当前位置:首页 >> 高中教育 >>

问题导引 启迪智慧(金华市物理年会2011.12.15.兰溪)


(金华市物理年会 2011.12.15)

【发言提纲】 ◆ 问题是教学核心

◆ 有效问题的特征
◆ 问题情境的创设

问题是教学的核心
●高效的课堂就是“高效课堂”吗?化最少的时间讲最多的内容 不同的价值取向,对于“高效课堂”会有不同的理解 与判断。 如果我们只是功利地将“课堂”视为快速传授知

识的 场所,或者把“高效”当作追求考试高分的利器,那就 绝不可能有真正的“高效课堂”。 功利性的营销手段
▲一则发生在意大利服装店里的故事: 一位有经验的新营业员,工作能力出众业绩斐然,不到一个月, 就创下了翻番的销售业绩。但老板却辞退了她。为什么?营业员功 利性的推荐,使得老顾客不好意思拒绝;很多人买回了自己不喜欢 的衣服,回家便扔进衣柜,心情因此受到损伤;为了避免尴尬,很 多老顾客开始去其他商店购物了。 透支了未来的生意

教育不能透支学生的未来——透支学生持续的学习动力 和兴趣,用今天的分数获得换取短暂的满足。 掠夺性开发 保护性开发

问题是教学的核心
●高效的课堂就是“高效课堂”吗?

江苏丹阳 . 施用膨大剂的西瓜

不能把学生培养成“瓜裂裂” 课堂要回归“人的发展”原点

问题是教学的核心
●高效的课堂就是“高效课堂”吗? ●高效课堂的内涵——
在单位时间内最大限度地 给学生带来预期、有益的影响

高效课堂 三个指向

效果(教学结果和预期教学目标的吻合度) 效率(投入消耗最低化和取得效果最优化) 效益 (反映课堂整体收益,实现学生发展价值)

●高效课堂的本质—— 是让学生愿意学习,在学会学习的同时形成自学 能力和自我发展能力,为学生走向社会奠定一生幸 福的基础。

问题是教学的核心
●通向高效课堂的钥匙
◎两个最深刻的判断标准—— 1.学生参与的主动性; 2.学生思维的深刻性。 ◎古希腊哲人普罗塔戈的名言: “大脑不是一个要被填满的容器,而是一个需要被 点燃的火把。”

——“问题”就是点燃学生思维的火种!
◎西方学者德加默说:

“提问得好即教得好”

问题是教学的核心
●两种教学方式 ——以伏安法测电阻为例
教法Ⅰ: 外接法
电路 连接 误差 分析 适用 情况
V

内接法
V A

A

Rx

Rx

由于V表的分流作用

由于A表的分压作用

I测>I真 ,R测<R真

U测>U真 ,R测>R真

RV RX

RA RX

点评: 这种以知识定论的形式呈现学习内容的教学, 看似逻辑清晰、快捷高效,但它不是以物理现象与事 实为背景,远离了学生的直接经验,并且也缺乏认知 的挑战性。

问题是教学的核心
●两种教学方式 ——以伏安法测电阻为例
教法Ⅱ: 提出问题 设计方案 测量数据 分析讨论 交流总结
A V V A

测量结果 相同吗?

Rx
(甲)

Rx

(乙)
甲测量值

为什么相差 如此悬殊?

定值电阻值

乙测量值

10Ω 10KΩ

10Ω 5.5KΩ 外接法

14Ω 10KΩ 内接法
V

电路 连接

V

A

A

误差 由于V表的分流作用 由于A表的分压作用 分析 I测>I真 ,R测<R真 U测>U真 ,R测>R真 适用 RA RX RV RX 情况

问题是教学的核心
●两种教学方式 知识呈现式
教师讲解、传授知识 平铺直叙、索然无趣 教的是结论,学到是技能 把有问题的教得没有问题

问题导引式
师生互动、激活思维 曲径通幽、引人入胜 教的是思维,收获是智慧 把没有问题的教得有问题

(培养考生) ●教学的三要素
教材 教材 教师 教师

(培养学生)
学生 学生

问题是教学的核心
●对教学的建议 ——知识问题化,问题情境化
知识
(营养素) “吃核桃”

的比喻

问题
(核桃肉)

情境
(核桃壳)

◎例1:有人问郭思乐教授,什么是教学?郭这样回答
?“如果你告诉学生,3乘以5等于15,这不是教学” ?“如果你问,3乘以5等于什么?这就有一点是教学了” ?“如果你有胆量说:3乘以5等于14,那就更是教学了”

◎例2:气体内能的变化

知识

?“外界对气体做功,气体的内能增大。” ?“外界对气体做功,气体的内能怎样变化?”

问题
情境

? “飞机在万米高空飞行,机舱内温暖如春,用的是制冷 还是制热的空调?”

把学生置于问题情境中,让他们去经历智力的探险

问题是教学的核心
●对教学的建议 ——知识问题化,问题情境化
知识 问题 情境

教学设计—— 知识的“溶解”
把物理知识转化为问题,将问题融合于情境之中

学生学习—— 知识的“结晶”
在物理情境中思考问题,在思考问题中掌握知识 从根本上说,教学设计就是问题设计。一节好课, 就是由一连串有价值的有效问题组成的。

问题是教学的核心
●对教师的要求 ◎海德格尔:
“教比学难得多。为什么教难于学?乃因教所要求 的是:让学。……他得学会让他们学。” ◎杜威: “尽管科学家和教师都掌握学科知识,但二者的学科 知识是不一样的,教师必须把学科知识心理学化,以便 让学生能够理解.” ◎二度消化: 一度消化——教师让自己弄懂弄透 (学者的学术思维) 二度消化——如何让学生弄懂弄透 (教师的教学思维) ——教师的学科教学知识(pck) “消化能力”

问题是教学的核心
●对教师的要求 ◎学科教学知识:
课程 知识 PCK 教学 知识 学科 知识

Pedagogical Content Knowledge

学科教学知识

▲PCK是关于教师如何针对特定的学科主题 及学生的不同兴趣与能力,将学科知识组织、 调整与呈现,以进行有效教学的知识。 ▲PCK与其说是一种知识,不如说是一种教师 特有的“转化”的智能,即将学科知识“转化” 成学生有效获得的学科教学智能。 教学过程

学生 知识

学科的 知 识

教学设计

教学的 知 识

学生的 知 识

【发言提纲】 ◆ 问题是教学核心

◆ 有效问题的特征
◆ 问题情境的创设

有效问题的特征
■什么是有效问题

“苹果为什么会落地?”
◎对于常人: 现象+问号 ——不是有效的问题 ◎对于牛顿: 现象+质疑 ——有效的科学问题
苹果为什么会落地? 从高处将物体抛出, 如果速度足够大,将 会发生什么现象? 苹果所受的重力与月 球所受的引力是同一 种性质的力吗? 苹果树长到月球那么 高,它还会落地吗? 月球就像大苹果,它 为什么不落回地面?

其它天体之间也有这 样的相互作用力吗?

……

有效问题的特征
■什么是有效问题

“苹果为什么会落地?”
◎对于常人: 现象+问号 ——不是有效的问题 ◎对于牛顿: 现象+质疑 ——有效的科学问题

教学中的有效问题,是指能够激起学生的探究欲望, 并能促使他们运用已有知识,通过质疑、分析或推理, 去主动建构新知识的问题。

有效问题的特征
■有效问题的特征

度 学之道在于悟,教之法在于度
●角度 —问题的针对性(紧扣教学目标,针对学生实际)
●梯度 —问题的层次性(设问有序递进,思维逐次深入) ●深度 —问题的挑战性(引发认知冲突,激活学生思维) ●广度 —问题的开放性(解答思路多元,思维活动开放) ●难度 —问题的适切性(面向多数学生,符合认知水平)

有效问题的特征
●角度 ——问题的针对性 (紧扣教学目标,针对学生实际) 【例1】万有引力定律的应用条件

*你与你的同桌之间有引力作用吗?
为什么不会因此而靠拢? *你能通过计算求出你俩之间的引力 大小吗?

*这样的计算有问题吗?为什么? *你受地球的引力有多大?
你能通过计算求出它的大小吗? *设想你到达离地心距离等于R地/2的 深井,你的体重将会如何变化?



有效问题的特征
●角度 ——问题的针对性 (紧扣教学目标,针对学生实际) 【例2】探究电磁感应现象的产生条件

*实验: *小结: *概括: *质疑:
①B不变,S变化; ②S不变,B变化. ∵φ=B·S,可用磁通量来描述电磁感应产生的条件…… 如果B、S都变化,一定会产生 电磁感应现象吗? 磁通量 回路中没有感应电流! *实验: 不变! 穿过回路的磁感线条数没有变。 *分析: 只要穿过闭合导体回路的磁通 *结论: 量发生变化,闭合导体回路中 就有感应电流。

有效问题的特征
●角度 ——问题的针对性 (紧扣教学目标,针对学生实际) 【例3】关于能量守恒的一组问题

* 重心位置如何变?

* 谁的温度升高大?

* 一次台风平均能量1.1×1018J.台风登陆后,由于与
地面摩擦,每秒钟大约损失能量1.1×1013J.如果不从 外界补充能量,台风应在105s(约1天)消失,但这与 事实不符.试分析补充台风能量的来源是什么? 太阳能→ 水蒸气内能→ 凝雨放热→ 台风能量

有效问题的特征
●梯度 ——问题的层次性(设问有序递进,思维逐次深入) 【例1】位移概念的建立 *提问:我们已学过“距离”,为什么还要学“位移”? (多半同学会被问住) *再问:根据下面的条件,你能确定B点的位置吗? ⑴一位同学从A点出发,走了50m后到达B点. ⑵这位同学从A点出发,向东走了50m后到达B点. ⑶这位同学从A点出发,向东沿直线走了50m 到达B点.

*总结:确定物体位置变化的三个要素 方向 + 直线 + 长度
X

位移

有效问题的特征
●梯度 ——问题的层次性(设问有序递进,思维逐次深入) 【例2】楞次定律的意义

“感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁 场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.” 阻碍

*问1:谁在阻碍? *问2:阻碍什么? *问3:怎样阻碍? *问4:为何阻碍? *问4:是否阻止?
通过这样一组问题链,让学生在层层追问之后, 深入理解楞次定律的内涵,准确把握它的本质。

有效问题的特征
●梯度 ——问题的层次性(设问有序递进,思维逐次深入) 【例3】动量守恒定律的条件 ◎分析:
θ

①地面光滑

②地面粗糙

③斜向射入

④弹簧连接

⑤细杆连接

◎小结: 当∑F外=0时,△P=0 (严格守恒) 当∑F外<<F内时,△P≈0 (近似守恒) 当∑F外X=0时,△PX=0 (分量守恒)

有效问题的特征
●深度 ——问题的挑战性 (引发认知冲突,激活学生思维)

【例1】超失重

知识陷阱 *当磁铁由静止开始向下运动时,
会发生什么现象?

*若磁铁由静止开始向上运动呢?
【例2】静电平衡

有效问题的特征
●深度 ——问题的挑战性 (引发认知冲突,激活学生思维)

【例1】超失重

知识陷阱 *当磁铁由静止开始向下运动时,
会发生什么现象?

*若磁铁由静止开始向上运动呢?
【例3】全反射 知识台阶 一束光线从玻璃(n=√3)射入空气,已知入射角为 60°,问:折射角是多少? *解1:由 sin60°/sinθ2 =√3 得 θ2=30° ——与“疏大密小”矛盾! *解2:由 sinθ2 / sin60 °= √3 得 sinθ2 =1.5 ——不可能! *实验观察:只有反射光线,没有折射光线……

有效问题的特征
●广度 ——问题的开放性 (解答思路多元,思维活动开放) ◎传统的教学历来强调问题的确定性,排斥问题的可能 性。这就导致我们的学生长于求同,而弱于求异,缺乏 发散思维和想象能力。 ◎如问:质点受同一平面内的几个共点力作用下处于平 衡状态,若撤去其中一个向东方向的力,质点将会如何 运动?

*质点将向西做初速为零的匀加速直线运动 ——点状思维 *质点可能向西或向东做匀变速直线运动 ——线性思维 *质点可能在平面内做匀变速曲线运动 ——平面思维 *质点可能沿各个方位做匀变速运动 ——立体思维

有效问题的特征
●广度 ——问题的开放性 (解答思路多元,思维活动开放) 【例1】如图,当电键K闭合瞬间,线圈abcd中会产生感生 电流吗?如果有,方向怎样? ——答案确定,思维单向

a d
K

a
K

b

c

b

结构良好问题

结构不良问题

如图,ab是闭合线圈的一部分,当电键K闭合瞬间, ab导线中会有感生电流吗?如果有,方向怎样? ——答案多元,思维发散

有效问题的特征
●广度 ——问题的开放性 (解答思路多元,思维活动开放) 【例2】 据一媒体报道:“某国近期发射了一颗运行周 期为80分钟的人造地球卫星”。你能运用所学知识判断 该消息的真伪吗?并说明理由。

*学生1: 设该卫星的运行速度为v

v? 2? R 地 T

得: v=8.4km/s ﹥7.9km/s
4? T
2

∴不可能

*学生2: 设该卫星的轨道半径为r

G mM r
2 2

? m

r

得: r=6.1×106m ﹤R地 ∴不可能

*学生3: 设近地卫星的运行周期为T

mM G 2 R地 4? ? m 2 T
2

R地

得:T=84.6分﹥80分 ∴不可能

有效问题的特征
●难度 ——问题的适切性 (面向多数学生,符合认知水平)

大灰狼怎么能和 人是一条心呢?

有效问题的特征
●难度 ——问题的适切性 (面向多数学生,符合认知水平)
问题距

已知 现 有 发展区
最近发展区

未知 潜 在 发展区 无效问题

低效问题

有效问题

合适的参照原点 ——中偏下位置(黄金分割点0.618) 教材的逻辑起点(教材结构、知识联系) 合理的问题起点 学生的现实起点(认知水平、知识基础)

有效问题的特征
●难度 ——问题的适切性 (面向多数学生,符合认知水平) 【例1】测定玻璃的折射率
A A
B
D C

B

C

D

◎直接提问:怎样作出光线通过玻璃砖的折射光线?——难! ◎分步设问:

*怎样将一条光线在纸面上定位? *怎样作出光线经过平面镜的反射光线? *怎样作出光线通过玻璃砖的折射光线? *你能测出半圆柱玻璃砖的折射率来吗?

有效问题的特征
●难度 ——问题的适切性 (面向多数学生,符合认知水平) 【例2】逆风行舟的原理

*难点:缺乏直观感受;
难于物理建模。 *对策:为学生搭建必要 的认知台阶。

(实验演示)

(模拟操作)

(原理分析)
F F2
F1

【发言提纲】 ◆ 问题是教学核心

◆ 有效问题的特征
◆ 问题情境的创设

问题情境的创设
■问题情境的含义 问题情境就是将问题或疑难蕴含于特定的场合 (环境)之中,当学生面临这种特定场境时,根 据已有的知识或经验不能加以解释,导致认知失 衡,从而产生困惑,且又急于消除这种困惑的一 种心理状态。 值得注意的是,问题情境固然是由问题与情境两者 构成的,但它们之间不是机械拼凑,而是有机融合的 结果。

问题情境的创设
■问题情境的含义 ■问题情境的作用 ●课例:共振
播放视频 讲解知识 (美国塔柯姆大桥)

情境与知识“两张皮”!

情景之于知识,犹如汤之于盐。盐溶入汤中,才能被吸收;知识 需要溶入情景之中,才能显示出意义和价值。

情境不是漂亮外衣,重在促进学生思维。有效问题 情境的作用是 ——激发学习动机

——明确思维指向 ——提供认知起点

问题情境的创设
■问题情境的含义 ■问题情境的作用
●课例:共振
播放视频 构建模型 提出猜想 实验探究 总结规律

×

讲解知识 (美国塔柯姆大桥)

问题情境的创设
■问题情境的含义 ■问题情境的作用 ■问题情境的创设

●联系生活,创设物理情境 ●引发冲突,创设愤悱情境 ●基于实验,创设探究情境 ●激活知识,创设应用情境 ●学生参与,创设生成情境

问题情境的创设
●联系生活,创设物理情境
【例1】运动的合成

*你能跑的比火车还快吗?

*下雨天怎样撑伞才能避免淋湿?
v1 v2

v1 v v2

v2

v

v1

问题情境的创设
●联系生活,创设物理情境
【例2】加速度概念的引入 ◎播放视频:一场超级PK ◎提出问题—— 汽车、摩托车、战斗机,

谁更快?
运动快 —— 位置变化快 —— 速度
0 0 0 0 1s末 2.5 4.0 5.0 2s末 3s末 4s末 5.1 7.5 10 7.9 12 15.1 10 14.9 20

起动快 —— 速度变化快 —— 加速度 ?
5s末 12.5 20 25

飞机 汽车 摩托车

问题情境的创设
●引发冲突,创设愤悱情境
◎孔子:“不愤不启,不悱不发……” 愤——心求通而未得 悱——口欲言而不能 ◎认知冲突是指原有的认知图式与新感受到的客体之间 的对立性矛盾。 一旦引发这种认知冲突,就会引起学生认知心理的不 平衡,继而产生解决这种认知冲突获得心理平衡的动机。
◎负责任的老师 ——经常给学生找麻烦 最高明的教法 ——先问迷糊再教明白 如果什么都想开始就搞得一清二楚,到头来反而老不 清楚;倒不如先犯点糊涂,再引导学生从糊涂走向清楚, 那才是真正的清楚。

问题情境的创设
●引发冲突,创设愤悱情境
◎意料之外,情理之中 【例1】过山车

*猜想:要使小球能通过最高点,
起始位置至少应多高? *演示:小球未到最高点就脱离轨道。 *分析原因,定量计算……

【例2】声波的干涉

音频发生器

*演示:两只喇叭输入同一
频率的音频讯号产生干涉。 *学生听其“声”,观其“形”。

*猜想:撤去一只喇叭,还会有干涉现象吗? *演示:结果仍有干涉现象!这是为什么?……

问题情境的创设
●引发冲突,创设愤悱情境
◎意料之外,情理之中 ◎计算无误,结果荒谬 【例1】高空落雨 雨滴通常从1500m左右的高度落下,问经过多长时 间落到地面?落到地面时的速度是多少?
t ?

2 ×1 500 s ? 17 .3 s g 10 v t ? gt ? 10× 17 . 3 m/s ? 173 m/s
2h

?

实际上雨滴落到地面的速度一般不会 超过8m/s(收尾速度)!——为什么? 数学解≠物理解

问题情境的创设
●基于实验,创设探究情境
【例1】电能的输送
A

B

*演示:小灯泡A接入学生电源后正常发光。 *提问:怎样使教室最后排的小灯泡B发光? *演示:用一卷细径导线将小灯泡B接入学生电源,亮度很暗。 *提问:为什么远处的小灯泡会发光暗淡?你有什么解决的方案? *演示:换一卷较粗的导线将远处小灯泡接入学生电源,亮度增加。 *提问:怎样才能减少导线中的电流,而又保持输送功率不变? *演示:依次接入升压变压器和降压变压器,灯泡B正常发光。

问题情境的创设
●基于实验,创设探究情境
【例2】“光电效应”的教学

。 。 ~

*演示:紫外线照射带负电的锌板 *问题:验电器的指针为什么会闭合?
如何检验是否因空气电离所致?

*演示:紫外线照射带正电的锌板
—— 忽略次要因素

问题情境的创设
●基于实验,创设探究情境
【例2】“光电效应”的教学

。 。 。 ~。 ~

*问题:产生光电效应与哪些条件有关? *演示:紫外线照射带负电的其它材料
(如铝板、纯铜板、黄铜板等) *演示:白炽灯光照射带负电的锌板 (增加时间,聚光照射)

—— 突出本质因素

问题情境的创设
●基于实验,创设探究情境
【例2】“光电效应”的教学
+ + + + + + +

。 。 ~

*演示:紫外线照射不带电的锌板 *问题:验电器指针为何不张开?
如何使光电效应现象显示出来? *演示:在锌板附近置一带正电的物体, 结果验电器指针张开。

—— 排除干扰因素

问题情境的创设
●激活知识,创设应用情境
【例】“回旋加速器”的教学 *假如由你来设计一台回旋加速器,要求能使带电粒子获得更高的 随着带电粒子速度和轨道半径的增大,交变电源的频率要改变吗? 如果只用一个电场,能否让带电粒子自动返回,实现多次加速呢? 如果电源极性改变的频率不变,怎样才能保证带电粒子同步加速? *用什么方法可以加速带电粒子? 为使带电粒子能够一路加速,电源AB端的极性应满足怎样的条件? 对此方案你发现有什么问题吗?如何解决? 如何突破加速电压的限制,使带电粒子获得更大的能量?
能量,你打算采用哪些措施?……
A
m +q
+ _ + _ + _ + _

x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

B

(直线加速器) 电 场 加 速
多 级 加 速 静 电 屏 蔽 交 变 电 源 同 步 条 件 磁 场 回 旋

(回旋加速器)

问题情境的创设
●学生参与,创设生成情境
◎指导质疑问题的方法

*物理知识“三部曲”:
发生 形成 发展
(应运而生) (水到渠成) (拓展延伸)

为什么? 是什么? 怎么样? *物理实验“三问”:
这个实验应该怎样做? ——知其然 这个实验为什么这样做? ——知其所以然 这个实验还可以怎样做? ——知其所尽然

问题情境的创设
●学生参与,创设生成情境
◎指导质疑问题的方法 ◎提供发现问题的情境
如图,连系本节课(摩擦力) 所学知识,你能够提出哪些相关的 问题? 1. 砖块被顶在墙壁上为什么不会 滑落? 2.当战士顶砖块的力增大时,摩擦 力大小会变化吗? 3.为使砖块不滑落,头顶的压力至少 多大?计算这个问题还需知道哪些 条件? 4.砖块之间的摩擦力大小相等吗? 怎样计算不同接触面之间的摩擦 力?……

*

问题情境的创设
●学生参与,创设生成情境
◎指导质疑问题的方法 ◎提供发现问题的情境 ◎给予暴露问题的机会
“把学生的错误消灭在萌芽状态中”?

——课堂是允许学生出错的地方!
学生做对了,说不定只是模仿; 学生做错了,绝对是他的原创。 ——学生的错误也是重要的教学资源!

问题情境的创设
●学生参与,创设生成情境
◎指导质疑问题的方法 ◎提供发现问题的情境 ◎给予暴露问题的机会
大气 压力 支持力

先乱后治
受力分析—— 是分析受力,不是施力 是分析外力,不是内力

浮力
摩擦力 空气 阻力 地面 压力

驾驶员 压力

牵引力

地面 压力

重力

欢迎指正
zjywzxwjs@163.com


相关文章:
更多相关标签: