■陶國明

在2012年4月開始的濱海新區(qū)教壇能手培訓(xùn)活動(dòng)中，我從孫立仁教授那里學(xué)到“以學(xué)習(xí)心理學(xué)為基礎(chǔ)的啟發(fā)式教學(xué)設(shè)計(jì)”和“以科學(xué)思想方法為基礎(chǔ)的探究式教學(xué)設(shè)計(jì)”的理論與方法，為我原有的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)找到了理論依據(jù)，同時(shí)又為我進(jìn)行新的教學(xué)設(shè)計(jì)提供了科學(xué)的設(shè)計(jì)思想。下面結(jié)合我在這次培訓(xùn)中所上的公開課《二力平衡》，談一下這次培訓(xùn)對(duì)我的物理教學(xué)的改進(jìn)。

一、教學(xué)內(nèi)容的層次分析

孫教授指出，物理教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)該做到“脈絡(luò)清晰，層次分明，邏輯嚴(yán)密，有理有據(jù)”。要實(shí)現(xiàn)“脈絡(luò)清晰、層次分明”，最基本的工作就是要對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行層級(jí)分析。過去備課依賴教材，教學(xué)過程的設(shè)計(jì)總是跳不出教材的思路。通過培訓(xùn)，我認(rèn)識(shí)到“層級(jí)分析”是教學(xué)設(shè)計(jì)中“任務(wù)分析”的一項(xiàng)分析技術(shù)，方法是：從教學(xué)最終所要實(shí)現(xiàn)的知識(shí)內(nèi)容任務(wù)出發(fā)，逆向地分析要獲得這一最終的知識(shí)結(jié)果所必需的前提性知識(shí)內(nèi)容有哪些，再從每個(gè)知識(shí)點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)一步分析獲得該知識(shí)的更次一級(jí)的知識(shí)內(nèi)容……一直分析到學(xué)生可直接接受的內(nèi)容為止。這個(gè)結(jié)果為這節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容框架設(shè)計(jì)提供了分析基礎(chǔ)。即，這節(jié)課應(yīng)分為三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)：“二力平衡時(shí)物體的平衡狀態(tài)”“二力平衡的條件”和“二力平衡的應(yīng)用”。每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)又由其次一級(jí)的知識(shí)內(nèi)容逐次完成。

二、通過問題情境的設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思維

在“教學(xué)內(nèi)容框架設(shè)計(jì)”的基礎(chǔ)上如何實(shí)現(xiàn)“邏輯嚴(yán)密、有理有據(jù)”的教學(xué)呢？“有意義學(xué)習(xí)”等心理學(xué)理論表明，要使學(xué)生能夠進(jìn)行主動(dòng)的理性思維，最基本的條件就是新知識(shí)必須與學(xué)生原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)建立起聯(lián)系。從操作層面來說，就是通過設(shè)置問題情境來引導(dǎo)學(xué)生的有效思維活動(dòng)。問題情境是由涉及新知識(shí)的一類事物和與此相關(guān)的學(xué)生原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)所構(gòu)成。例如，在這節(jié)課的第一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，為了引導(dǎo)學(xué)生形成對(duì)“二力平衡”問題研究的思維脈絡(luò)，相關(guān)的原有知識(shí)應(yīng)該是“牛頓第一定律”，物體在不受力的情況下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)；而新問題是物體在受力的情況下也能保持平衡運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而形成探究其中原因的思維脈絡(luò)。

三、運(yùn)用學(xué)科思想方法設(shè)計(jì)探究活動(dòng)

物理新課標(biāo)對(duì)探究教學(xué)有明確的要求，即，有效的探究活動(dòng)應(yīng)該是由學(xué)生主動(dòng)提出問題，主動(dòng)提出猜想，然后以此為出發(fā)點(diǎn)主動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這些猜想，最后分析實(shí)驗(yàn)的結(jié)果得到結(jié)論。以往的教學(xué)中，由于教材給出了探究實(shí)驗(yàn)的方法，在提出探究任務(wù)后，教師將設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生按照教師的實(shí)驗(yàn)方法去進(jìn)行探究，由于學(xué)生并沒有形成某種猜想或假設(shè)，學(xué)生不明確實(shí)驗(yàn)操作的目的是什么。這種方法只在形式上進(jìn)行了探究，實(shí)際上學(xué)生只是按照教師事先安排好的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，結(jié)論的獲得也是在教師的分析下得到的。

通過培訓(xùn)，我認(rèn)識(shí)到，要使學(xué)生提出正確的猜想，需要通過設(shè)置問題情境來引導(dǎo)，并且有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生將猜想作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的依據(jù)，這樣學(xué)生的探究能力才能得到真正的發(fā)展。例如，在“二力平衡條件”的探究中，我是這樣設(shè)置問題情境來引導(dǎo)學(xué)生提出猜想的：

剛才靜止的杯子和勻速下降的降落傘都處于平衡狀態(tài)，且只受二個(gè)力的作用，那么符合什么條件的兩個(gè)力才能使物體平衡呢？或者說，是不是任何兩個(gè)力都可以使物體處于平衡狀態(tài)呢？請大家看下面在二個(gè)力作用在物體上，物體處于平衡狀態(tài)現(xiàn)象。

兩個(gè)定滑輪固定在兩個(gè)鐵架臺(tái)上，一小紙板兩邊各打一個(gè)孔，各用50克的砝碼通過滑輪拉兩邊，紙板處于平衡狀態(tài)。在忽略紙板所受重力的情況下，小紙板受幾個(gè)力？聯(lián)系前面兩個(gè)例子，猜想使物體處于平衡狀態(tài)的兩個(gè)力有什么特點(diǎn)。

學(xué)生通過教師的引導(dǎo)和交流討論，提出：這個(gè)力必須滿足“大小相等、方向相反、作用在同一物體、作用在一條直線上”的猜想。

依據(jù)這一猜想如何來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究呢？要想檢驗(yàn)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)所受的兩個(gè)力是否滿足所猜想的條件，只是這么擺著看是看不出來的，只有使物體失去平衡，看所猜想的條件是否也同時(shí)破壞了。在培訓(xùn)中我學(xué)習(xí)了科學(xué)歸納法，它是由培根提出來的。歸納法中的排除法，即排除偶然相關(guān)的方法來確定本質(zhì)相關(guān)，然后再去發(fā)現(xiàn)規(guī)律和規(guī)則。在其中的“求異法”歸納中，若認(rèn)為a因素是A事件的原因，則用實(shí)驗(yàn)的手段，主動(dòng)改變a，看若a出現(xiàn)，則A也出現(xiàn)；若a不出現(xiàn)，則A也不出現(xiàn)，那么a是A出現(xiàn)的原因，反之a(chǎn)與A沒有因果關(guān)系。按照這一思想方法，我引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)。

1.教師：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)只有當(dāng)兩個(gè)力的大小相同時(shí)物體才能處于平衡狀態(tài)的猜想？（啟發(fā)學(xué)生破壞平衡條件，看力的大小不同時(shí)物體是否平衡，如圖1所示，學(xué)生：看兩個(gè)力大小相同和不同時(shí)的表現(xiàn)，若相同平衡，不同不平衡，則條件成立。）

2.教師：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)只有當(dāng)兩個(gè)力的方向相反時(shí)物體才能處于平衡的猜想？（使物體在受到不是相反力的時(shí)候的狀態(tài)是否平衡）如圖2所示（學(xué)生：將小紙板下拉，看兩個(gè)力的方向不相反時(shí)是否還能平衡。再看物體達(dá)到平衡狀態(tài)后兩個(gè)力的方向又如何。）

3.教師：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)只有當(dāng)兩個(gè)力的作用線在一條直線上時(shí)物體才能處于平衡的猜想？（學(xué)生：拿一個(gè)兩個(gè)小孔在兩個(gè)角上的紙板，水平放置，如圖3所示，松手后看紙板是否能夠平衡，最后平衡時(shí)兩個(gè)力是否在一條直線上。）

4.教師：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)只有當(dāng)兩個(gè)力作用在同一物體上時(shí)物體才能處于平衡的猜想？（學(xué)生：將處于平衡的紙板用剪子從中間剪開，如圖4所示，使一個(gè)物體變?yōu)閮蓚€(gè)物體時(shí)，是否平衡）

由此學(xué)生歸納出只有大小相等、方向相反、作用在同一條直線上、作用在同一物體上的兩個(gè)力才是平衡力，即二力平衡的條件是：同體、反向、等大、共線，這種探究不僅使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握更加深刻，同時(shí)還體驗(yàn)了科學(xué)歸納的思想方法。

我推薦的書

●《拿破侖一世》，【英】約翰·霍蘭·羅斯著，北京外國語學(xué)院英語系譯，商務(wù)印書館

●《做最好的老師》，李鎮(zhèn)西著，北京華夏新視界文化發(fā)展有限公司

●《給教師的建議》，【蘇】蘇霍姆林斯基著，杜殿坤編譯，教育科學(xué)出版社

●《如何成為一名出色的教師》，【英】賈斯廷·狄龍等主編，人民教育出版社