“六步”教学过程模式的应用--以“压力”概念教学为例_压强论文

“六步”教学过程模型的应用——以“压强”概念的教学为例，本文主要内容关键词为：压强论文,为例论文,教学过程论文,模型论文,概念论文，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。

      皮连生教授综合奥苏伯尔的有意义言语学习理论、加涅的智慧技能学习层次论以及J.R.安德森的陈述性知识与程序性知识相互转化的理论，提出了广义知识教学过程模型。该教学过程模型既能指导陈述性知识的教学，又能解决陈述性知识向程序性知识转化的难题。[1]教师要根据不同的学习类型和阶段选择相应的教学步骤。程序性知识的教学过程如图1所示。

      

      图1的中间一栏描述学习的一般过程：注意与预期、激活原有知识、选择性知觉、新旧知识相互作用、通过变式练习知识转化为技能、技能的迁移与运用。右边对应的教学步骤是影响内部学习过程的外部条件。左边的“学习阶段”将六步学习分成三阶段。这样的教学过程就是“六步三段”教学过程模型所描述的、适用于程序性知识学习的一般课堂教学过程结构。①我们下面就运用该模型来分析“压强”教学过程和方法的设计。

      教学目标：

      1.学生能结合生活实例，区分“压力”与“重力”“弹力”“拉力”等概念；

      2.对于给定的情境，学生能运用压强公式正确计算压强的大小，并能说明增大和减小压强的方法。

      任务分析：

      1.按照加涅的学习结果分类，目标2属于定义性概念学习。“定义性概念”是通过概念的定义而习得的概念。压强的定义是：“物体所受的压力与受力面积的比”。其学习条件是预先习得构成概念定义的相关概念。此处是：“压力”、“受力面积”“比”。其中“比”是学生的起点知识；“受力面积”是“面积”的下位派生概念，不难学习。难点是“压力”概念的学习。

      2.压力是弹力的下位概念，而弹力又是力的下位概念；重力与弹力是并列概念，如下页图2所示。前面学习中已经建立力、弹力和重力的概念，也出现过压力这个名词，但是还没有建立压力的概念，所以在学习压强之前应该先建立压力的概念。

      3.受力面积是面积的下位概念，在本课题下就是产生压力的两物体之间的接触面积，只要教师说明，学生还是很容易辨别的。

      

      起点能力：

      1.会用比值定义法建立速度等概念②。

      2.知道力的作用效果与力的大小有关。

      3.知道力、重力、弹力、拉力、面积、比的概念和基本单位。

      根据以上任务分析，设计如下针对性的教学：

      第一步：引起注意，告知目标

      呈现大熊、小熊在雪地上行走时留下脚印的图片，让学生观察脚印的大小，从而引起学生的注意，进一步思考：谁的脚印深或浅些，为什么？从而激发了学生的学习兴趣和学习动机，并为下一步的教学做好铺垫。

      第二步：提示回忆原有知识

      复习提问力的作用效果、重力、弹力等概念。引导学生辨别重力与弹力的区别，为区别压力与重力做铺垫。

      第三步：呈现概念的例子，引导学生辨别

      1.压力的概念：出示一组压力的例子，用以辨别压力与重力。通过“交流与讨论”，说明压力和重力是不同性质的力，详见义务教育教科书《物理》（沪科版2012年）第143页。帮助学生理解压力的概念，为后面学习压强做准备。

      2.受力面积的概念：让学生用拇指和食指夹住只削尖一头的铅笔两端，体会两根手指的感受有什么不同，为什么？学生自然而然想到疼痛的感觉与“受力面积”的大小有关，即手与笔接触的“面积”有关。另外说明，手指受到的力就是压力，不同于铅笔的重力。

      3.探究压力作用效果与压力和受力面积的关系。

      综上所述，教师就可以提出，“压力的作用效果与哪些因素有关？”学生自然而然地可以猜想出压力的作用效果可能与“压力”和“受力面积”的大小有关。

      为了验证上述感受与猜想是否正确，通过教师的指导，学生设计实验并分若干组进行实验，用探究式学习的方法，呈现压力作用效果与哪些因素有关的例子。如下表所示：

      

      第一次实验，将一块砖平放在海绵状泡沫塑料上，学生会发现泡沫塑料略下陷；第二次实验，将两块砖叠放在海绵状泡沫塑料上，学生会发现泡沫塑料下陷较深。通过这两次实验所呈现的正例，以及各组交流后普遍一致的结果，学生可以得出这样的结论：当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显。第三次实验，将一块砖竖放在海绵状泡沫塑料上，学生会发现泡沫塑料的下陷程度与第一次相比较明显加深，在各组展示后进一步得出结论：当压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。

      4.补充“受力面”不在水平面的例子：

      把气球粘在垂直的墙壁上，用手掌和手指分别挤压充满气的气球，观察压力作用效果与受力面积的关系；手指用大小不同的力分别挤压充满气的气球，观察压力作用效果与压力的关系，进一步阐明上述实验结论。

      第四步：概括例子与结论之间的关系——运用比值定义法建立压强概念

      在得出压力的作用效果与压力和受力面积的关系基础上，教师进一步提示学生思考：把两个不同的秤砣置于海绵上，两者对海绵的压力和受力面积分别是

，当我们比较它们的压力作用效果时，发现直接比较无法得到符合学生日常经验的结论，在实验现象中反映出，压力较大的秤砣2使海绵形变的程度反而比压力较小的秤砣1使海绵形变小，即压力大的物体产生的作用效果反而小。针对这一认知冲突，教师可引导学生分析原因：没有选取相同的标准。于是解决问题的方法就落脚在对相同标准的选取。教师及时抓住心理契机，点明选择秤砣压力的作用面积（即秤砣的底面积）作为共同的标准。这意味着将两次的“受力面积”变为一样，然而这并不是要用数学中的割补法，而是直接用除法这一数学工具，将压力与受力面积相除，使选择的标准（受力面积）化为“1平方米”，使用压力与受力面积的比值就可以有效地进行比较了。接下来，教师要引导学生把比值大小与压力作用效果作对比，并进一步解释比值的物理意义，压强概念将由此建立③。

      为了反映物体单位面积上所有压力的作用效果，人们引入了压强的概念：“在物理学中，把物体所受的压力与受力面积的比叫做压强。”

      

      第五步：呈现变式练习材料，提供反馈

      通过上面的学习，学生已经理解压强的概念，为了使学生将知识转化为技能，要进行变式练习，根据学生的完成情况，提供反馈。

      练习1：将同一个物体放在大桌子上和小桌子上，压强是否相同？

      该练习是为了让学生辨别受力面积与表面积。

      练习2：作出下图中的压力示意图

      

      通过本练习，学生能结合生活实例，区分“压力”与“重力”“弹力”“拉力”等概念，达成教学目标1的同时，在知识的习得阶段后，对压力的概念进一步巩固和深化。

      练习3：大熊的重力为2000N，每个脚印大约有2×

小熊的重力为300N，每个脚印大约有6×

，比较一下谁对雪地的压强更大呢？

      通过这一练习，使学生学会运用压强公式进行简单的计算，达成教学目标2。另外，也通过比较压力与受力面积的比值大小，进一步理解压强概念，同时将知识转化为技能。

      第六步：智慧技能在新情景中迁移和运用

      学生根据提供的新情境，进行有意识的回忆和提取已习得的知识，对学生的认知情况进行测量和评价。

      1.某同学用以下器材探究了影响压力作用效果的因素

      （1）由A、B两图对比可得结论：________。

      （2）由B、C两图对比可得结论：________。

      

      2.在日常生活和生产中，我们常见到的以下事例中属于减小压强的是________。（填写序号）

      ①有“沙漠之舟”称号的骆驼的体重比马的体重大不了1倍，却长有马蹄子面积3倍的脚掌

      ②号称“森林医生”的啄木鸟长有细长而坚硬的尖嘴，便于啄开树皮

      ③用螺栓紧固机器零件时，在螺母下垫垫圈

      ④要把图钉按进较硬的木板，需加更大的力

      3.请同学们思考，当人行走时人对地面的压强比站立时大了，还是小了？

      综上所述，我们是以科学取向的教学论为指导，来展开对“压强”一节的教学设计的。在设计教学过程之前，首先依据教学目标，分析了学习结果的类型，确定“压强”是定义性概念，相应地采用了定义性概念教学的方法。在分析了学生的起点能力之后，根据学生学习的心理规律，运用六步三段教学模型设计了整个教学过程。首先通过问题情景的创设引起了学生的注意、告知目标，再通过提问帮学生回忆原有的知识，后又呈现了例子，阐明了新旧知识的联系；然后运用比值定义法概括了例子和结论之间的关系，建立了“压强”概念；最后呈现变式练习、提供反馈，进一步将知识转化为技能。

      ①陈述性知识教学过程模型稍有不同，与本教案无关，此处从略.

      ②首都师大邢红军教授指出：比值定义法是获得压强概念过程中的核心与主线.

      ③节选自首都师大邢红军教授《初中物理高端备课——压强教学案例》.

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