“情境——问题——活动”教学模式的要义、要领及案例,本文主要内容关键词为:要义论文,要领论文,情境论文,教学模式论文,案例论文,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。
教学模式是教师对教学过程认识的体现和操作的反映,是对教师教学操作过程的抽象,是把教师对教学过程认识的具体化。对专业教师的课堂教学模式的考察,可以领会他们的教育观念和教学实施的自由度。因此,我们认为课堂教学模式的建构,有利于我们课题组教师理念和行为的转变和调节,能更有效地发展学生探究式学习方式。更何况,教学模式的建构过程,本身就是我们课题组教师不断学习、思考和实践的过程。所以,我们课题组教师从建构物理课堂教学模式着手,经历了设想、体验、回顾和反思等多个螺旋上升过程,初步形成了“‘情境—问题—活动’教学模式”,力求用新的课程理念审视和定位课程的功能,体现课程与科学探究的整合。
一、教学模式的图示和要素
教学模式是排开教学过程中次要的、非本质的部分,抽出教学过程中主要的、特征的部分而构成的,能突出地表现出教学过程中的重要的因素、关系、状态、过程等。“‘情境—问题—活动’教学模式”的因素和状态即要素有:情境、问题和活动,整合各要素间的关系和过程可以用图1表示
图1
一般地,顺向箭头表示教学设计、教学开发和教学实施的过程,逆向箭头表示教学设计的设想过程,双向箭头表示了各要素间关系的复杂性。不论是在教学设想、教学开发或教学实施的过程中,都不是简单的单向活动,而是一个复杂的不断反复的活动。每个要素在认识层面都有它的要义,在操作层面都有它的要领,它们的要义和要领都要在关系中和过程中去把握,并充分体现科学探究的七个要素。
二、情境的要义和要领
1.要义
心理学研究表明,广义知识意义的生成及其之间的转化和运用迁移都与情境密切相关。情境是指“与某一事件相关的整个情景、背景或环境”,它几乎涉及与人发生关系的整个外部环境或外部世界,是复杂因素的聚合体;但每一个情境本身又有某种“完整性”,某种“同一性”。任何一种情境都可以用五个组成部分来加以分析,这五个组成部分相当于与戏剧有关的道具、舞台、角色、人群和脚本。譬如,“打骂”这一事件,发生在市井中的泼妇间和热恋的情人间就是两种不同的情境。所以,人们对各种与自己相关的事物和现象加工、编码、内化、外化时总是带有情境的色调,如果没有这种情境的色调,也就没有关于事物和现象的真实意义,也就与人类无关。实质上,每个人就是通过带有情境色调的意义——“情境定义”来经验和认识周围的一切。根据情境的抽象(实物、模型、电影电视、幻灯投影、广播录音、图象、文本)程度和感觉器官参与(看、听、尝、嗅、动手参与、旁观、表演)情况,情境会呈现出不同的层次和形式。对于具有同一性的情境若是以不同层次的形式来呈现,即使带有情境色调的意义是不变的,也会影响知识意义的生成及其之间的转化和运用迁移的进度和深度。
2.要领
限于学校内课堂中的学习情境就是促进学习的外部支持条件,外部条件能够对学习有促进和支持作用,就要综合平衡学习情境的“完整性”和“同一性”,并以符合学生学习的阶段、思维特点和内部知识表征的形式和结构展开。根据我们的教学模式,创设情境一般经历活动目标操作化、操作目标问题化和问题情境化的分析过程,以及开发或物化。目标操作化就是在分析学生内部已有的情境、经验和知识状态到预期目标状态的过程和在最近发展区的基础上而进行发展阶段的划分和阶段目标的制定;目标问题化就是分析学生从一个阶段目标向另一个阶段目标跃迁的情境状态、情境定义及其伴随问题并表达出来;问题情境化就是把与目标、情境状态、情境定义同一的问题抛锚于一个真实完整的情境,并进行开发、物化、组合和排列。在课堂上,这样的真实情境可以是学生参与、旁观过的生活片段,可以是让学生表演的生活片段,可以是让学生观察和操作的实验,可以是让学生视听的电影电视片段,可以是让学生观看的幻灯投影片段,可以是让学生倾听的广播录音片段,可以是让学生解读的图象和文本片段。形式力求简洁明了、变式典型、层次鲜明、脉络清晰。内容与目标和问题高度相关。功能可以是作用于学生并激起需要、引发动机、吸引注意,唤醒加工系统、控制系统和预期系统,感受和提炼问题、激活已有知识和技能、感知新的知识和技能,体验科学探究,等等。
三、问题的要义和要领
1.要义
当问题解决者想让某种情境从一种状态转变为另一种状态,而且问题解决者不知道如何扫除这两种状态之间的障碍时,就产生了问题。一个问题由三种成分构成:给定状态、目标状态以及阻止给定状态转变为目标状态的障碍。问题的存在与否是相对于问题解决者而言的,即问题解决者主观因素与情境相互作用,对情境状态的感知和因此做出的情境定义有差异,所感受到的转化和变换及其中的困惑和障碍也有差异。所以,问题有两种存在形式,一种是内部的困惑和障碍,另一种是由内部各种差异而导致解除困惑和障碍实现转化和变换的外在结果不同。外在结果是显现的,而内部问题是潜隐的,所以真正发现内在问题、分析问题和解决问题,必须采取必要手段——外部表征或发散思维。
2.要领
在课堂上,仅仅把创设的与目标、问题同一的真实情境呈现给学生,即使是按照其状态发展的先后进行组合和排列,但由于学生的差异,我们感受和发现的问题是无限发散的,在有限的时空里会迷失我们的目标,无法完成我们的教学任务。所以,根据我们的教学模式,在平衡发散与会聚的基础上,设置了控制类问题,即为激发学习兴趣与求知欲、明确教学目标和教学内容而提出的问题,如生活、生产、科技、实验中以及由已经学习或解决的知识和问题拓展而来的有趣、新奇、意外且必须解决的问题;支架类问题,即通往目标状态的在学生最近发展区内的中介状态的问题,如组织学生开展或参与活动的引导问题、启发学生采取外部表征或发散思维的交互问题;启发建构或促进迁移的反思类问题等等。问题涉及的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观力求丰富多样、逻辑统一。通过这些问题引领同学们,一方面,参与达成我们预期的新课程三维目标的活动;另一方面,还能有意外的收获。
四、活动的要义和要领
1.要义
学生学习活动的每个环节都是双向建构过程,即内部活动与外部活动相互制约、相互作用的过程,是内部图式与外部图式通过情境定义相互转化的过程。转化的方式有两种:同化和顺应。同化使已有的命题、图式或产生式,内容在量的方面更加丰富;顺应使已有的命题、图式或产生式内容在质的方面有突破进展。内部活动有智力活动和非智力活动,外部活动有个人独立活动和社会交往活动。活动的环节可能是提炼、简化、重复、抽象等,可能是观察、实验、分析和加工等。
2.要领
在课堂上,情境和问题都只是手段,而活动既是手段又是目的,体现《物理课程标准》把科学探究作为教学目标和教学内容的新课程理念。学生是活动的主体,教师的角色作用是引导启发、指导帮助。通过活动力求展开解决问题的细节——情感体验、思想方法、科学本质。根据我们的教学模式,在平衡内部与外部和个人与社会的活动基础上,设置了自主活动、合作活动、交流活动。学生首先独立自主地解决基于情境设置的各种问题,不论其结论的对错与否,我们一律视为学生运用已有知识、经验和能力做出的“假设”,是学生进一步参与小组合作和集体交流的前提。在小组合作和集体交流中,学生不得不进行发散思维和采用体外表征,外化已有的命题、图式或产生式,从而得到证实或证伪,促使评价和反思,进而把合理的外部命题、图式或产生式内化。小组合作的任务是努力掌握每个问题的正确答案,并能解释如何得到正确答案;每个成员不仅对自己的学习负责,还有义务帮助本组其他同学完成学习任务;小组学习时,可以在组内小声地讨论,但不能干扰其他组;如果有不明白的地方,在请教老师之前应先向其他组员求助,只有本组成员都不能解决时才能请求老师援助。集体交流的任务是小组代表交流问题的正确答案,解释正确答案,并集体优化答案和解释;集体解决共同遇到的问题,体验科学探究的过程。
五、案例
多普勒效应是大学普通物理下放到高中物理新教材中的内容,从知识和技能目标角度,是理解和应用机械波的形成和传播规律解决实际的较复杂问题,从而增进对多普勒效应的理解;从过程、方法和能力目标角度,是把形成多普勒效应的情境与此前建立机械波的形成和传播规律的情境从介质是否流动、波源相对介质是否运动、介质中任一质点除了在自己的平衡位置附近的振动以外是否相对介质运动多角度比较的基础上,建立一个关于波源、振动状态和特殊质点(如观察者)三者在同一直线上做匀速直线运动的模型,并更全面和深刻地理解机械波的形成和传播规律;从情感、态度和价值观目标角度,体会科学知识和方法与生活和科技的关系。为此,我们为引入课题和建立模型设计了如下系列情境和问题。
情境1.1 (讲述)当轰响的飞机从头顶飞过,你能否从听到的轰响声判断飞机是离你越来越近,还是越来越远?
情境1.2 (讲述)当鸣着笛的汽车从窗外驶过,室内的你能否从听到的笛声判断汽车是离窗户越来越近,还是越来越远?
(讲述学生参与、旁观过的生活片段,激发兴趣、吸引注意)
问题1.1 我们是根据什么(声音的变化)做出判断的?
(生活中有趣、新奇的问题,激活已有知识)
问题1.2 声音的三要素是什么(音调、响度、音色)?分别与声波的什么有关(频率、振幅、波形)?
(通往目标状态的在学生最近发展区内的中介状态的问题,激活已有知识)
情境1.3 (对比演示)提起正在播音的收音机,听收音机静止和摆动时的声音。
(引导学生观察演示实验并对比思考,唤醒加工系统、控制系统和预期系统,感受和提炼问题、激活已有知识和技能)
问题1.3 声波的频率为什么(波源在运动)变化?波源与观察者靠近和远离时,声波的频率变化是否相同(不同)?
(启发建构的反思问题)
问题1.4 (讲述)多普勒效应的发现和解释史。
(讲述发现和解释的历史,呈现课题,提炼问题)
情境2.1 (投影)一列波沿x轴方向传播,频率为100Hz,波速为200m/s,P、Q是介质中的两个质点,它们的平衡位置坐标分别是(3,0)和(8,0)(如图2所示),设质点P是波源,t=0时刻,使质点P从平衡位置运动。
图2
(学生观看幻灯投影的文本片段,唤醒加工系统、控制系统和预期系统,激活已有知识和技能)
问题2.1 (体会)①质点Q开始振动的时刻;
②质点Q开始振动时刻的位置和速度;
③波源P在t=0时刻的振动传播到质点Q的时间;
问题2.2 (回顾)问题2.1中①②③的求解过程,(解释)振动在介质中传播的意义。
(由已经学习或解决的知识和问题拓展而来的组织学生开展或参与活动的引导问题,启发学生采取外部表征或发散思维的交互问题,促进迁移的反思问题;独立或合作求解,反思或讨论振动在介质中传播的意义,做出假设,集体优化答案和解释)
问题2.3 (体会)④波源P在t=0.045s时刻的振动传播到质点Q所需的时间;⑤质点Q从接收到波源P在t=0时刻的振动到接收到波源P在t=0.045s时刻的振动之间的时间;⑥质点Q从接收到波源P在t=0时刻的振动到接收到波源P在t=0.045s时刻的振动之间的时间内完成了多少次全振动;⑦画出质点Q接收到波源P在t=0时刻振动时刻在质点P、Q间的波形。
问题2.4 (回顾)问题2.3中④⑤⑥⑦的求解过程,(解释)振动在介质中传播形成机械波的意义。
(由已经学习或解决的知识和问题拓展而来的组织学生开展或参与活动的引导问题,启发学生采取外部表征或发散思维的交互问题,促进迁移的反思问题;独立或合作求解,反思或讨论振动在介质中传播形成机械波的意义,做出假设,集体优化答案和解释)
情境2.2 从波源P发出的波沿x轴方向传播,波速为200m/s。设波源P振动频率为100Hz,同时波源P还参与沿x轴方向的速度为100m/s的匀速运动,在t=0时刻,使质点P从平衡位置沿y轴反方向运动。
(学生观看幻灯投影的文本片段,唤醒加工系统、控制系统和预期系统,感知新的知识和技能)
问题2.5 再次思考问题2.1、2.2、2.3、2.4。
(组织学生开展或参与活动的引导问题,启发学生采取外部表征或发散思维的交互问题,启发建构或促进迁移的反思问题;独立或合作求解,反思或讨论振动在介质中传播形成机械波的意义,做出假设,集体优化答案和解释,集体解决共同遇到的问题,体验科学探究的过程)
情境2.3 设波源P振动频率为100Hz,从波源P发出的波沿x轴方向传播,波速为200m/s。t=0时刻,使质点P从平衡位置沿y轴反方向运动,同时质点Q沿x轴方向以速度为100m/s做匀速运动。
(学生观看幻灯投影的文本片段,唤醒加工系统、控制系统和预期系统,感知新的知识和技能)
问题2.6 再次思考问题2.1、2.2(波源的振动状态(不是波源自身)在介质中做匀速直线运动,介质不流动时,相对介质的速度大小不变)问题2.3、2.4(介质中的质点按照接收到的从波源传来的振动状态振动,由于时间差导致振动不同步,从而形成了波形)。
(组织学生开展或参与活动的引导问题,启发学生采取外部表征或发散思维的交互问题,启发建构或促进迁移的反思问题;独立或合作求解,反思或讨论振动在介质中传播形成机械波的意义,做出假设,集体优化答案和解释,集体解决共同遇到的问题,体验科学探究的过程)
问题2.7 从运动学的角度分析,发生多普勒效应的过程中与几个“物体”的运动有关,各做什么(波源、振动状态和特殊质点如观察者三者在同一直线上做匀速直线运动)运动?
(组织学生开展或参与活动的引导问题,启发学生采取外部表征或发散思维的交互问题,启发建构或促进迁移的反思问题;独立或合作求解,反思或讨论振动在介质中传播形成机械波的意义,做出假设,集体优化答案和解释,集体解决共同遇到的问题,体验科学探究的过程)
我们感到,高中物理课程的课时总量有限,不加区分地一律要求学生达到全面理解和深刻掌握是不可能的。应该审慎对待不同知识点,应从所学内容中选取一些最基本的概念、规律、理论、原理、方法和过程作为这种教学模式的主题。