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摘要:隨著科學的進步和課程的改革,傳統的教學設計已經不能適應社會發展的需要。為了能更好地培養學生的能力素養,讓物理課更好地為專業課的學習服務,本文以建構主義理論為指導,利用信息化教學手段,結合《機械波及應用》教學內容提出教學設計,以進一步指導學生物理知識的學習、應用和轉化。
關鍵詞:建構主義;教學設計;物理;機械波
一、簡述建構主義理論
建構主義是以皮亞杰、維果斯基等思想的理論發展。其內容核心是以學生為中心,強調學生學習行為的主動、合作、構建。主要包括建構主義的知識觀、學習觀、學生觀三個方面。建構主義的知識觀認為知識是隨著人們認識程度的深入而不斷變革、升華,是原有基礎的再加工再創造,是學習者基于經驗背景而構建成的理解;建構主義的學習觀認為學習是學生自己主動選擇、主動加工處理、主動建構知識的過程;建構主義的學生觀要以學生的知識背景為基礎進行教學,積極促進教師引導作用,重視學生個體發展。
二、基于建構主義理論的教學設計——以“機械波及應用”為例
(一)教學內容分析《物理》是中等職業學校學生選修的一門公共基礎課,是機械建筑類、電工電子類、化工農醫類等相關專業的限定選修課。通過學習讓學生掌握必要的物理基礎知識和基本技能,增強學生的創新意識和實踐能力,幫助學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。機械波是自然界和生活當中廣泛存在的周期性運動,在建筑工程領域有很重要的應用,是保證施工質量和檢測精度必須考慮的因素。教材是中等職業教育國家規劃教材《物理》(機械建筑類)。結合教學大綱和建筑工程施工專業的人才培養方案,整合教材內容,在學習機械振動的基礎上,進一步深入學習機械波,是對機械振動的拓展和深化學習,為今后的專業知識的學習和職業能力的培養奠定堅實基礎。
(二)學情分析已學習機械振動,掌握其特征及運動規律,理解振動頻率(周期)概念;生活中了解波,由于過于抽象,對其本質難以理解;喜歡交互式學習方式,對物理實驗感興趣,但團隊協作能力和科學探究能力待加強;掌握實驗儀器裝置使用規程,具有學習通、仿真等使用經驗。
(三)教學目標和重難點知識目標:了解機械波產生的條件,理解波長、頻率、波速的物理意義;能力目標:能區別橫波和縱波,會用物理量之間的關系解決實際問題;情感目標:培養學生嚴謹求實的科學探究精神;培養學生學習熱情及團隊合作精神。教學重難點:波長、頻率、波速的物理意義
(四)教學策略選擇與設計依據建構主義理論,采用以任務驅動,探究與討論相結合的教學方法,按照“感知-認識-理解-鞏固”四個階段逐層建構機械波知識的學習過程:課前通過搜集體驗感知機械波的存在;課中通過實驗和仿真探究環節,學生小組協作、自主探究、觀察歸納,認識機械波的概念,理解機械波的意義;課后通過布置應用任務和邀請專業教師參與討論,鞏固機械波的內涵。針對傳統教學存在的問題,為突破重難點,結合實驗,引入繩波仿真、視頻動畫、教學平臺等信息化手段,幫助學生理解抽象的機械波知識。學習環境:基于互聯網的多終端理實一體化教室;數字資源:學習通app、視頻動畫、繩波仿真;其他資源:音叉、彈簧圈、發波水槽、長繩、縱橫波演示儀、手機。
(五)教學過程1.階段一:感知機械波的存在(課前搜集機械波)【設計意圖】利用搜集“各種形式的波”任務,創設學習機械波的情景,建立機械波的概念,教師掌握學生課前學習情況,為課堂教學策略實施提供指導。【師】搜集波的任務通知,“什么是機械波”的問題討論?!旧繀⑴c搜集和討論,建立“機械波”的概念(機械振動在介質中的傳播)。2.階段二:認識機械波的概念(課中實驗探究)【設計意圖】通過實驗探究環節認識機械波的產生和傳播,達到“認識機械波對概念”階段的學習要求,激發了學生探索未知的好奇心,培養了學生科學的合作探究能力。(1)新課導入?!編煛空故緦W生搜集的典型機械波視頻和圖片(地震波、水波、聲波)。提出問題:機械波是如何產生的?又是如何傳播的?【生】觀看視頻和圖片,為探究內容做好鋪墊。(2)實驗探究機械波產生的條件?!編煛拷榻B探究解決問題的資源和方法,引導學生總結機械波產生的條件。【生】操作長繩、發波水槽、音叉、彈簧圈等實驗,完成記錄、總結機械波產生的條件是“振源”和“介質”。操作電鈴在玻璃罩或真空玻璃罩中傳聲的現象說明條件缺一不可。(3)實驗探究機械波的傳播類型。【師】演示橫縱波演示儀,提出討論問題:振源振動方向和波傳播的方向的關系;兩種波運動各有什么特征?【生】觀察實驗,親身操作、小組討論,形成結果:橫波的振源振動方向和波的傳播方向垂直,有凸起和凹陷;縱波的振源振動方向和波的波傳播方向一致,有密集和稀疏。(4)認識機械波測試。教師通過平臺“區別橫縱波”的測試內容,學生完成,平臺數據顯示100%通過率,學生全部掌握。3.階段三:理解機械波的意義(課中仿真探究)【設計意圖】通過仿真探究環節理解頻率、波長、波速的物理意義,采用繩波仿真、視頻動畫、平臺互動等信息化手段,打破傳統教學中的局限性,具體直觀地呈現機械波質點運動,完成機械波學習過程,突破了教學重難點。提高了分析規律、解決問題的能力,培養了學生不斷探索、勇于創新的工匠精神。(1)仿真探究頻率的物理意義。【師】仿真任務:測試繩波任意質點的振動頻率,指導學生找出振源與質點頻率關系?!旧糠抡嬗^察記錄5秒繩波上質點的振動次數,完成質點頻率計算,根據頻率結果和已知振源頻率,得出質點頻率等于振源頻率,理解機械波的頻率是指機械波任意質點的振動頻率,大小取決于振源頻率。(2)仿真探究波長的物理意義。【師】仿真任務:測量振源從起始位置振動1個周期波傳播的距離S1,引導學生建立波長概念;再振動1個周期測量波傳播的距離S2,分析周期、頻率、S1、S2、波長的本質關系。【生】仿真理解波長是“1個周期波傳播的距離”,討論分析得出結論:S1=S2=λ;質點振動1個周期,傳播1個波長;質點周期和振源周期一致;振動周期數和波長數成比例關系。(3)仿真探究波速的物理意義。【師】播放劉翔奧運奪冠視頻,引導學生用“路程=時間*速度”類比“波長=周期*速度”,建立波速的概念:單位時間內波向前傳播的距離。【生】觀看視頻和動畫,根據繩波質點運動與波速的區別:質點是平衡點附近振動,波速運動能量向前傳遞。(4)仿真探究波長、頻率、波速的物理意義?!編煛糠抡嫒蝿眨焊淖兘橘|和頻率分別測量波速和波長,引導學生分析決定因素及關系。【生】小組仿真探究,測量記錄數據,得出結論。(5)理解機械波的測試。教師“理解機械波的意義”小測驗,學生完成測試,教師對易錯知識點進行梳理,要求不達標的學生課后學習重做。4.階段四:鞏固機械波的內涵(課后鞏固拓展)【設計意圖】通過教學平臺課后拓展任務,鞏固課中知識。結合專業特性,邀請專業教師參與課后知識的交流點評,為學生學習后續專業知識奠定基礎。【師】課后拓展學習任務(建筑抗震相關知識),邀請專業教師與學生進行交流和話題討論,完成課后評價?!旧客瓿烧n后要求。與專業教師對后續專業知識的學習進行線上交流。
(六)綜合評價1.過程評價與成果評價相結合過程評價貫穿教學始終。教師通過課程平臺設置學生課前任務、課中互動、主題討論等環節的權重配比,記錄學生學習過程,實現過程評價。課前任務完成和討論參與評價;課中實驗仿真、環節測試、小組評價;課后任務完成和討論參與評價。教師通過課程平臺布置作業和測驗,通過學生的準確度和完成度評價學習效果,實現成果評價。2.師生評價與系統評價相結合教師評價、學生評價與系統評價相結合,評價方式科學多元。教師評價:教師根據學生個體和小組在完成任務過程中的參與積極性加分;學生評價:小組成員在完成任務過程中互評;系統評價:通過參與度、活動量、測試、作業系統生成的評價。3.平臺數據即時反饋評價結果即時反饋,評價效果突出。教學平臺具有大數據整合功能,將權重配比對應的分數自動整合,形成綜合評價。
(七)成效與反思1.教學特色與效果(1)循序漸進,逐層建構。循序漸進是教學的基本原則。通過搜集體驗任務,“感知機械波”;通過動手實驗,“認識機械波”;通過探究仿真,“理解機械波”,通過解決實際問題,“鞏固機械波”。由淺入深,由表及里,由易到難,由現象到本質,逐層建構,符合學生認知規律,教學效果顯著。(2)知行合一,突出能力?!白鲋袑W、做中教”是職業教育的基本特色。學生通過搜集體驗、動手實驗、仿真操作,觀察對比、討論歸納、解決問題,手腦并用,知中有行,行中有知,培養和提高了學生觀察能力、實驗能力、思維能力及分析解決問題的能力,有效實現物理課程的教學目標。(3)虛實結合,自主探究。增強學生的創新意識和實踐能力是物理課程教學大綱的主要任務。通過繩波虛擬仿真、視頻動畫等數字化資源,形象直觀地理解機械波物理量的物理意義;通過長繩、彈簧圈、橫縱波演示儀等實驗,培養學生自主探究,動手實踐的能力。虛實有機結合,激發和培養了學生的創新意識和創新精神。2.教學反思與改進教學平臺強大的功能有助于教學的有序開展,但課堂測試融入學生更感興趣、更易于接受的闖關游戲,將更能達到寓教于樂的目的。
三、結語
在本次課的教學過程中教師起主導作用,學生處于主體地位,顛覆了傳統講授、理實脫離的教學模式,從學生學習新知識的認知規律出發,教師引導學生主動探索、主動思考、主動構建。建構主義理論突出學生為學習主體,但學生的學習資源、活動形式都離不開教師的組織、引導和幫助,所以建構主義理論更深層面地對教師提出了更高的要求。教師是教學的設計者、組織者、指導者,是學生建構意義的幫助者。在建構主義理論的指導下,教師應該充分利用信息化教學資源、精心做好教學設計、創設良好學習情景、激發學生學習興趣,以問題啟發學生思考探索、以討論培養學生協作精神、以實踐鍛煉學生動手能力,全面提高學生整體素質,從而為培養創造和創新型人才奠定基礎。
參考文獻:
[1]張建偉,陳琦.從認知主義到建構主義[J].北京師范大學學報(社科版),1996,4.
[2]肖麗英.高中物理機械振動和機械波相關概念教學的研究[D].蘇州大學,2009,5.
[3]范偉,呂桂芳.運用概念變化策略,建構學生科學物理概念——以機械波的形成與傳播的教學為例[J].物理教學探討,2007,3.
作者:周丁霖 單位:重慶職工會計專科學校