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物理课堂生成资源开发策略例析

姜连国

摘要: 课堂生成资源对学生物理核心素养的培养起重要作用。在物理课堂上,生成资源往往不期而至、稍纵即逝。结合案例,提出物理课堂生成资源开发的下述策略:一、精心预设,不拘预设;二、捕捉互动资源,灵感放大;三、巧妙利用思维冲突;四、利用学生思维偏差,因势利导;五、合理运用课堂评价;六、机智处理意外事件,随机应变。

关键词: 物理课堂、生成资源、策略、案例。

动态生成的课堂是学生的物理核心素养成长的沃土。动态,就是“运动变化的状态”。课堂中的运动变化主要是指教师、学生、环境、资源等要素之间不断变化且相互联系、相互作用的过程。生成,就是“在新的情境中产生”,与预设是相对应的。生成没有既定的、现成的目标,也没有固定的模式。课堂动态生成资源,就是指教师与学生、学生与学生在一定的情境中,围绕多元目标,在开展合作、对话、探究、交流的课堂教学中,即时生成的、超出教师预设方案的新问题和新情况。 [1] 预设与生成是课堂教学的两个对立面,生成是相对于预设而言的,没有预设,也就无所谓生成。一方面,有效的课既离不开预设,也不能没有生成,完全按照预设进行的教学,将会导致无视或忽视学生学习的自主性,这种课无论多么的环环相扣,突出的也是教师个人的精彩表演;另一方面,如果一味追求课堂上即时的“生成”,也许这堂课会热热闹闹,但因为缺乏目标,会出现“无的放矢”的现象。因此,无论怎样的生成,教师都不能忘记自身的引导作用。

课堂中的“生成”可分为“可预设的生成”和“不可预设的生成”。前者是在教师的教学准备范围内的,是教师有意预设一定的问题引导学生的相关生成行为;后者是随机的,偶发的,是教师意想不到的,甚至是突发的事件和行为。

物理课堂具有典型的学科特色,在物理课堂上,生成资源往往不期而至,灵感稍纵即逝。我们要及时捕捉师生思维的火花,合理开发和利用课堂生成资源,充分发挥生成资源对教学的促进功能,形成生态的、生长的课堂。

一、精心预设,不拘预设

预设在教学设计中是必不可少的。准确把握教材,全面了解学生,有效开发资源,是进行教学预设的重点,也是走向动态生成的前提。在教学设计的具体实施中,我们应该以发展的眼光来看课堂教学,卸下包袱,采取积极的态度,带领学生一起探究,不拘泥预设,使课堂成为师生互动、共同发展的有利资源,迎来未曾预约的精彩。 [2] 调节课堂节奏和教学进度的一个根本标准:不应是教案,而应是学生当时的学习状况。我们要敢于跳出预设的教学思路,时时关注学生的表现,关注学生的情感需求,而并非是教案有没有“进行到底”。在动态生成的课堂上,教师要善于激发学生的学习需求,有价值的生成资源出现了,我们能顺着学生的思维,及时调整教案,用好生成资源,引导学生获取一个个可喜的“意外”,让课堂焕发“动态的活力”。

弹性教案是一种不错的选择。强调动态生成资源,并不是主张教师和学生在课堂上信马由缰地展开教学,而是要有开放、弹性、发展的教学预设。预设应该是开放的,教师可以随时根据具体情况来调整。也就是说,预设是一个框架,是一个目标,它有一定的弹性。教师做弹性教学设计时,需要在每个重要的教学环节旁另外开辟一栏,专门针对可能出现的问题与应对策略。如此在不同的环境,面对不同的学生,尽管产生的问题可能多种多样,甚至截然不同,但是由于有充分的预设,教师就不会手足无措。

案例1:高一学习受力分析方法时,首先要求明确研究对象,但学生对于灵活选取研究对象的重要性总是体会不深,为解决这一问题,给出的例题如下。

A、B、C三物块质量分别为M、m和m 0 ,作如图1所示的联结。绳子不可伸长,且绳子和滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。若B随A一起沿水平桌面作匀速运动,则可以断定()

图1

A.物块A与桌面之间有摩擦力,大小为m 0 g

B.物块A与B之间有摩擦力,大小为m 0 g

C.桌面对A、B对A,都有摩擦力,两者方向相同,合力为m 0 g

D.桌面对A,B对A,都有摩擦力,两者方向相反,合力为m 0 g

通过分析求解后,学生意识到分析多物体受力时需要转换研究对象,但对于选谁为研究对象的问题感受不深,认为研究对象的选取是随意的,条条大路通罗马。老师发现这一动向后,忽然想到了2007年山东高考题的一个变式。立刻调整教学内容,出示本题:

(2007年山东高考)如图2所示,物体 A 靠在竖直墙面上,在力 F 作用下, A B 保持静止。物体 B 的受力个数为()

图2

A.2

B.3

C.4

D.5

布置学生讨论分析物体 B 的受力情况,并说出各力存在的依据,然后拓展到分析物体 A 受力,让学生稍加思考,接着征求意见,学生意见很分散,选 B C D 的都有,老师不做评价,采用集中争论的方式,让支持各种选项的同学分别发表意见,很快排除掉 C ,意见集中在 B D 上,有的认为 A 受到墙壁的支持力和静摩擦力,有的认为不受,老师不做评价,让两部分同学搜集证据说服对方,双方提出了很多思路,但都不能达到目的。一段时间的相持之后,老师用红笔将 A B 两物体圈在了一起,稍一停顿,马上有同学提出:选 AB 整体为研究对象,可判定 A 不受墙壁的支持力,自然也就不可能受摩擦力了。问题解决的同时,学生也对选取恰当研究对象的必要性有了充分的认识。

上述案例中,在学生对恰当选取研究对象的必要性认识不深时,通过2007年高考题及其变式的讨论,巧妙解决了这一思维局限。这里有两个关键环节,一是题目恰当:在预设例题不能达到理想效果的情况下,及时调整教学内容;二是设置欲擒故纵,不急于给出答案,让学生充分争论,在双方绞尽脑汁、相持不下时才给以巧妙的点拨。

二、捕捉互动资源,灵感放大

课堂上的互动是激发灵感的导火索,在开放、平等的课堂进程中,互动往往是多方的,包括师生互动和生生互动等。在互动过程中,师生的灵感经常出现,及时捕捉这些灵感,必要时充分放大,可以起到以点代面,触类旁通的效果。 [3] 不仅利于同类知识的巩固,还利于思想方法的迁移,激发学生的学习热情。

案例2:在高一物理第一章《运动的描述》习题课上,讨论加速度和速度的关系时,有一道题目如下。

下列运动可能存在的是()

A.加速度恒定,速度的大小方向都时刻在变

B.速度越来越大,加速度越来越小

C.加速度越来越大,速度越来越小

D.速度最大时加速度为零,速度为零时加速度却最大

E.物体的加速度不为零,但速度大小却不变

F.加速度方向改变,速度方向却不变

由于题目中涉及很多学生没有遇到过的运动形式,根据以往的教学经验,直接讲授,学生难以理解,故针对这一问题分组展开讨论。汇报结果时,除针对各个选项的情况举出实例外,有的小组提出根据加速度的有关规定,利用逻辑推理进行判断,比如“加速度是描述速度变化快慢的物理量”,这里的“速度变化快慢”,既可以是速度大小的变化快慢,也可以是速度方向的变化快慢,所以A选项是可能的。很快,其他组同学运用同样的方法判断出其他各项均是可能的。有一组同学又提出结合速度图象分析的方法,并根据斜率变化分析了B、C两项是可能的。这种分析方法在以往同一内容的教学中从未用到过,老师在惊喜的同时,马上组织全班同学对图象法的应用展开讨论和评价,很快有同学提出D和F项也可以利用图象得出。

教学中,老师的预设一般都是基于经验的,但新的、未曾预设的精彩,往往源自于课堂多维互动中思维的碰撞。善于创设平等互动的课堂环境,敏锐捕捉师生灵感的火花,是书本知识、教师个人知识之外的第三类知识源泉。

三、巧妙利用思维冲突

当学生的思维发散时,往往是其思维最活跃的时候,会引发学生积极的思维冲突。当这种思维发散或思维冲突对课堂进度产生冲击时,是循着学生的思路适当展开,合理引导,还是及时纠正偏差,一带而过?这里的决择是两难的,尤其站在传统教学的角度是不允许的,但我们仍然主张将教学任务放到一个长期的规划中去,将某一堂课的任务化古板为灵活,充分关注学生的思维冲突,挖掘思维冲突中的灵感,在思维冲突中充分激发学生思维的创造力。

案例3:高二物理《多用电表》的课堂教学中,组织学生通过探究得出将灵敏电流计(表头)改装成电压表、电流表和欧姆表的原理电路后,要求学生设计三个表共用一个表头的简单电路。学生自主设计后,让一位同学上黑板画出电路图。学生给出的电路如图3所示,老师让其他学生进行评价,在同学们提出电路没有内带电源的同时,该同学也发现了这一问题,并要求上台纠正,随后,该同学上台修改成如图4所示的电路。该电路与老师预先设想的如图5所示的常规电路存在差别,但也可以完成测量,老师看到同学们比较认可,正想淡化处理时,突然有一位同学提出:电阻R会对测量结果产生影响!一石入水,其他学生马上群起反应,有的学生甚至提出了如图5所示的电路。老师没有一带而过,马上组织学生对两种电路展开对比讨论,针对“图4电路中电阻R对测量结果有没有影响?”“为什么会产生影响?”“有何影响?”“图4电路测量大电阻较好还是测量小电阻较好?”等问题进行深入的分析,进而给出了课本上的多用电表内部电路示意图和内部构造实物投影。虽然影响到原定的课堂进度,但学生趣味盎然。

图3

图4

图5

四、利用学生思维偏差,因势利导

学生建构知识、掌握技能的过程中,经常会犯一些错误。在课堂上,由于头脑中前概念、思维定势等的影响,学生的思维也经常会出现一些偏差。课堂进程中及时发现学生思维的偏差,利用好这些错误,引导学生通过辨析纠正错误认识,能收到事半功倍的效果。

案例4:在《动能定理》教学中,布置学生前后桌组成四人小组,在如图6所示情境中合作推导外力做的功与物体动能的变化的关系。

图6

物体的质量为 m ,在与运动方向相同的水平恒力 F 的作用下沿粗糙水平面发生一段位移 x ,速度由 v 1 增加到 v 2 ,已知摩擦力大小为 f ,如图所示。

有一个小组的推导过程为: W =( F - f x F - f ma a ,得 W= ,再由 v 1 0,得到 W=

老师将上述推导过程投影展示,让全班学生针对推导过程展开评价,没有学生发言。老师带领学生从受力分析开始,分析推导过程,在 a= 处提出问题:差的平方与平方差是一回事吗?学生们恍然大悟,该组同学提出自己修改,让该组同学代表上黑板,修改为 a= W= ,得出正确结论。追问产生这种错误思维的原因,是因为该组同学在推导时始终认为“合外力做的功等于物体的动能”。意外的是,竟然大部分同学都有“合外力做的功等于物体的动能”的错误认识,所以面对错误的推导过程,选择了默认。针对上述发现,在课堂小结中,再次提醒学生,情境中没有 v 1 0的条件,所以最终结论不是 W=m ,而是 W=m -m

该组同学在推导中使用了错误的公式 a= ,本来得出了错误的结论 W= ,由于头脑中存在着“合外力做的功等于物体的动能”这种错误的前概念,即 ,因而添加了 v 1 0的条件。在对这一推导过程的评析环节同学们均对错误的推导过程表示认同,老师及时捕捉到这一信息,带领学生从受力分析开始,在思维关键点上提出“差的平方与平方差是一回事吗?”的问题,促使学生顿悟。

课堂中不缺乏资源,缺乏的是发现资源的意识和利用资源的能力。案例中,教师巧妙地把学生课堂上的错误作为一种“资源”,以此展开教学,改变教学流程,引导学生自己得出正确结论。这显然比教师直接给出答案要更有效果,因为学生经过了自己的思考,有了体会,有了争论,就会对原来的错误观念产生更深刻的认识,也会获得思维上的飞跃。另外,教师还十分注意保护“犯错误”的学生的积极性,给他们自己订正错误的机会,帮助他们很快从失利的阴影中走出来。 [4]

五、合理运用课堂评价

发展性的课堂即时评价是促进师生互动与生生互动,进而实现动态生成的有效手段,课堂生成的质量如何,也需要老师适时对其做出评价,并通过评价改进自己的教学流程和教学策略,实现效率与效益的同步提升。

案例5:《带电粒子在电场中的运动》的教学中,针对带电粒子的偏转设计问题,课堂实录如下。

如图7所示,水平放置的两平行金属板之间的电压为 U ,板长为 l ,板间距离为 d 。电子电荷量为 e ,质量为 m ,以初速度 v 0 从左侧两板中间沿平行于极板方向射入,从极板右侧打出。求:

图7

(1)电子射出电场时在竖直方向上的偏转距离。

(2)电子射出电场时的速度偏转角的正切值。

布置学生通读问题,全班一起研究。

老师点名让一名同学分析受力:×同学,请分析电子进去以后的受力情况?

×同学:电子受到向上的力。

师:向上的,什么力?

×同学:电场力。

师:多少?

×同学: F eE E U/d

师:分析完受力,也会求了,再进一步考虑:电子做什么运动?

×同学:类平抛,向上偏转。

师:请坐。受力和运动方式解决了,电子做类平抛运动。类平抛运动的基本处理方法?

学生齐答:运动合成分解。

师:沿初速度方向什么运动?

学生:匀速直线

师:看看已知条件:板长和初速度已知,可求什么?

学生:可求运动时间。

师:再看垂直于极板方向,什么运动?××同学,你说一下。

××同学:初速度为零的匀加速。

师:能否求出加速度?

××同学:

师:偏转距离呢?

××同学: at 2 ,把 a t 代进去就行了。

师:很好!请坐。再来看第(2)问。

……

问题拓展:如何求出末速度?提问优秀学生甲,该同学说思路,老师在黑板上替他板书。甲提出用动能定理,并给出了求解方程 mv 2 =Ue ,让同学们评判该方程是否正确,同学们稍作分析后指出初速度不是零。学生乙帮忙修正,给出方程 mv 2 - mv 0 2 =Ue ,再让同学们评判新方程是否正确,稍作停顿后个别学生指出仍有错误,提问学生丙哪儿还有错误,丙指出 U 不对,不是做功对应的电压,老师强调:此 U 非彼 U ,学生笑。追问为什么做功对应的电压不是 U ,学生思考并自发简单讨论,学生乙举手发言,指出把 U 改成 Ed 就对了,多数同学附和,老师帮助分析: Ed 还是 U 。乙又指出 U 保持不变,学生继续自发讨论。老师提醒同学们仔细考虑丙同学的意见,带领学生对照投影分析:电场力做功的距离是哪一段?学生找到是偏转距离 Y ,进一步分析 Y 对应的电压是不是 U ,学生恍然大悟。老师总结错误的实质,强调“此 U 非彼 U ”的重要性,指出在这里用动能定理最容易在电压 U 上出现张冠李戴的错误,需要特别小心。

问题5先采用团体合作的方式,在老师带领下共同分析思路。这一环节的评价采用提问、追问的方式,由师生一系列连贯的问答生成问题串,推动求解思路由浅入深。问题串可以通过教师课前的精心设计而形成,也可以通过教师在课堂上针对学生回答而进行的一系列追问来生成,生成的问题串不仅包含了教师的精彩追问和学生们的精彩回答,还可能包括学生们在思维碰撞中生成的新问题,以及由此引发的理深层次的思考,因而更具研究价值。问题串的生成除了需要一定教学情境外,还取决于教师的课堂机智及思维逻辑性,是教师课堂即时评价能力的重要成分。在提问方式上,一般不要抓住一个学生一问到底,可以适当变换提问对象,群答和点名回答交替进行:群答可使分析进程顺畅,当群答中只有较少数人回应时,说明多数人没有与老师的节奏一致,则需要适当改变节奏,点名由游离在整体节奏之外的同学回答,以唤回多数同学的注意力。

对于老师提出的拓展问题,即如何求出末速度的问题,学生的思路出现了偏差,老师准确捕捉了这一生成资源,广泛发动学生进行辨析,在辨析中发动学生各抒己见,让学生充分发表自己的见解,同时也让平时可能出现的错误思路充分暴露出来。在这里采用了全体师生共同参与的团体合作辨析方式,在团体合作过程中,老师的即时评价采用了师生多方共同评价的方式,既保证尽量多的同学积极参与,又保证辨析的内容紧紧围绕中心问题。学生在辨析过程中不断产生新的想法或见解,老师都给予充分展示的机会,无论学生的想法是否正确,老师都给予高度的欣赏和鼓励。在团体争论辨析陷入僵局时,老师及时提醒关注丙同学“此 U 非彼 U ”的意见,引导学生的思路回到正确的方向上来。在这里,老师通过准确的角色定位和收放控制实现了对团体争论辨析过程的有效引领,在问题解决的同时促成课堂气氛达到了高潮。 [5]

六、机智处理意外事件,随机应变

课堂生成资源的一个重要特征是不期而遇。面对课堂上偶然出现的意外事件,教师的教学机智可以帮助他在复杂的教学情景中迅速、果断、睿智地判断并恰当地行动,轻松地化解意外事件对课堂的干扰,甚至通过对意外事件的深层开发,生成新的教学资源。

案例6:高一物理《自由落体运动》教学中,在演示牛顿管实验时,由于老师事先不知道牛顿管漏气,导致实验失败:羽毛和铁片未如预期那样下落快慢相同。老师并没有回避自己的失误,而是因势利导,请同学们帮助自己寻找实验失败的原因,同学们兴致盎然,很快根据空气阻力的影响推理出牛顿管漏气了,老师及时鼓励同学们的表现,引导同学们利用手头的材料设计实验,以达到类似的效果。同学们集思广益,很快又设计出纸片变纸团的方案,并利用橡皮做对比,上台演示纸片比橡皮下落慢,把纸片团成纸团,则跟橡皮下落快慢差不多,从而证明在没有空气阻力时轻重不同的物体下落快慢相同,全班报以热烈的掌声。

在案例中,教师在出现课堂意外时没有刻意掩饰,而是充分利用这种意外,巧妙地把它转化成了新的生成资源,不但顺利完成了预期的目标,而且大大激发了学生的参与热情,将课堂气氛意外地推向了高潮。

参考文献

[1]朱志平.课堂动态生成资源论[M].北京:高等教育出版社,2008:6.

[2]赵小雅.课堂:如何让“预设”与“生成”共精彩?[N].中国教育报,2006-05-17.

[3]傅道春.新课程中教师行为的变化[M].北京:首都师范大学出版社,2001:8-9.

[4]姜连国.让课堂在合作探究中生长[J].物理教师,2014(7).

[5]姜连国.发展性课堂即时评价案例的视频分析[J].物理教师,2015(9). ujYxB9imJeU2gkrFDwXokVQcnxHBimhxtmgBdc2OyoBZoJOm1UVnSvOvq7/wRWq2

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