转变观念 勇于实践——位移研究性学习的教学设计，本文主要内容关键词为：位移论文,教学设计论文,研究性学习论文,转变观念论文，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。
从2006年9月开始，浙江省在高一年级使用物理新教材。新教材积极倡导探究性教育，明确指出“要改变课程实施过于强调接受学习、死记硬背、机械训练的现状，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生搜集和处理信息、获取新知识的能力、分析和解决问题以及交流与合作的能力”。如何让学生成为教学活动的主体，让学生在自我努力中学会知识，并在潜移默化之中掌握学习和研究问题的方法，逐步提高学生的科学素养是亟待研究的课题。在教学的实践中，我们进行了深入认真的探索，根据新课程教学理念，按照“创设情景——问题讨论——归纳总结——反馈提高”的程序进行教学，取得了较好的教学效果。下面就位移研究性学习的教学作一介绍，供同行们参考。
一、“位移”常规教学存在的问题
在常规教学中，许多教师对“位移”这一概念的教学，通常是直接给出定义，然后强调位移只由初、末位置决定，它是矢量。一些教师再比较一下位移与路程的区别。这样的教学教师觉得该给学生的知识都给了，学生应掌握位移这一概念了。然而，通过对学生的调查发现存在如下问题：第一、学生感到位移概念来得突然，一时从心理上难以接受；第二、为什么要引入位移？第三、为什么要如此定义位移？
在物理量教学中，直接给出定义虽然能使教师少掉很多麻烦，但学生只是记住了定义，很难做到真正理解、灵活运用。这样学生掌握的知识显得“单薄”而不“丰满”，教师也失去了培养学生创造性思维的机会。当然，也就背弃了“新课标”的三维目标。
二、“位移”的研究性学习过程
对“位移”的教学，按照研究性学习的教学方法，我们做了以下的尝试。
1.教师“创设情景”
第一，让学生知道将要学习的是什么。引导学生明白引入位移的必要性，了解位移的物理意义。
事实上，力学研究的机械运动（即物体位置的变化），最终目的是寻找其运动的定量规律。为了达到此目的，必须对运动进行描述（量化运动），而运动的实质是位置的改变，所以，引入量化位置改变的物理量是必需的。
第二，通过具体化的问题引起学生的兴趣。
把以上问题具体化（请看课文中的图1.1-2）。
一辆汽车从北京（初位置）开到重庆（末位置）的过程中，位置发生了变化。初、末的位置变化，如果用一个物理量来表征，那么这个物理量应该是怎样的一个物理量？
2.学生之间、师生之间开展“问题讨论”
第一步：针对以上问题，全班学生每四人组成一小组，共十四小组，进行小组讨论，提出观点，探究问题的最佳答案。这是一个非逻辑过程，也是创造性思维之所在。
结果在意料之中：其中六个小组提不出自己的观点（这也正说明常规教学存在的问题，学生只会逻辑思维，不会创造性的思维）；有五个小组提出了观点甲（代表色—红）：用位移这一物理量来表示 （因为小组中有“好学生”，课前已经做过预习，但我肯定其并没有真正搞懂为什么要用位移来表示，只是只知其然而不知所以然）；一个小组提出观点乙（代表色—蓝）：用北京到重庆的直线距离表示；有两个小组提出观点丙（代表色—白）：用汽车通过的路程来表示。
第二步：发给每一位学生红、蓝、白三张纸。让学生拿起不同颜色的纸表示加盟三种不同的观点。教师我本人拿起白色纸，加盟观点丙。
第三步：我代表观点丙向持其他两种观点的学生发问：为什么不能用汽车通过的路程来表示汽车位置的变化？
引导学生思考问题 如果汽车沿不同的公路从北京到重庆，即运动的路径不同，那么汽车通过的路程是否相同，汽车位置的变化是否相同？从而使学生得出结论：汽车位置的变化应由北京、重庆的位置（运动初、末位置）唯一确定，而与中间路径无关，只有这种属性的物理量才能量化两位置的差别。所以观点丙被否定：不能用汽车通过的路程，即运动路径的长度来表示运动物体位置的变化。
等到最后学生得出位移的概念，自然也就掌握了位移和路程的根本区别。
第四步：让学生放弃白纸，选择红或蓝纸。肯定持蓝纸的学生同时发问：北京到重庆的直线距离确实是由初、末位置决定的，这没错。但是由初末位置决定只能是直线距离吗？
引导学生在图1中，初、末位置的连接可用直线段作为一个量AB；可用以线段AB为直径的半圆周长作为一个量AB。也可用任意曲线连接作为一个量AB。这里教师可引导学生构造多种量，从而培养学生的发散思维能力。
图1
在众多构造方案中，为什么要选用直线距离呢？
因为选用直线距离最简单。这根据概念建构的简洁性原则（概念和理论总是选择最简洁的构造方式）得出。
第五步：引导持红纸的学生反驳观点乙。
有一位学生驳倒了持蓝纸的同学：“初末位置是决定了直线距离，但是反过来，直线距离定了，但末位置并不一定。”另一位学生说：“对！飞机从北京往西南方向飞上千公里到兰州，当往东北方向飞就到了哈尔滨了”。
这不能不令我激动：学生的思维能力如能得到开发，将是何等的惊人。
3.完成“归纳总结”
请持红纸的学生总结得出结论：
A：用位移来表示物体运动位置的变化。
B：位移是矢量。
C：位移是从初位置指向末位置的有向线段。箭头方向表示位移的方向、即位置变化的方向，线段的长度表示位移的大小、即位置变化的大小。
4.反馈提高
完成课后“问题与练习”中的2、3、4题。
至此，“位移”这一物理量的教学任务完成。
三、“位移”研究性学习的效果
作为一种新型的探索性的教学方法，是否取得成功？为了解这一点，本人对两个程度相同班级：高一(11)班和高一(12)班，实行两种不同的教学方法。其中(11)班采用常规教学方法。(12)班采用上述“研究性学习”的教学方法。
从调查表中反馈出如下几点：
问题1：位移的物理意义是什么？(11)班有39%学生没有掌握，而(12)班仅9%的学生没有掌握。这在本人的意料之中，(11)班学生的掌握程度这样差，原因主要在于：在讲到位移的物理意义时，本人故意不在黑板上板书一“位移的物理意义是表示物体运动位置的变化”，也不特别强调“一定要记住位移的物理意义”。这也正说明在常规教学中，学生有“记笔记、背笔记”而不在理解的基础上记忆的通病。(12)班在上课时尽管也没有板书、也没有强调“要记住”，但学生掌握程度较好，这说明了研究性学习教学方法的成功。
问题2：物体运动的路程越大，位移越大吗？(11)班有43%的学生认为路程越大，位移也一定越大。而(12)班支持该观点只有11%。这说明学生通过“问题讨论”，绝大多数已经掌握了路程和位移的关系。
问题3：位移的单位。在两个班的教学过程中都没有直接道明。原想(12)班采用了“研究性学习”，学生能够从位移定义得出其单位的人数该多一些，学生掌握的程度应该好一点，不料两班相差无几。分析原因可能是：从位移定义得出其单位，这是一个比较简单直接的问题，对学生能力的要求不高。所以(11)班的大多数同学也能得出正确的答案。这说明对一些简单的问题，不一定要研究性学习，常规教学还是能够较好地完成教学任务的。
研究性学习对于教师来说是一个全新的课题，教师要持“不等待、善发现、要创新”的态度积极投身到这一研究之中。采取“摸着石头过河”的方法在实践中积累经验、探究规律，使自己真正成为学生学习的指导者和引路人。
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