新课程理念下初中物理教学的学习状况分析_浮力论文

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      陶行知先生曾这样说过:“教什么和怎么教,绝不是凌空可以规定的,他们都包含‘人’的问题,人不同,则教的东西、教的方法、教的分量、教的次序都跟着不同了。”美国著名认知心理学家奥苏伯尔(David P.Ausubel)曾经有一句非常经典的话“如果我不得不将教育心理学还原为一条原理的话,我将会说,影响学习的最重要的因素是学生已经知道了什么,并在此基础上进行教学。”可见,初中物理教学中,学情分析至关重要。

      一、学情分析的原因

      1.学情分析是对“以学生为中心”的教学理念的具体落实

      早期的教学是把学生视为空容器,而教师则把一天的课时内容倒进去,忽视个体多样化对于学习的影响。而新的物理课程标准中,课程基本理念的第一条“面向全体学生,提高学生科学素养”即以学生终身发展为本,以提高全体学生科学素养为目标,为每个学生的学习与发展提供平等机会,关注学生的个体差异,使每个学生学习科学的潜能得到发展。第二条“从生活走向物理,从物理走向社会”即贴近学生生活,符合学生认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,让学生通过学习和探索掌握物理学的基础知识与基本技能,并能将其运用于生活、生产实际,为以后的学习、生活和工作打下基础。如何以学生终身发展为本?如何为每个学生的学习与发展提供平等机会?如何关注学生的个体差异,使每个学生学习科学的潜能得到发展?如何贴近学生生活,符合学生认知特点?如何激发并保持学生的学习兴趣?这些都是我们教师应该思考并需努力解决的问题。要想将新的课程理念应用到我们的课堂教学中,需尊重学生,了解学生,理解学生,一切以学生为本。

      2.学情分析是教师展开教学设计的依据

      如果我们不清楚当前学生的理解以及他们对于学习的建构,任何新的学习经历都没有办法被吸收甚至有可能完全被误解。可以毫不夸张地说,如果学情分析做得细致周到,并能作为学习任务设计与目标确定的依据和准则,每个走进课堂的学生都必然会在走出课堂的时候有不同的收获。如果学生的特点能够得以把握,那么多种学习任务的预设将更为丰富,生成也更有价值,大多数教学设计中出现的问题,都能在出现的时候得到妥善的解决,将对学生的尊重、促进学生的发展落到实处。学情分析一旦成为了教师必做的工作,教师就不得不在教的过程中时时刻刻将学生放到自己的面前去加以考虑,关注到差异,认识到差异,也去尊重差异,同时为自己提出挑战,从学生出发,自觉地或不自觉地成为学生学的服务者、辅助者、支持者,根据学生的学来预设教的内容、教的方式、教的目标和教的过程。

      二、学情分析的内容

      1.对学习材料的分析

      学习材料是指学生在课堂里需要学习的基本内容的具体承载物。教材呈现在学生面前的仅仅是界定了要教的内容,但是这些内容未和学习者的需要构成一定的关系。学习材料是静态的,但不是僵化的,教师不是教教材,而是用教材来教,立体化地看待教材,剖析所学材料和学生实际经验之间的关系,分析学生对学习这个学习材料具备了哪些基础、存在着哪些困难,并充分地调动起相关主题曾经留给学生的影响,在这个基础上,确定如何对学习材料进行处理及学生应达成的三维的、分层的、具体的、可观察的学习目标。

      教师在进行学习材料分析时,势必要关注教材中知识的纵横发展脉络,主题中的位置,是否已经出现过,又有过何种铺垫,难度如何,学生接受的可能性如何。除了此类材料的共性特征外,还能否提炼出哪些是容易造成常见错误理解、潜在假设,以及哪些是可能阻碍学生形成对论题的深刻理解的瓶颈内容,也就是我们所说的难点和重点。

      对于学习材料的分析主要考虑这几个方面:

      (1)这个材料是什么?在一册教材中、在一单元中的地位是什么?

      (2)这个材料有什么特点?

      (3)这个材料的重点在哪儿?

      (4)这个材料就材料本身来说最难的是什么?

      (5)这个材料的学习对学生的后续学习有什么作用?

      2.对学习者的分析

      分析了教材上的学习内容后,接下来教师要做的就是如何将教材与学生已有的个人经验和知识联系起来,引导学生从已有的知识领域进入未知的知识领域。教师要在对学习者分析的基础上,组织选择要呈现的内容的序列、广度和深度。

      学生的学习不仅受学生原有的知识基础和技能水平制约,而且还受其认知风格、能力状况等影响,需要探知学生对所要学习的知识已经知道了什么?想知道什么?能知道什么?学生对今天这个材料有没有兴趣,有没有学的愿望?班级学生在学这个材料时,差异程度怎样?

      对于学习者的分析过程既要分析学生静态的知识储备,学生对该学习内容的实际需要和认知倾向,学生的起点能力以及可能的发展能力水平,又要分析学生情感因素的影响,投入新的学习任务的心理准备状态以及长期以来形成的学习态度和学习习惯。

      3.对教学经验的分析

      在学情分析中,事实上还有一块是对于教师先前的教学经验的分析,这个分析的结果常常体现在教师对学生学习基础与现状的判断上。通过以往的教学,分析学生在什么方面易于掌握?在什么方面不易理解、难于掌握?在先前的教学中是如何执教的?出现了哪些问题?纠正了多少?怎样纠正的?还有哪些没有纠正?准备怎样纠正?

      为了有效地进行教学,对学生进行全面、细致的分析是必要的,也是顺利完成教学任务的先决条件。

      三、学情分析在初中物理教学中的作用

      1.注重学情分析,有助于重点难点的确定和突破

      学习任务的设置和学习目标的制定如果超出学生的现有水平,就会减弱学生学习的兴致。如果学情分析得准确,学习目标就会定位准确,采取的方式方法就会有针对性,确立的重点难点、提供的材料就会符合学生的实际,容易为学生接受,更容易促进其在原有的基础上有所提高。只有将学生的前知识、技能和习惯认真地进行分析,才有助于教学顺利进行。教学的进行是否顺利,与重点难点的确立至关重要。例如:在学习《机械运动》时,学生头脑中根深蒂固地认为地面上的楼房、树木等是静止的,行驶的汽车是运动的,其实他们是以地球为参照物进行的判断,而他们通过地理的学习知道地球是运动的,但在物理中研究运动和静止时,他们会忽略掉这个因素而不予考虑,在学生的头脑中不存在参照物的概念。他们只认为动的东西才是运动的,不动的东西是静止的。学生对相对于地球运动的物体,也能相对于别的物体静止;相对于地球静止的物体,也可以相对于别的物体运动这一观点很难接受,也不情愿接受。通过对学生的学情分析,我们很容易就确定了《机械运动》一节的难点:以相对于地球运动的物体作参照物,判断其他物体的运动情况。要突破这个难点应抓住机械运动的概念:一个物体对另一个物体位置的变化,叫机械运动。突出位置的变化,这是判断物体运动和静止的关键。许多刚参加工作不久的教师,对于本节课的教学不是很重视,觉得本节课很简单,不就是运动和静止吗?说一说学生就会了,还用得着进行学情分析?实际上不深入分析学生的前知识和技能,就不能很好地确定本节的重点和难点,就很难使学生顺利掌握新知。

      2.注重学情分析,有利于选取合理的教学方法

      有效的教学活动的发生必要条件之一就是教师要用学生容易接受的方法去教,采用的方法越适合学生,教学的效率就越高。一节课的设计需选用合理的教学方法,而教学方法多种多样,到底选用什么教学方法最好呢?怎样选用?只有对学生认真进行学情分析,才能找到最佳方法,设计的学习过程就有了另外一种意义上的呈现方式。例如《磁场》一节课的学习。学生在没有学习本节知识之前,在小学自然课里已学过永磁体的磁现象,在初二也了解到磁铁能够吸引铁屑。学生对磁现象并不陌生。但是,磁场的存在、用磁感线描述磁场等是全新的、比较抽象的。学生有了一定的实验能力、观察能力、总结归纳能力,也有了一定的抽象能力,能够完成本节课的大量分组实验,也能够通过从感性到理性理解磁场的存在,建立磁感线模型。所以在研究磁场的基本性质时,可以放开让学生进行探究,学生完全可以发现磁体的吸铁性即磁性、指向性、相互作用性;而磁场的建立是通过演示实验来逐步完成的。先用木棍拨动小磁针,再用嘴吹动小磁针,最后小磁针在磁体周围发生偏转,和谐自然地引出磁场是一种特殊的物质,它与空气一样看不见摸不着;而磁化、磁场的分布、磁场方向等则采用边教边实验的方法,带着学生一步一步地完成实验。整节课以实验贯穿,有学生的探究实验,有教师的演示实验,有师生共同的边教边实验。根据学生的前知识、能力选取合理的教学方法,从而顺利完成教学。

      在《探究——物体的浮沉条件》一节的学习中,教材的安排是演示木块在水中上浮,铁块在水中下沉。为什么呢?分析物体的受力情况,物体受重力和浮力,浮力大于重力,物体上浮;浮力小于重力,物体下沉。分析学生的认知情况可知:学生学习过了力和运动的知识以及合力的概念。当一个静止的物体,只受到水平向左的力

和水平向右的力

,如果

,则根据二力合成可知,物体受到水平向左的合力,所以物体将水平向左运动;如果

,根据二力合成可知,物体受到水平向右的合力,所以物体将水平向右运动;如果

=

,根据二力平衡可知,物体受到合力为零,所以物体静止。学生能够通过对物体的受力分析判断物体的运动情况,反过来根据物体的运动情况也能判断物体的受力。水中的木块松手后上浮,说明受到的合力向上,因此浮力大于重力;水中的铁块松手后下沉,说明受到的合力向下,因此浮力小于重力。增加力和运动的知识的复习,将已知和未知顺利接轨,有利于学生将所学知识进行应用,且顺利得出物体的浮沉条件,符合学生的认知规律。

      3.注重学情分析,有利于选取恰当的实验

      学生带着丰富的先前知识、技能和习惯进入新知识的学习,而这些已有知识有的支持新知识的学习,有时候却起到阻碍的作用。而起阻碍作用的知识、技能和习惯极大地影响着他们对新概念的建立、实验现象的观察、实验原理的分析、物理规律的理解、生活现象的解释。同时这也影响着他们记忆、推理、解决问题、获取新知识的能力。

      在学习《浮力》一节时,其中需探究浮力的大小与哪些因素有关。而学生在猜想时能猜到与液体的密度有关,还能猜到与物体浸入液体的深度有关,与物体的体积有关,与物体的密度有关,很难猜到与排开液体的体积有关。这是由于学生已有知识和生活体验所决定的。如何得出浮力与排开液体的体积有关,应设计什么样的实验呢?通过对学生认知程度的分析,我们决定从研究浮力与物体浸入液体的深度的关系出发,学生认为浮力与物体浸入液体的深度有关,我们就改变物体浸入液体的深度,测出每次的浮力。通过实验数据,可以看出物体未完全浸入液体时,深度增加,浮力也增加;而物体完全浸入液体后,浮力不变。那物体受到的浮力与物体浸入的深度到底有关还是没关呢?引导学生仔细分析:物体未完全浸入液体时,深度增加,浸入液体的体积也增加了,两个因素都变了,不能说明是哪个因素引起浮力改变,所以判断浮力是由于深度有关应由物体完全浸入液体后的数据来判断,而物体完全浸入液体后,浮力不变,说明物体受到的浮力与物体浸入的深度无关。同时由物体未完全浸入液体时,浮力增加可得出物体受到的浮力与排开液体的体积有关。这个实验的设计非常巧妙,一举两得,且顺应学生的认知,在学生原有的基础上进行构建,将已知巧妙地过渡到未知,使未知顺利成为已知。

      4.注重学情分析,有利于分层教学分类指导

      从已有知识来建构新知识,教师需要注意学生原有的对概念的不完整理解和概念对所学科目的影响,还要依据这些概念来帮助每个学生达到更成熟的理解。原有的基础,包括经验、文化、能力、知识,对于这个起点了解的越多、利用的越多,越是会带来更深层次的学习。新的学习是在原有基础上的建构,自然这个起点本身是有差异的,这是无法回避的事实,但常常我们对这个事实忽略不计。当我们承认差异,并认清差异,为差异做出积极努力的准备,比如设定面对差异的活动任务材料和应对策略,这才谈得上顺应差异、利用差异。

      如《探究——物质的密度》一节是北师大版义务教育课程改革实验教材初二第2章第3节,通过对学习材料的分析可知:本节内容是力学的基础部分,既是质量的深化和延伸,又是对物质世界认识的进一步探索,同时也为后续章节压强、浮力等的学习奠定基础,更为后面物质的其他属性:比热容、热值、电阻等的学习铺路搭桥。密度这个概念非常抽象,学生难于理解,特别是“密度是物质的一种特性,即同种物质的密度相同,质量与体积成正比;不同种物质的密度一般不同,体积相同时,密度大的质量大,质量相同时,密度大的体积小。”因此本节课的重点在于密度概念的建立,即让学生明白为什么要引入密度这个概念,而学生更难接受的是密度是物质的一种特性。何为特性?怎样理解?如何应用?

      对学习者的分析可知:学生对“体积相等的不同物体,质量不等”和“质量相等的不同物体,体积不等”这两个规律,在潜意识中知道一些生活中相关的事例,但从没有总结思考过。而“同种物质体积越大,质量越大”学生有相应的生活经验,但同种物质的质量与体积的比值是个定值学生是不知道的。学生已初步掌握了用天平测量固体、液体质量的方法。初二学生现阶段能力发展水平不平衡,形象思维能力较强,逻辑思维能力发展水平不高,同时学生动手操作能力和欲望比较强,乐于参与实验,但是学生语言表达能力还有欠缺,科学探究能力基本上不具备。

      本节课密度概念的建立避免把密度概念直接灌输和强加给学生,依据建构主义的学习理论和教学心理学原理,通过让学生亲自体验,利用气味、味道、颜色辨别不同的物质,但有时无法通过这些特征进行分辨,我们就需要通过研究物质的其他特征,来加以区分。为学生创设了探究情景,并激起学生的探究欲望,学生再分组探究物体的质量与体积的关系,利用体积不同的橡胶塞或水来完成实验。学生通过经历与科学家探究时的相似过程,学习物理知识与技能,体验科学探究的乐趣。由于有的学生基础好,动手操作能力强,数学较好,计算机应用的好,我们就为他们再安排了描点作图或利用计算机Excel拟合散点图并添加趋势线。这样做既能使基础薄弱的学生做好最基本的实验,也能使程度好的学生既完成实验还能发挥其优势达到更优更好。

      再例如第六章第四节《测滑轮组的机械效率》一节的学习。本节课是一节测定性实验课,重点在于会测滑轮组的机械效率,其中会用弹簧测力计测力,会用刻度尺测长度,还要会组装滑轮组,会用公式及测得的数据计算滑轮组的机械效率。这些是本节课的基本要求,而这些技能在前面的学习中已经学习过并练习过。用刻度尺测长度是第一章第三节的学习内容,用弹簧测力计测力是第三章第二节的内容,组装滑轮组是第五章第三节的内容,机械效率的计算公式是第六章第三节学习的内容,而《测滑轮组的机械效率》一节的学习是对这几个知识和能力的综合。单独一个知识或技能,学生掌握得可能会好一些,但综合在一起学生就较困难了。由于学生的差距比较大,有的学生可能一个知识或能力欠缺,有的学生可能两个知识或能力有问题,也有的学生都没有问题。我们根据学生的差异设定不同的任务,使学生达到不同的目标。任务一:组装一定一动的滑轮组,使拉力方向向上,使用此滑轮组提升不同的重物,并测出其机械效率。任务二:仍然使用一定一动的滑轮组,使拉力方向向上,更换不同的动滑轮,提升相同的重物,并测出其机械效率。对于基础比较差的学生只要完成任务一中的一次测量并算出机械效率,就达到了合格标准,能完成两次或两次以上测量并算出机械效率,就算超额完成任务予以鼓励。而对于优秀生除了完成任务一的实验,再去挑战任务二。这样既完成了测滑轮组机械效率的任务,又挑战了探究滑轮组机械效率与物重和动滑轮重的关系。通过对学生仔细的分析,虽然单独一个知识或技能学生能掌握,但综合在一起学生就有可能掌握不好,所以认清差异,顺应差异,利用差异,有效地做到分层教学分类指导,使每一个学生都能有所收获,有所提高。

      在实际的教学研究中,我们发现,学情分析是一件好说难做的事。所有人都知道学情分析的重要性与必要性,也清楚学情分析的内容和方法。但在具体操作中,没有捷径可循。很多老师有“学情分析看似简单,想要做得到位真的很难。”这样的感受。但只要做到心中有学生,就能真正了解学生的真实情况。

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