意识，功能，方法——对物理课堂教学设计的研究与实践，本文主要内容关键词为：课堂教学论文,意识论文,物理论文,功能论文,方法论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
一、问题的提出
教育的本质是为了学生的发展。课堂的生命力来自对问题的敏感、好奇，来自情不自禁的、丰富活跃的猜想和假设，来自不同观点的碰撞、争辩、启迪和认同。特别是在新课程教学理念下，更要求教师把教学活动理解为是学生“学”的过程，把教学过程打造成是学生“真实的生活”的一部分，并努力创设情境，让学生在类似“真实的生活”中经历体验与感受的过程中，获得知识与技能的进步。
这一切离不开教师的教学设计。
在教学设计中，教师要充分发挥自己的教学智慧，以学生的学习为中心，围绕学生的课堂行为展开教学活动。
在教学设计中，注意充分发挥各教学资源的功能，通过发挥教师对教材与教学内容进行有效选择的权力，通过对各种教学资源的合理选择与配置，通过对教学全过程的规划与设计，在对全体学生的关注与引导中，达到知识结构的完善，实现教学过程的整体优化。
在教学设计中，注意整体的规划、各种课堂教学结构范式的构建，注重教学片段的设计，在这个过程中，教师要在现代教育理论的指导下，根据学生的认知特点灵活有序地运用教材、媒体来创设良好的教学情景，让学生在丰富、有序和较为开放的问题情境中，以个人或小组合作的方式进行学习的过程中，主动地获取知识，应用知识，解决问题。
二、进行教学设计的有效途径
新课程提倡自主、探究和合作学习，但不是每堂课都需要进行自主、探究或合作学习，到底哪些内容可以进行自主学习，哪些内容运用探究学习、合作学习，哪些内容采用接受式教学会更好等等，需要教师根据教学的实际情况进行选择与把握，进行精心地设计与创造。
学生学习方式的变革，需要通过教师的引导来实现。教师要有意识地在以学生的学习为中心的教学理念中，对各种教学资源进行合理地选择与整合，为学生的课堂学习提供最有效的帮助。
（一）增强教师教学设计的能力
新课程中，试图通过对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观这“三维目标”的实施过程中，促进学校教育重心的转移。这就需要教师通过有意识的教学设计，把“三维目标”落实到具体的教学内容与教学环节中去，在充分体现新课程所倡导的教育理念的教学活动中，有效地促进学生综合素质的提高。
1.理解教材的编写意图
教师要明确教学目标，围绕“三维目标”开展教学活动，实施教学评价。
2，把握好各种教学媒体出现的时机
教师要用好物理实验，选择、开发好多媒体素材，使抽象的知识形象化，微观过程宏观化，用模拟的方法使稍纵即逝的信息通过“慢镜头”、逐帧定格的播放，切实为学生知识的生成过程提供有效的帮助。
3.保证教学活动的和谐顺畅
教师要根据教学的实际需要，在遵循学生认知规律的基础上，对精心选择的实验、动画、视频、图形、图表和超文本等教学素材按照体现教材内在关系的“逻辑序”、体现学生认识发展规律的“认知序”、根据具体安排教学活动流程的“教学序”三序合一的原则进行整合，努力促进课堂教学过程的整体优化，实现课堂教学目标的有效落实。
教师要创造适宜的学习环境，切实关注学生思考问题的过程，努力培养学生善于用联系的观点看问题的能力。积极鼓励学生自发地提出问题，注意培养学生善于根据学习的实际进程适时地调节与教师、与同学问互动关系的能力，使课堂教学处于动态的信息交流中。
（二）注重课堂教学结构的整体规划
知识是动态的，知识结构的形成过程就是能力提升的过程。让学生形成完整的知识结构是教学的目标，但学生构建知识结构的过程不可能一蹴而就。因此，教师要把握好教学内容呈现的时机，控制好教学节奏。
1.把握好教学设计整体规划的原则
(1)努力开辟最佳的教学路径。设计教学流程时，要通盘考虑，缜密思考，反复推敲，通过有效地整合，把知识的生成过程以最快捷的路径呈现出来，把学生最想知道的东西展示给学生，把最基本的方法与思路构建成结构完整、便于提取的信息系统。
(2)充分发挥媒体的整合功能。教学设计中，要充分挖掘各种教学媒体的功能，努力从不同的侧面，用不同的方法，寻找活动内容的最佳结合点，使教学活动丰富多彩。努力建构活动内容丰富、形式多样、方法合理、思路灵活、情感体验真切的课堂教学系统。
(3)优化教学模块的逻辑结构。在各种教学媒体的整合中，各种信息呈现的时机一定要符合人们的认知规律，符合学生的学习心理，符合思维的逻辑顺序。
2.构建课堂教学结构的基本范式
新课程倡导“自主、合作和探究学习”，其根本目的是要求我们根据教学的实际情况，引导学生通过动手实践、主动探究和合作交流的方式，在获得知识的同时，学会独立思考、善于与人合作和学会学习，为终身学习奠定基础。课堂是不是新课程的课堂，主要看你能不能把学生已有的经验与所学的新内容联系起来，并尽量跟情感、态度和价值观自然地融合到一起。看你能不能为学生营造一个良好的课堂氛围。看你能否形成一个民主、平等的教学环境，使学生在愉悦的心态中进行学习和思考。在教学设计中，要对教学内容的把握、教学媒体的选择、教学思路的设计、课堂教学结构的安排、教学方法与教学手段的运用等方面进行有机地整合，努力建构起一个适合于教学的实际情况，也易于传输，便于交流吸收的信息交互作用系统（见表格）。
（三）注重教学片段的设计与构建
一个教师，如果形成了教学设计的意识，也具备了整体把握知识结构的策略与能力时，在“三序合一”方面就一定会有良好的表现。但是，要使一堂课充满活力、富有灵气，使教学活动处于和谐的信息交流中，还需要教师在教学设计中有意识地设计亮点。这就要深入挖掘教材的内涵，注重教学片段的设计与构建。
1.“以情境为中心”构建教学片段
问题情境是物理教学的出发点，一个实际的问题可以超越模式识别，引发思维。所以，以“情境”为中心构建教学片段，是物理教学中寻找教学亮点的有效途径。
例如，在“磁场对运动电荷的作用力”的教学中，为了激发学生的好奇心，有效调动学生积极参与的热情。笔者设计了以下的教学片段。
(1)让学生观察通过感应圈给阴极射线管加上高压后阴极射线管中产生的电子流的运动情况。
(2)请几个思维活跃、动手能力强的学生，手握串套于阴极射线管的“圆环（通电线圈）”，让圆环沿不同方向运动时，看看阴极射线管中的电子流会发生什么情况？
(3)在圆环运动过程中，为什么阴极射线管中电子流的运动方向有时会发生偏转，而有时却不会发生偏转呢？
(4)改变圆环中电流的方向，看看阴极射线管中电子流的运动情况是否发生变化？
(5)这个通电线圈产生的磁场是怎样分布的？你能进行描述吗？
(6)你认为这个线圈是如何绕制的？
(7)洛伦兹力的方向有规律可循吗？
这样的教学，有效地激发了学生学习的兴趣，学生们积极参与的热情就像火山一样迸发出来了，为教学内容的有效展开创设了良好的学习情境。
2.“以问题为中心”构建教学片段
问题解决是认知的核心。在问题解决过程中，往往蕴涵着丰富的知识，教师教学水平的高低主要也表现在引导学生解决问题过程中提取蕴涵知识的能力上。美国著名心理学家和教育家皮亚杰认为知识既不是来自主体，也并非来自客体，而是在主体与客体之间相互作用过程中构建起来的。这就要求教师针对具体的教学内容设计出具有思考价值、有实际意义的问题，先让学生去思考、去尝试解决，教师在组织学生借助图书资料、投影仪、网络资源、计算机辅助教学等手段进行讨论和合作学习中，促进学生对问题的解决。
在“牛顿第三定律”的教学中，涉及的都是学生习以为常的内容，但学生头脑中却存在着许多模糊的认识。为此，我构建了这样的教学片段。
师：力是什么？（稍停）请大家做一个动作。常言道“一个巴掌拍不响。”请大家比赛拍巴掌，看谁拍得最响。（稍后）请拍得最响的甲同学谈谈感受。
生：两个巴掌都拍疼了，说明两手间存在相互作用力。
师：（以幽默的语言）请大家再做一个动作：坐在凳子上，用力推桌子，做一做，想一想：有什么感觉？然后，请同学们仍然坐在凳子上，使两脚悬空，用力推桌子。做一做，看看有什么感觉？想一想：如何解释？
生：桌子反过来也同时推自己。
师：请阅读教材第81页中第一段内容，并举例说明什么是施力物体和受力物体，什么是作用力和反作用力。
师：作用力和反作用力之间有哪些特点？
演示实验1：把薄木板放在并排水平放置的玻璃管上，再把玩具小车上紧发条后，轻轻放在木板上，问：手离开小车后，会发生什么现象？为什么？
师生（共同分析后）：车在向前运动的同时，木板向后运动，并且同时停止，经过认真分析后得出，车之所以向前运动是木板给它一个向前的力，同时车给木板一个向后的力，这两个力的性质一样，都是摩擦力。
演示实验2：用手让两辆固定有条形磁铁的小车靠近（同名磁极相对），放在讲台上，放手后，会发生什么现象？如何解释。
师生（共同分析后）：两小车同时向相反方向运动，作用力和反作用力性质相同，是一对磁场力。
……
师：请小明同学（相对瘦弱一些）上来，与老师进行拔河比赛。
师生互动实验：老师（偷偷地站在事先放于地面的小平板车上）与小明同学各拉绳子一端，进行拔河比赛，结果老师输了。
师：老师与小明同学之间的拉力的大小存在什么关系？
师：如何求证这两个力的大小呢？
提出方案（启发学生讨论后）：把两个弹簧秤勾在一起，模仿拔河比赛。学生分组实验，教师巡回指导。
演示实验3：教师先用大弹簧秤和小弹簧秤模仿拔河比赛，再用力传感器进行实验，并画作用力与反作用力的图示进行解释，归纳出牛顿第三定律。
师：既然这两个力大小相等，拔河比赛时，为何还有胜负之分呢？
学生乙：既然两力大小相等，方向相反，两力合力为零，无论怎样都应该不分胜负才对呀？
师：乙同学的这种观点对吗？
学生丙：错！这实际上是把作用力和反作用力与平衡力混淆了。作用力与反作用力并不作用在一个物体上，不能求合力，效果也不会抵消。
让学生积极参与课堂活动，是教学设计的重要途径。因为，对学生的成长与发展来说，课堂教学不仅仅是为了获得知识，最终目的是为了让学生经历体验的过程，提高解决实际问题的能力。
3.“以突破关键环节为中心”构建教学片段
课堂教学中，如果教师能设法使学生理解所学内容的认知要求、社会要求和情感要求，其学习效果将会大大提高。教师要善于引导学生在完成学习任务的过程中不断地提出与学习任务间存在某种必然联系的假设，让学生进行选择、利用和强调，使学生在解决问题的过程中，在思维方式上渐入佳境，走向成熟。
在“磁感应强度”的教学中，对“磁感应强度”概念的建立，历来都是在定性叙述的基础上，得出B=F/IL。为什么“……比值是一个定值”，这个比值真的是一个定值吗？
为了充分体现这个教学环节所隐含的“三维目标”所描述的教学价值，我们在对实验进行改进的基础上构建了以下的教学片段。
(1)帮助学生认识到磁场是有强弱的：
①演示磁铁对置于其旁边的通电导线有力的作用的实验。
②演示竖直悬挂的两条长约2m、彼此靠近的铝箔通电后产生相互作用的实验。
③演示磁铁吸引铁桶的实验。
④播放工业生产中用电磁铁提升机械设备的视频。
(2)请学生根据现有的知识与经验进行猜想：你认为磁场对置于其中的磁体的作用力的大小和方向跟哪些因素有关呢？
(3)磁场的强弱可以用什么物理量来描述？
(4)应该从何处入手进行研究呢？
①要研究磁场的强弱，就必须从人们已经把握的磁场的有关特点进行分析。
②可以抓住“磁场对置于其中的磁体有力的作用”进行研究。应该选什么为研究对象呢？
③应该选择哪些实验仪器？如何进行实验？引导学生想到可以类比电场强度的研究方案，运用控制变量法，采用图1所示的实验装置进行实验。
图1
④引导学生运用传感器对实验数据进行分析中得到：F∝I，F∝L，综合分析后得出F∝IL，即F/IL是一个定值。
⑤你认为这个结论具有普遍性吗？引导学生在磁场中的不同位置进行实验探究，看看情况会怎样？
⑥引导学生在综合分析的基础上形成研究结论。
⑦抓住典型问题，通过辨析、分析判断，深化磁感应强度的概念。
这节课的教学设计中注重了学生的参与，注重了让学生在积极地探究活动中享受快乐，获得情感体验。通过让学生亲历其中的探究过程中，有效地培养学生获取信息、综合分析信息的能力。
显然，在教学设计中，构建教学片段的途径是很多的。但对物理教学来说，重要的不是让学生获得某一项具体的结果，而是让学生经历体验的过程，在引导学生积极参与活动的全过程中，深刻地认识物理现象和物理规律，得到科学思维方法的训练与锻炼。
三、结束语
教学改革是课程改革的一个重要的组成部分，而学生学习方式的转变是课程改革的显著特征和核心任务。教师要坚持为学生的课堂行为进行教学设计，在通过自己精心规划与设计的教学思路的引导下，使教师和学生成为课程的创造者和主体，在使学生的主体地位得到充分发挥与体现的同时，使教学过程真正成为师生进行和谐交往、积极互动、共同发展的过程。