”,携手共同成长。师生互动在教学中具有独特价值,只有保持良好的师生互动氛围,才能充分发挥其应有的作用。

“落实素养”是促进学生发展的关键。在这一步骤中,课程内容应聚焦核心概念、原理及方法,并阐述清晰,确保学生能举一反三。这要求实现内容的结构化,即从零散知识点转向整体、有结构的学习单元,如同从“砖”到“房子”再到“家”。在这里,“砖”代表零散知识点,“房子”代表学科知识结构,构建“房子”需重点加固“承重墙”,即关键核心内容。最终,这“房子”应成为学生的精神居所,与他们的情感、生命紧密相连,是他们实践活动、建构意义及留下成长足迹的“家”。

二、“一体三环五步”教学模式的具体应用

“抛体运动的规律”是人教版(2019年版)高中物理必修第二册第五章第四节的内容。在前一节课“实验:探究平抛运动的特点”的基础上,本节课着重分析、推导平抛运动的规律。这一过程既涉及运动学公式、牛顿运动定律等物理规律,又涵盖运动分析、受力分析和分解方法等思维方法。同时,既需要运用物理知识,又需要借助数学知识(如坐标系、三角函数等)来解决问题。本节课是高中物理教学的重要内容之一,也是高考的重要考点,其涵盖的核心知识及所培养的核心素养如表1所示。

下面以“抛体运动的规律”一课为例,探讨“一体三环五步”教学模式在高中物理教学中的应用。

(一)情境导入

教师首先利用智慧黑板播放中国女排获胜视频,激发学生的学习兴趣,并将“祖国至上、团结协作、顽强拼搏、永不言弃”的女排精神融入物理课程,彰显大思政教育观。其次,引导学生观察排球的运动轨迹,请两名学生上讲台演示排球的平抛运动。通过真实场景,学生能够直观感受平抛运动,思考运动轨迹的形成原因。再次,引导学生从水平和竖直两个方向分析排球的运动轨迹,经历分解与合成的思维过程。最后,让学生在观察、实验的基础上,通过科学推理和科学论证得出结论。

(二)自主研学

基于“教学即研究”的思想,教师引导学生回顾平抛运动的特点,并设置以下问题。

问题1:什么是平抛运动?

回顾:以一定初速度沿水平方向抛出物体,物体只在重力作用下所做的运动(不考虑空气阻力)。

问题2:平抛运动需满足哪些条件?

回顾:(1)具有沿水平方向的初速度;(2)只受重力作用。

问题3:平抛运动的性质是什么?

回顾:匀变速曲线运动。

问题4:平抛运动可以分解为哪两个分运动?

回顾:可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

根据运动的合成与分解,教师引导学生分析平抛运动的分运动,诊断并培养学生的观察能力、迁移能力与质疑能力。

(三)合作探究

以小组合作探究为主要形式,教师设置以下两个探究任务。

探究任务一:探究平抛运动的速度表达式(见图1)。

师问:水平分速度的表达式怎样写?

生写:[vx=v0]。

师问:竖直分速度的表达式怎样写?

生写:[vy=gt]。

师问:合速度大小的表达式怎样写?

生写:[vt=v2x+v2y]。

师问:合速度的方向怎样表示?

生答:[tanθ=vyvx=gtv0],[θ]是合速度方向与水平方向的夹角。

教师引导学生运用方程思想分析平抛运动的速度。根据拆、转、分的思路,将复杂的曲线运动转化为简单的直线运动,同时融入“化曲为直”和“化繁为简”的解题技巧,以及“等效代换”和“正交分解”的思维方法。

探究任务二:探究平抛运动的位移与轨迹。

师问:物体做平抛运动时的飞行时间是由什么量决定的?写出表达式。

生答:飞行时间由高度决定,表达式为[t=2hg]。

师问:物体做平抛运动时水平飞行距离由什么量决定?写出表达式。

生答:水平飞行距离由高度和初速度决定,表达式为[x=v02hg]。

师问:物体做平抛运动时落地速度由什么量决定?写出表达式。

生答:落地速度由初速度和高度共同决定,表达式为[v=v20+2gh]。

教师创设问题情境引导学生进行分析,旨在诊断并培养学生的迁移能力与质疑能力。教师继续引导学生探究平抛运动的位移。

师问:水平分位移的表达式怎样写?

生写:[x=v0t]。

师问:竖直分位移的表达式怎样写?

生写:[y=12gt2]。

师问:合位移大小的表达式怎样写?

生写:[s=x2+y2]。

师问:合位移的方向怎样?

生答:[tanα=yx=12gt2v0t=gt2v0],α为合位移与水平方向的夹角。

通过类比推理平抛运动速度的方法,推导平抛运动的位移。利用平抛运动分运动的速度和位移公式,探究速度偏向角与位移偏向角之间的关系(见图2、图3)。

速度偏向角与位移偏向角的关系为[tanθ=2tanα]。

师生根据数学知识,结合速度偏向角的正切值和位移偏向角的正切值,推导二者的关系。教师引导学生继续探究轨迹方程。

师启发:消去t,得[y=g2v20x2]。教师引导学生推导平抛运动的轨迹方程,确定平抛运动的轨迹,旨在诊断及培养学生的关联整合能力。在教师的引导下,学生独立思考并写出位移公式、轨迹方程。这一过程很好地培养了学生的分析问题能力和团结协作能力。

(四)师生互动

师生互动,深度探究一般的抛体运动。

师启发:水平方向不受力,做匀速直线运动(见图4)。有:

[v0x=v0cosθ]" " " " " "[x=v0tcosθ]

师启发:竖直方向受重力,做竖直上抛运动(见图4)。有:

[v0y=v0sinθ-gt]" " " " " " "[y=v0tsinθ-12gt2]

师生互动,分析平抛运动的规律,并以投出弧线的排球为例引出斜抛运动,探究斜抛运动的基本规律。

(五)落实素养

教师聚焦平抛运动的概念和规律,引入如下习题引导学生深入思考,从而培养学生的学科素养。

【题目】无人机在距离水平地面高度[h]处,以速度[v0]水平匀速飞行并释放一包裹,不计空气阻力,重力加速度为[g]。

(1)求包裹释放点到落地点的水平距离[x];

(2)求包裹落地时的速度大小[v];

(3)以释放点为坐标原点,初速度方向为[x]轴方向,竖直向下为[y]轴方向,建立平面直角坐标系,写出该包裹运动的轨迹方程。

解:(1)包裹脱离无人机后做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,则[h=12gt2],解得[t=2hg]。水平方向上做匀速直线运动,所以水平距离为[x=v0t=v02hg]。

(2)包裹落地时,竖直方向速度为[vy=gt=2gh],落地时速度为[v=v20+v2y=v20+2gh]。

(3)包裹做平抛运动,分解位移[x=v0t],[y=12gt2],两式消去时间[t],得包裹的轨迹方程为[y=g2v20x2]。

综上可知,通过自主研学,学生掌握了利用物理规律研究物理问题的基本方法。通过合作探究,学生的求知欲望被激发,科学探究习惯得以养成。在教师的引导下,学生能够综合运用运动学公式、牛顿运动定律、矢量合成法则等推导出平抛运动的速度、位移和轨迹方程,在享受物理学习乐趣的同时,领悟到了科学思想和精神,并提升了学科素养。

三、“一体三环五步”教学模式的应用成效

(一)育人方式发生变化

教师的教学方式由“满堂灌”转变为“全力帮”。“一体三环五步”教学模式将课堂教学分为情境导入、自主研学、合作探究、师生互动、落实素养五个步骤,打破了传统的全程讲授模式,优化了课堂结构。在教学中,教师引导学生进行独立思考、小组合作、交流探究、组间竞争、成果展示等,从而提升教学效果。

学生的学习方式由“被动听”转为“主动学”。学生自主研学和合作探究,逐步培养自主学习、合作探究的良好习惯。

(二)教师获得专业成长

在“一体三环五步”教学模式下,教师营造民主、平等、和谐的教学氛围,促进学生自主学习与合作探究,并选择能促进学生有效学习的教学方式,启发学生的思维,使学生积极主动地参与课堂学习,提升学生的学习效果。教师针对不同学生的个体差异,实施个性化教学,促进学生全面发展。此外,在“一体三环五步”教学模式的实践中,教师不断反思,也实现了自身的专业成长。

(三)学生素养全面提升

在“一体三环五步”教学中,开展小组合作探究活动能充分调动学生的学习积极性。组建学习小组后,学习气氛明显活跃,连平时沉默寡言的学生也主动发言了。这种学习方式进一步加深了学生对新知识的理解,帮助他们建立了新旧知识的关联,拓宽了知识体系。同时,学生能将所学知识迁移到新情境中进行应用与创新,从而获得新的学习体验,提升学习能力。小组合作探究还有助于学生系统掌握物理和数学的基础知识、基本技能和基本方法,并培养适应终身发展和社会发展需要的正确价值观念、必备品格和关键能力[5],使学生的学习兴趣更浓,学习习惯更好,学业水平显著提升。

尽管“一体三环五步”教学模式已有效改革了传统课堂教学结构,但仍需在实践中不断优化。未来,我们将重点关注以下几个方面:如何在小组合作学习中兼顾不同学习进度和特长的学生,如何充分发挥学生各自的优势(如善听、善讲、善做等),如何拓展学习的深度和广度以促进学生的深度学习,以及如何利用大数据助力学生的发展。我们将继续完善“一体三环五步”教学模式的应用策略,以此改变教师的教学方法,培养学生的高阶思维,促进学生的全面发展。

[" "参" "考" "文" "献" "]

[1]" 广西壮族自治区人民政府办公厅.广西壮族自治区人民政府办公厅转发自治区教育厅关于广西普通高中课程改革实施方案的通知[EB/OL].(2012-03-05)[2024-03-31].http://www.gxzf.gov.cn/zfwj/zzqrmzfbgtwj_34828/2011ngzbwj_34836/t1507747.shtml.

[2][5]" 国务院办公厅.国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见[EB/OL].(2019-06-11)[2024-03-31].https://www.gov.cn/gongbao/content/2019/content_5404151.htm.

[3]" 中华人民共和国教育部.教育部关于印发《普通高中学校办学质量评价指南》的通知[EB/OL].(2022-01-10)[2024-03-31].http://www.moe.gov.cn/srcsite/A06/s3732/202201/t20220107_593059.html.

[4]" 张华.教学即研究:达克沃斯教学思想探论[J].全球教育展望,2006,35(12):9-12,52.

(责任编辑" " 黄春香)

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