試論物理課堂教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的基本原則

1、.試論物理課堂教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)的根本原那么一、對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)展重新設(shè)計(jì)的意義在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)中，怎樣組織教學(xué)內(nèi)容，并以怎樣的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，這是教學(xué)設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題。既然教材已呈現(xiàn)了教學(xué)內(nèi)容，那么為什么老師需要對(duì)教學(xué)內(nèi)容重新進(jìn)展設(shè)計(jì)呢？原因有以下幾點(diǎn)：1從本質(zhì)意義上說(shuō)，教材來(lái)源于編者與他心目中假想的那個(gè)學(xué)生的對(duì)話(huà)，編者致力于在“他原有的知識(shí)框架上，按知識(shí)的邏輯構(gòu)造給“他生長(zhǎng)新知識(shí)，但無(wú)論編者如何高明，他無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)生活中每個(gè)學(xué)生的需要，哪怕是學(xué)生的“小集體班級(jí)的需要，因此，編者和學(xué)習(xí)者之間存在著這一種普遍的矛盾。2教材是一個(gè)靜止的知識(shí)庫(kù)，與學(xué)生承受知識(shí)的動(dòng)態(tài)過(guò)程不相符合。3現(xiàn)有的教材是對(duì)現(xiàn)有物理知

2、識(shí)的高度簡(jiǎn)約化的概括與描寫(xiě)。很少，甚至沒(méi)有表達(dá)哪些定律和規(guī)律的發(fā)現(xiàn)與探究過(guò)程，使教材成了一本無(wú)人活動(dòng)的科學(xué)記錄本。很顯然，在教學(xué)素材的設(shè)計(jì)中，除了要利用好教材這一知識(shí)載體外，老師這種活的知識(shí)載體應(yīng)與教材互為補(bǔ)充，融為一體。表達(dá)在課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)中，就是老師通過(guò)研究學(xué)生的實(shí)際情況，對(duì)教材所呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)展重新編排。裁剪、充實(shí)，活化教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)素材既符合知識(shí)本身的邏輯構(gòu)造，又符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，到達(dá)教學(xué)素材處理上的優(yōu)化?？梢赃@樣說(shuō)，假如教材的知識(shí)體系是人體的骨架，那么血和肉是需要老師給它補(bǔ)上去的，只有這樣才能成為一個(gè)生動(dòng)的人。為此，對(duì)教學(xué)素材的設(shè)計(jì)，我們提出如下三個(gè)方面的要求：二、教學(xué)內(nèi)容沒(méi)計(jì)

3、的根本原那么1、形象、直觀原那么現(xiàn)代信息論告訴我們，大腦在承受信息時(shí)，詳細(xì)概念較一般概念要容易學(xué)得多。高中階段的物理概念和規(guī)律要從直觀、詳細(xì)的事例中抽象概括出來(lái)，假設(shè)分開(kāi)了詳細(xì)、直觀的事例，那么很難使學(xué)生體會(huì)到概念和規(guī)律獲得的過(guò)程，使知識(shí)信息的學(xué)習(xí)難以成為本質(zhì)上的意義學(xué)習(xí)，學(xué)生頭腦中知識(shí)信息的編碼，也僅僅是沒(méi)有形象編碼的單一的抽象編碼。信息加工論告訴我們，學(xué)習(xí)過(guò)程中既有形象編碼，又有抽象編碼的雙重編碼要明顯優(yōu)于只有抽象編碼的單一編碼。因此，物理課堂教學(xué)，應(yīng)該向?qū)W生提供足夠的感性材料，這些感性材料的獲取，主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面，一是從學(xué)生日常生活中的所見(jiàn)所聞中獲得。二是從物理實(shí)驗(yàn)中獲得。但作為一名物理

4、老師，在課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)中，更應(yīng)注重后者，因?yàn)槲锢硎且婚T(mén)以實(shí)驗(yàn)為根底的學(xué)科，雖然學(xué)生在生活的實(shí)例中也可以得到感性材料，但從實(shí)驗(yàn)獲得的感性材料有著它獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)閺纳钪械玫降母行圆牧贤ǔ?lái)自復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，本質(zhì)的、非本質(zhì)的因素通常交融在一起，從而使學(xué)生難以把握本質(zhì)的東西。而實(shí)驗(yàn)?zāi)敲纯梢蕴峁┚倪x擇的、經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化和純化了的感性材料，它能使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得明確、詳細(xì)、富有針對(duì)性的事實(shí)，而這種在詳細(xì)事實(shí)依托下建立起來(lái)的概念和規(guī)律。作為知識(shí)信息，它是以雙重編碼的形式貯存，而雙重編碼下的知識(shí)，學(xué)生會(huì)感到既詳細(xì)、充實(shí)，但又簡(jiǎn)潔、明了。例如：“即時(shí)速度的概念，對(duì)于高一學(xué)生來(lái)說(shuō)，是非常抽象難學(xué)的，為了正確地建

5、立起即時(shí)速度的概念，一個(gè)有效的方法就是：通過(guò)實(shí)驗(yàn)詳細(xì)演示平均速度的測(cè)量，可用氣墊導(dǎo)軌，光電門(mén)與計(jì)數(shù)器配合起來(lái)使用，并逐漸把位移時(shí)間獲得越來(lái)越小，即B點(diǎn)向A點(diǎn)靠近。這時(shí)所測(cè)得的平均速度值會(huì)越來(lái)越趨向于某一值，由此說(shuō)明，當(dāng)B點(diǎn)與A點(diǎn)越接近，通過(guò)AB這一段間隔 的速度變化越小，所得的平均速度越接近A點(diǎn)的速度，以此實(shí)驗(yàn)事實(shí)為根據(jù)，啟發(fā)學(xué)生超脫詳細(xì)實(shí)驗(yàn)條件的限制，運(yùn)用思維去繼續(xù)操作“理想實(shí)驗(yàn)，假設(shè)把B點(diǎn)與A點(diǎn)無(wú)限接近，作為位移來(lái)講已經(jīng)接近到了幾乎只有A點(diǎn)，那么所測(cè)得的平均速度又是什么呢，學(xué)生的思維到了這一層次，即時(shí)速度的概念已經(jīng)不言自明；這時(shí)測(cè)得的平均速度實(shí)際上已是通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度了，即時(shí)速度的概念便自

6、行引出。這樣做的好處是把需要用抽象的思維方法才能引出的概念轉(zhuǎn)化成了詳細(xì)可以操作的實(shí)際問(wèn)題，到達(dá)了抽象問(wèn)題詳細(xì)化的目的。再如?遠(yuǎn)間隔 輸電?這一課時(shí)的教學(xué)中，有兩個(gè)問(wèn)題比較突出，一是功率一定的情況下輸送電壓越高，電能損失越少。這個(gè)問(wèn)題在形式上學(xué)生承受了，但在思維深處卻總是感到有點(diǎn)難以理解。二是在電能損失的計(jì)算時(shí)，對(duì)輸送電壓、線(xiàn)路損失電壓的概念搞不清楚，不知道用哪個(gè)電壓來(lái)計(jì)算電能的損失。但是，假如在教學(xué)過(guò)程中我們把遠(yuǎn)間隔 輸電的實(shí)驗(yàn)搬到課堂上來(lái)，那么問(wèn)題就可以得到滿(mǎn)意的解決。實(shí)驗(yàn)原理圖如下：在上述實(shí)驗(yàn)中，電源可用低壓電源的交流輸出端，變壓器可用自耦變壓器，輸電線(xiàn)可用電阻率較大的合金絲。先讓電源的電

7、壓為U0，設(shè)此時(shí)A0讀數(shù)為I0，同時(shí)線(xiàn)路上損失的電壓U2、U3及變壓器兩端的電壓U1可從電壓表上讀出。將交流電源電壓進(jìn)步至2U0，通過(guò)調(diào)節(jié)B，使A0讀數(shù)變?yōu)椋员３州斔凸β什蛔?。此時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，線(xiàn)路上損失的電壓U2、U3明顯減少，燈D的亮度增加，實(shí)驗(yàn)效果十清楚顯，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生明確地看到輸送電壓U0，線(xiàn)路損失電壓U2U3的意義和本質(zhì)區(qū)別，從而防止計(jì)算電能損失時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的輸送電壓與線(xiàn)路損失電壓之間的概念錯(cuò)誤。2、循序漸進(jìn)原那么美國(guó)著名教育心理學(xué)家?jiàn)W蘇貝爾的學(xué)習(xí)理論告訴我們，將新的知識(shí)同學(xué)生認(rèn)知構(gòu)造中原有的相應(yīng)觀念聯(lián)結(jié)起來(lái)，可使新知識(shí)依附在學(xué)生原有的觀念中，從而使新知識(shí)具有穩(wěn)定性，同時(shí)還可以防

8、止其它知識(shí)的插入而產(chǎn)生的干擾，有利于新知識(shí)的提取和再現(xiàn)?，F(xiàn)代信息論的研究也證明了這一點(diǎn)，即假如新獲取的知識(shí)信息能納入學(xué)生所熟悉的系統(tǒng)中，那么將對(duì)信息的接收起很大的幫助作用。由于目前的高中物理教材，知識(shí)的構(gòu)造化程度較高，又由于篇幅的限制，所以在知識(shí)的闡述與聯(lián)絡(luò)上，有較大的跨度。因此老師必須對(duì)教學(xué)素材進(jìn)展重新組織與完善，以學(xué)生原有的知識(shí)程度為起點(diǎn)，根據(jù)知識(shí)的邏輯順序和學(xué)生的心理順序，循序漸進(jìn)，環(huán)環(huán)相扣，使新授知識(shí)與學(xué)生已有知識(shí)之間，新授知識(shí)前后之間均能產(chǎn)生本質(zhì)意義上的聯(lián)絡(luò)，以便于知識(shí)間的遷移。例如彈力的教學(xué)，在初中教材中已講了彈簧的彈力，但未充分說(shuō)明彈力產(chǎn)生的原因，但在高中教材中講彈力，不僅要分析

9、彈力的產(chǎn)生的條件，而且要討論彈力的大小和方向，特別是堅(jiān)硬物體之間的壓力和支持力也是彈力，因其形變不明顯而使其理解變得非常困難。因此在教學(xué)設(shè)計(jì)中，老師要適當(dāng)降低教學(xué)起點(diǎn)，充分重視學(xué)生的原有知識(shí)，注意新舊知識(shí)的聯(lián)絡(luò)，教學(xué)素材的設(shè)計(jì)可通過(guò)下面的思路進(jìn)展：演示彈簧伸長(zhǎng)與壓縮的形變，分析彈力產(chǎn)生的原因。充分演示一些可視形變，如圖3。分析說(shuō)明，這些物體也都因?yàn)樾巫兌a(chǎn)生了彈力。以上面的圖3B為例，進(jìn)展理論推斷。假設(shè)薄木板堅(jiān)硬程度增加，形變的明顯程度將如何變化，木板對(duì)物體是否仍有彈力。通過(guò)這一問(wèn)題的考慮，從理論上可以使學(xué)生感到堅(jiān)硬物體之間發(fā)生擠壓時(shí)，只不過(guò)形變變得不明顯，但彈力仍然有可用二力平衡來(lái)證明。以上

10、述設(shè)想為理論根底，演示微小形變的存在此實(shí)驗(yàn)可用大玻璃瓶或用必修課本教參P39頁(yè)的方法進(jìn)展。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，得到一個(gè)共同的結(jié)論，即：只要物體之間存在著接觸，并產(chǎn)生擠壓作用，那么必然會(huì)產(chǎn)生形變而產(chǎn)生彈力，從而使學(xué)生形成彈力的概念。3、條理化、構(gòu)造化原那么教學(xué)過(guò)程是一個(gè)信息的傳輸與反響過(guò)程，某一知識(shí)的信息量，不僅取決于這個(gè)知識(shí)信息的本身，而且還取決于信息傳遞的形式。因此在教學(xué)素材的設(shè)計(jì)中，老師的整理是必不可少的，老師通過(guò)對(duì)教學(xué)內(nèi)容的整理，使之條理化、構(gòu)造化，可有效地減少同一知識(shí)內(nèi)容的信息量，以到達(dá)減輕學(xué)生的用腦負(fù)擔(dān)，其效果可用以下圖簡(jiǎn)單加以說(shuō)明：圖41方框中的線(xiàn)段雜亂無(wú)章，看圖的人需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能數(shù)

11、出框內(nèi)共有32條線(xiàn)段；圖42方框中的線(xiàn)段作了整理，看圖人可以較迅速地?cái)?shù)出線(xiàn)段：共二排，每排16根，總共32根。而假如我們對(duì)這些線(xiàn)段作出進(jìn)一步的整理，使每排線(xiàn)段4條一組，這樣的整理后，看圖的人就能迅速把方框43中的線(xiàn)段數(shù)出來(lái)。學(xué)習(xí)物理知識(shí)雖不是機(jī)械地?cái)?shù)線(xiàn)段，但經(jīng)過(guò)整理后的知識(shí)信息確實(shí)可以減少它的冗余度，變得明晰而明了，易為學(xué)生所承受。例如?用伏安法測(cè)電阻?這一課題的教學(xué)中，假設(shè)對(duì)教學(xué)內(nèi)容不加整理，既要學(xué)生掌握內(nèi)接、外接的條件，引起誤差的原因，又要學(xué)生掌握測(cè)量值與真實(shí)值的差異，減小誤差的方法等，學(xué)生會(huì)感覺(jué)到所學(xué)內(nèi)容的信息量很大，頭腦中要記憶和理解的內(nèi)容很多、很雜。但假如老師對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)展整理，把這些知識(shí)信息有條理地組織成如圖5所示的有意義的構(gòu)造呈現(xiàn)給