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

1、.試論物理課堂教學(xué)中教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的根本原那么一、對教學(xué)內(nèi)容進展重新設(shè)計的意義在課堂教學(xué)設(shè)計中，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)計的重要問題。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教學(xué)內(nèi)容重新進展設(shè)計呢？原因有以下幾點：1從本質(zhì)意義上說，教材來源于編者與他心目中假想的那個學(xué)生的對話，編者致力于在“他原有的知識框架上，按知識的邏輯構(gòu)造給“他生長新知識，但無論編者如何高明，他無法滿足現(xiàn)實生活中每個學(xué)生的需要，哪怕是學(xué)生的“小集體班級的需要，因此，編者和學(xué)習(xí)者之間存在著這一種普遍的矛盾。2教材是一個靜止的知識庫，與學(xué)生承受知識的動態(tài)過程不相符合。3現(xiàn)有的教材是對現(xiàn)有物理知

2、識的高度簡約化的概括與描寫。很少，甚至沒有表達(dá)哪些定律和規(guī)律的發(fā)現(xiàn)與探究過程，使教材成了一本無人活動的科學(xué)記錄本。很顯然，在教學(xué)素材的設(shè)計中，除了要利用好教材這一知識載體外，老師這種活的知識載體應(yīng)與教材互為補充，融為一體。表達(dá)在課堂教學(xué)的設(shè)計中，就是老師通過研究學(xué)生的實際情況，對教材所呈現(xiàn)的教學(xué)內(nèi)容進展重新編排。裁剪、充實，活化教學(xué)內(nèi)容，使教學(xué)素材既符合知識本身的邏輯構(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。可以這樣說，假如教材的知識體系是人體的骨架，那么血和肉是需要老師給它補上去的，只有這樣才能成為一個生動的人。為此，對教學(xué)素材的設(shè)計，我們提出如下三個方面的要求：二、教學(xué)內(nèi)容沒計

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，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，假設(shè)分開了詳細(xì)、直觀的事例，那么很難使學(xué)生體會到概念和規(guī)律獲得的過程，使知識信息的學(xué)習(xí)難以成為本質(zhì)上的意義學(xué)習(xí)，學(xué)生頭腦中知識信息的編碼，也僅僅是沒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，主要來自兩個方面，一是從學(xué)生日常生活中的所見所聞中獲得。二是從物理實驗中獲得。但作為一名物理

4、老師，在課堂教學(xué)的設(shè)計中，更應(yīng)注重后者，因為物理是一門以實驗為根底的學(xué)科，雖然學(xué)生在生活的實例中也可以得到感性材料，但從實驗獲得的感性材料有著它獨特的優(yōu)點。因為從生活中得到的感性材料通常來自復(fù)雜的運動形態(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。而實驗?zāi)敲纯梢蕴峁┚倪x擇的、經(jīng)過簡化和純化了的感性材料，它能使學(xué)生對物理事實獲得明確、詳細(xì)、富有針對性的事實，而這種在詳細(xì)事實依托下建立起來的概念和規(guī)律。作為知識信息，它是以雙重編碼的形式貯存，而雙重編碼下的知識，學(xué)生會感到既詳細(xì)、充實，但又簡潔、明了。例如：“即時速度的概念，對于高一學(xué)生來說，是非常抽象難學(xué)的，為了正確地建

5、立起即時速度的概念，一個有效的方法就是：通過實驗詳細(xì)演示平均速度的測量，可用氣墊導(dǎo)軌，光電門與計數(shù)器配合起來使用，并逐漸把位移時間獲得越來越小，即B點向A點靠近。這時所測得的平均速度值會越來越趨向于某一值，由此說明，當(dāng)B點與A點越接近，通過AB這一段間隔 的速度變化越小，所得的平均速度越接近A點的速度，以此實驗事實為根據(jù)，啟發(fā)學(xué)生超脫詳細(xì)實驗條件的限制，運用思維去繼續(xù)操作“理想實驗，假設(shè)把B點與A點無限接近，作為位移來講已經(jīng)接近到了幾乎只有A點，那么所測得的平均速度又是什么呢，學(xué)生的思維到了這一層次，即時速度的概念已經(jīng)不言自明；這時測得的平均速度實際上已是通過A點時的速度了，即時速度的概念便自

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)可以操作的實際問題，到達(dá)了抽象問題詳細(xì)化的目的。再如?遠(yuǎn)間隔 輸電?這一課時的教學(xué)中，有兩個問題比較突出，一是功率一定的情況下輸送電壓越高，電能損失越少。這個問題在形式上學(xué)生承受了，但在思維深處卻總是感到有點難以理解。二是在電能損失的計算時，對輸送電壓、線路損失電壓的概念搞不清楚，不知道用哪個電壓來計算電能的損失。但是，假如在教學(xué)過程中我們把遠(yuǎn)間隔 輸電的實驗搬到課堂上來，那么問題就可以得到滿意的解決。實驗原理圖如下：在上述實驗中，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A0讀數(shù)為I0，同時線路上損失的電壓U2、U3及變壓器兩端的電壓U1可從電壓表上讀出。將交流電源電壓進步至2U0，通過調(diào)節(jié)B，使A0讀數(shù)變?yōu)?，以保持輸送功率不變。此時可以發(fā)現(xiàn)，線路上損失的電壓U2、U3明顯減少，燈D的亮度增加，實驗效果十清楚顯，同時通過實驗可使學(xué)生明確地看到輸送電壓U0，線路損失電壓U2U3的意義和本質(zhì)區(qū)別，從而防止計算電能損失時經(jīng)常出現(xiàn)的輸送電壓與線路損失電壓之間的概念錯誤。2、循序漸進原那么美國著名教育心理學(xué)家奧蘇貝爾的學(xué)習(xí)理論告訴我們，將新的知識同學(xué)生認(rèn)知構(gòu)造中原有的相應(yīng)觀念聯(lián)結(jié)起來，可使新知識依附在學(xué)生原有的觀念中，從而使新知識具有穩(wěn)定性，同時還可以防

8、止其它知識的插入而產(chǎn)生的干擾，有利于新知識的提取和再現(xiàn)。現(xiàn)代信息論的研究也證明了這一點，即假如新獲取的知識信息能納入學(xué)生所熟悉的系統(tǒng)中，那么將對信息的接收起很大的幫助作用。由于目前的高中物理教材，知識的構(gòu)造化程度較高，又由于篇幅的限制，所以在知識的闡述與聯(lián)絡(luò)上，有較大的跨度。因此老師必須對教學(xué)素材進展重新組織與完善，以學(xué)生原有的知識程度為起點，根據(jù)知識的邏輯順序和學(xué)生的心理順序，循序漸進，環(huán)環(huán)相扣，使新授知識與學(xué)生已有知識之間，新授知識前后之間均能產(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)計中，老師要適當(dāng)降低教學(xué)起點，充分重視學(xué)生的原有知識，注意新舊知識的聯(lián)絡(luò)，教學(xué)素材的設(shè)計可通過下面的思路進展：演示彈簧伸長與壓縮的形變，分析彈力產(chǎn)生的原因。充分演示一些可視形變，如圖3。分析說明，這些物體也都因為形變而產(chǎn)生了彈力。以上面的圖3B為例，進展理論推斷。假設(shè)薄木板堅硬程度增加，形變的明顯程度將如何變化，木板對物體是否仍有彈力。通過這一問題的考慮，從理論上可以使學(xué)生感到堅硬物體之間發(fā)生擠壓時，只不過形變變得不明顯，但彈力仍然有可用二力平衡來證明。以上

10、述設(shè)想為理論根底，演示微小形變的存在此實驗可用大玻璃瓶或用必修課本教參P39頁的方法進展。通過上述實驗，得到一個共同的結(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)過程是一個信息的傳輸與反響過程，某一知識的信息量，不僅取決于這個知識信息的本身，而且還取決于信息傳遞的形式。因此在教學(xué)素材的設(shè)計中，老師的整理是必不可少的，老師通過對教學(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單加以說明：圖41方框中的線段雜亂無章，看圖的人需要較長的時間才能數(shù)

11、出框內(nèi)共有32條線段；圖42方框中的線段作了整理，看圖人可以較迅速地數(shù)出線段：共二排，每排16根，總共32根。而假如我們對這些線段作出進一步的整理，使每排線段4條一組，這樣的整理后，看圖的人就能迅速把方框43中的線段數(shù)出來。學(xué)習(xí)物理知識雖不是機械地數(shù)線段，但經(jīng)過整理后的知識信息確實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?用伏安法測電阻?這一課題的教學(xué)中，假設(shè)對教學(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)生掌握測量值與真實值的差異，減小誤差的方法等，學(xué)生會感覺到所學(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。但假如老師對這部分內(nèi)容進展整理，把這些知識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