论物理课堂教学设计，本文主要内容关键词为：课堂教学论文,物理论文，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。
我们知道，课堂教学是一种有目的、有意识的教育活动。其特征之一是可预期性。一堂优质高效的物理课必定是既定方案的成功实现和充分发挥，从这个意义上讲，教师的教学能力的核心是教学设计能力。本文试就中学物理教学设计作一初步探索。
教学设计的概念可以有不同的理解，本文指的是：教师在钻研教材、了解学生、明确教学目标的基础上，对课堂教学的预先决策和超前把握。教学设计从它的形成过程讲，可分为两个阶段。
1 教案设计阶段
教案，即教学之方案。教案设计的基本依据是教材，即教学大纲、教科书和教学参考资料，其基本前提是教师对教材和学生学习特点的感知、理解和把握。只有清晰的感知、透彻理解和充分把握，教师才能将教学内容、思想、方法以及教学认识的特殊性纳入自己的认知系统，并在此基础上进行加工、组合，设计、形成教案。
与认识的从浅入深、从片面到全面相似，教案设计也需经历一个从粗略到精细，从笼统到系统的逐步具体、完善的过程。在这一过程中，教师主要做以下两方面工作。
（1）思路设计。 所谓思路设计是指教师根据教学的一般认知规律和课型基本特点，在明确教学目标，把握教材思路的前提下，编制出具有一定层次的教学程序。例如，物理概念教学的一般思路是“引入课题，激发动机——感知现象、形成表象——思维加工、得出概念——剖析概念、加深理解——巩固运用、强化记忆”。教学思路的设计只是教学方案的初步定向，此时教师对教学过程的把握还只是原则的、笼统的、概括的，其包含的素材还相当贫乏，缺乏具体，需要进一步的“活动设计”来明确、丰富、充实。
（2）活动设计。 活动设计是指教学各阶段师生双方的地位和作业方式的确定，即师生双方在各教学时间内做什么，怎样做，任何教学思路的展开都必须通过活动来实现。如果说教学思路的设计体现的是教学设计的共性，那么，教学活动的设计可以说是教学设计的个性体现，同时也是教师的教学观念的体现。同一种教学思路可以由不同的活动方式展开，典型的例子就是许多课题的教学可以“教师讲清楚”的活动方式展开，也可以“教师指导学生活动”的活动方式展开。就前者来说，其活动过程简单易控，只要教师讲解条理清晰、层次分明、重点突出、难点突破，学生接受讲解的结论也不困难，可要让学生信服这些结论就不那么容易，因为学生经验中形成的许多观念与物理学的结论往往是相悖的，例如，马拉车的力大于车拉马的力就有悖于牛顿第三定律。而“教师指导学生活动”则是学生在教师的启发、指导下，通过自己动手、动眼、动脑、动笔，“体验”、“再建”物理概念和规律。虽然这种活动方式可能会出现难以预料的新问题、新情况，使教学进程受阻或走向歧路，但它调动了学生的主动性，体现了学习的主体性，可以使教学收到“鱼、渔”双收，“智、情”并获的效果。可见教学活动的设计不仅制约着教学活动的成效，而且也是教师教学思想和教学水平的反映。
教学活动设计是一项复杂的系统工程，是多因素、多层次、多种关系的协调统一。其中，教材内与教材外的统一；主体活动与主导活动的统一；分层活动与整体活动的统一是必须加以细究的三对主要矛盾。
教材内与外的统一是针对课堂教学内容必须有主有次、有详有略而提出的设计要求，即教学活动素材的取舍既不脱离教材，又不拘泥于教材。要对教材进行增、减、删、改。即增加符合学生学习特点，有利于学生理解重点内容的事实、实验、论述；减少学生容易理解而又冗长的内容；删去与核心知识关系不密切的内容；改造学生必须掌握的，但又有难度的内容。例如，在机械能守恒定律教学中，增加自由落体运动和光滑斜面上的匀变速运动中的动能、势能转化的定量分析，就有助于学生对机械能守恒定律的理解和掌握。又如，简谐运动是中学物理的教学难点，其原因是运动状态多变，涉及变量多，物理过程综合。而教材对其成因的分析却采用了分阶段多变量同时分析的方式，这各处理方法虽然体现了分析问题的全面性。但集中了难点，增加了理解难度。这就需要改造，即先抓住决定运动性质的关键（外力），运用加速、减速的基本概念（但不详尽分析加速度的变化），突出分析简谐运动成因中外力的变化特征，从而抽取简谐运动的本质特征回复力F＝－kx。然后， 再依据运动学和动力学规律，由学生独立或半独立地分析、综合其他各量的变化规律。这种从片面到全面，从简单到复杂，从浅入深的改造，既分散了教学难点，降低了认知难度，又让学生学到了分析复杂问题的方法。总之，活动设计中强调教材内外的统一是从突出重点、突破难点角度将教材内、外的材料转化为主次明确、详略得当的教学信息，从而为提高教学活动的成效提供材料上的保障。
活动设计的主体性与主导性统一是依据教学活动的双边性而提出的设计要求。现代教育理论指出，教学活动是学生的认识活动，学生是学习的主体，任何知识的获取，能力的发展，情感的培养都是主体与客体相互作用的结果。因此，教学活动的设计必须以学生为主体而展开，应该细致考虑学学生的活动结构，包括学生必须调动何种感官，在什么物理环境中，通过怎样的活动获取感性材料；必须运用何种逻辑方法（分析、比较、抽象、归纳、综合、概括），抽取材料的什么本质特征和联系；或者运用什么物理研究方法（实验归纳法、逻辑推导法、联想类比法）获得最终的结论；还应在何种变式中得到迁移训练，以加深对概念、规律的理解等等。但是，教育理论也指出，学习中的学生不是完全独立的主体，他们的知识经验不丰富；智力发展不成熟；兴趣多变而不稳定；问题本质难抓准。因此，学生的学习又离不开教师的启发、诱导和点拨，需要教师在他们的学习进展中及时地帮助他们排除学习障碍。例如，教师可以通过演示、表演创设问题情境；通过设问、渲染制造悬念，激发学习兴趣；通过板书、板画“以静代动”，突出问题主要特征；通过启发、诱导激活学生头脑中潜在的知识，使之服务于问题解决；还可以用“能不能”、“可不可以”等方式启发学生将陌生的问题转化为熟悉的问题，以调控紊乱、盲目的思绪集中于问题核心。因此，活动设计强调主体活动与主导活动的统一，就是既要让教学活动以学生为活动主体展开，又要将教师活动适时地穿插于学生活动过程，对其产生调节和控制，从而促进整个教学的顺利进行。
教学活动设计的层次性与整体性统一是依据教学活动的整体优化而提出的要求。即每个层次的活动结构的设计既要考虑本阶段的教学目标，又要考虑整体的教学目标，从而使局部活动与整体活动呈现出协调、一致、和谐的整体美。例如，“引入课题”的活动就其自身的教学目标而言，是激发兴趣、集中注意，因此，课题引入应力求趣味、新奇，但从整个教学过程看，其根本目的是要明确学习目标、启发学生思维。因此，课题引入的活动设计又必须强调针对性，即导课活动必须充分考虑与后续内容的有机联系，不能游离于教学内容之外，成为课堂教学的赘疣；经济性，就是用最短的时间、最精练的语言，最恰当的方式巧妙地缩短师生之间，学生与教材之间的距离，使学生产生强烈的求知欲。所以，趣味性、新奇性、针对性、经济性的统一就是设计导课活动必须遵循的原则。又如，“例举、演示事例”的活动，就本层次教学目标讲，主要是向学生提供丰富的感性材料，因而，举例必须贴近生活、生动形象、易于表象，但从整体教学考虑，举例的根本目的是要能让学生从中分析、抽象出事物的共同本质特征，就这一要求讲，例举的材料又必须突出事物的相似同质，即应选择那些能最直接反映问题本质特征的例子，避免使用那些看起来生动、有趣，但非本质因素涉及过多的例子，以免本质因素过于隐蔽，增加分析、抽象的困难。例如，与“比较不同高度不同质量的两自由落体撞击地面的作用效果”相比，“比较不同快慢的大人、小孩撞击他人的作用效果”，就更适合作导出动量概念的例子，因为后者更直接地突出了运动物体作用效果与速度和质量相关的特征，这就使学生更容易感知动量的物理本质，为下一步导出和理解动量概念奠定基础。又如，许多教师都喜欢用“提、拉、推、吊”等例子作为抽象“力”概念的事例，这就是因为这些事例最直接地反映了力的“作用”性特征，并且有教师在板书这些例子时，还有意识地将它们按构成要素（物体、作用、物体）进行对应排列，这种既简单、生动，又富有启发性的技术处理，为下一步思维加工、抽象出力的物质性特征作好了铺垫和准备。使得这堂课的教学活动既层次分明，又连为一体。再比如，有教师在得出楞次定律后，就有意识地用一个逻辑图示理顺感生电流产生的物理过程，并将其板书为
这不仅有利于学生对楞次定律本身因果关系的理解和记忆，而且为进一步学习楞次定律的运用作好逻辑上的准备。总之，教学活动设计的层次性与整体性的统一就是要求将各个层次的教学活动联系起来，既注意到他们的层次性、阶段性，又注意到他们相关性、系统性。使之构成一个协调统一的整体。
2 心理模拟阶段
教案设计阶段的成果是教学方案，其可行性尚待验证，心理模拟就是教师对教案可行性的自检或反思。在这一阶段，教师要对教案进行默讲和修改、补充。实际上也是对教案的进一步完善。教师要以想象中的学生为对象；以内部言语和表象（想象）为主要形式；以逻辑推理为主要方法，对教学活动进行模拟试用。
教案的心理模拟是一个非常复杂的脑力劳动，需要从系统结构优化角度对教学活动的诸要素、各层次、各种关系进行全面协调。在这一阶段，教师需解决的主要问题是：
（1）排除障碍、理顺思路。大多数教师都有这样的体验， 每当我们重温一份精心设计的教案时，总会感到原本很完善的教案仍存在着许多问题、障碍、或难以确定的东西。比如，课题的导入是在学生原有的知识基础上提出问题，还是从例举事实中让学生发现问题；那些用于转折、衔接的词语：“因为、因而、但是、然而、所以、因此”哪个更合适；对一个新获得的结论，是用“它的意义是什么”，还是用“它说明了什么”、抑或用“这是为什么”来启发学生思考，哪种设问指向更确切；多阶段、多变量的物理现象是先分析单个变量在各阶段的变化规律，还是同时分析多个变量在同一阶段的变化情况，哪种活动方式更符合学生的认知水平，更能突出问题的主要矛盾。又比如，用类比的逻辑方法推导概念、规律时，其可比性的重点是放在过程还是放在结果；板书的时机是作为对一段教学过程的总结概括，还是作为且听下回分解的标题；板书的形式是纲要式、列表式，还是推理式等等。诸如此类问题都需要教师在心理模拟过程中从优化组合角度进行筛选，以达到排除障碍，理顺思路之目的。
（2）充分想象，优化活动结构。我们知道， 教学设计最终是要转化为外显的教学行为。而外显行为的具体性和复杂性是难以用教案语言，甚至是内部语言表达的，往往要用表象或想象来设计和模拟。例如，物理实验是物理课堂教学不可缺少的活动。虽然我们对实验过程师生双边活动的顺序（如演示操作、观察指导、数据记录、板画图示）可以给出原则性的表达（如现象简单易控的实验可以边演示，边指导观察；一纵即逝的实验可先指导后演示；现象新奇的实验可先演示后讲解等）。但其中更为具体、精细的活动过程却需要通过表象和想象（其基础当然是事先准备的操作练习）来组织和安排。另外，课堂教学是师生的双边活动，学生是有主观能动性的人，他们作为教学的主体参与课堂教学，必然会使教学活动出现多变性和复杂性。对此，教师必须对教学活动的多种可能性进行设想和模拟，即从量上看，在心理模拟阶段想象的教学活动要比实际教学多得多，只有这样才能在实际教学中应变自如地调整教学活动，使教学活动结构达到最优组合。
总之，教学活动的心理模拟是以想象中的学生为对象；以想象中的课堂为环境；以第一阶段的成果教案为蓝本；以自己既是教师又是学生为特点的，在头脑中构建起一幅在时间上和空间上都较为具体的课堂教学实施图景，最终对课堂教学做到胸有成竹。