陳立其
(南京市金陵中學(xué),江蘇 南京 210005)
學(xué)生的學(xué)習(xí)方式是指學(xué)生在完成學(xué)習(xí)任務(wù)過(guò)程中持續(xù)一貫地表現(xiàn)出來(lái)的具有個(gè)人特色的方式,它是學(xué)習(xí)策略和學(xué)習(xí)傾向的總和,包括學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的行為參與、情感參與、認(rèn)知參與及社會(huì)參與.學(xué)習(xí)方式反映一個(gè)人的思維方式、行為方式乃至生存方式.[1]學(xué)習(xí)方式在行為層面具體表現(xiàn)有:朗讀、記憶、交流、討論、做練習(xí)、做實(shí)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、善于思考、知識(shí)建構(gòu)、自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究等學(xué)習(xí)方式.
教師教學(xué)行為是指教師在教學(xué)過(guò)程中,在既定的教學(xué)目的支配下所表現(xiàn)出的行動(dòng)和作為.它包括師生之間、師生與教學(xué)環(huán)境之間相互作用而產(chǎn)生的各種行為.
教學(xué)行為在其構(gòu)成上包括兩個(gè)層次:一是顯性行為,如教學(xué)語(yǔ)言(如講授法、談話法、討論法)、教學(xué)組織、板演示范、實(shí)驗(yàn)操作、表情姿勢(shì)等.二是情感、意志、道德、價(jià)值觀、潛在能力和個(gè)性等多種因素綜合而成的隱形行為,具有較強(qiáng)的意識(shí)性、穩(wěn)定性和自主性.[2]
鑒于教師教學(xué)行為和學(xué)生學(xué)習(xí)方式的復(fù)雜性和研究的困難性,本文以一節(jié)“伏安法測(cè)電阻”的課堂實(shí)錄為例,僅僅對(duì)部分教學(xué)行為和部分學(xué)習(xí)方式在特定的教學(xué)環(huán)境下發(fā)生的關(guān)系進(jìn)行闡述.受到個(gè)人研究能力的限制,本文也不追求理論的科學(xué)完備性,只是希望通過(guò)管中窺豹的實(shí)踐,給同行們一點(diǎn)啟發(fā),歡迎指正.
師:在工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中常見(jiàn)的電阻有很多種,其中色環(huán)電阻是最常見(jiàn)的電阻(通過(guò)PPT展示各種電阻的圖片和放大的色環(huán)電阻圖片).現(xiàn)在,我們每個(gè)同學(xué)桌子上都有3個(gè)色環(huán)電阻.
師:大家知道這些色環(huán)的用途嗎?
生:應(yīng)該是表示電阻值的.
師:請(qǐng)大家按照提供的色環(huán)對(duì)照表,讀出3個(gè)電阻的阻值(通過(guò)PPT呈現(xiàn)色環(huán)電阻讀數(shù)規(guī)則的表格).
教師提供的電阻阻值分別是:R1=20 kΩ,R2=0.2 Ω,R3=100 Ω.學(xué)生們通過(guò)討論和交流,大部分學(xué)生都能很快讀出了阻值.
師:大家還有什么問(wèn)題沒(méi)有?
生甲:電阻是兩頭都有環(huán),應(yīng)該從哪一頭開(kāi)始讀啊?
師:五環(huán)或者六環(huán)電阻的讀數(shù)規(guī)則是:從最邊上兩條靠得近的色環(huán)開(kāi)始讀,最邊上兩條離得遠(yuǎn)的,外邊一條表示誤差.當(dāng)然,大家課后可以繼續(xù)研究,還有別的方法可以解決這個(gè)問(wèn)題.也可以上網(wǎng)搜索其他有效的讀數(shù)方法.
生乙:我們這個(gè)電阻看不出哪一頭兩個(gè)環(huán)較近,怎么辦啊?
生丙: 我們有一個(gè)電阻色環(huán)被磨損,看不出來(lái)了,怎么辦啊?
教師課前也發(fā)現(xiàn)了部分色環(huán)看不清的電阻.
師:如果不能通過(guò)色環(huán)知道電阻值,我們還有別的辦法?
我們需要電壓表和電流表分別測(cè)量電阻兩端的電壓和通過(guò)它的電流可以啦.
師:用伏特表和安培表測(cè)量電阻,物理學(xué)中把這種方法叫做伏安法測(cè)電阻.我們現(xiàn)在就來(lái)試試看.
給學(xué)生按照表格讀出電阻值,是一個(gè)真實(shí)的物理操作,學(xué)生覺(jué)得有趣.但是這個(gè)技能操作僅僅是作為一個(gè)物理情景預(yù)設(shè)的,預(yù)設(shè)這個(gè)情景的真正目的在于學(xué)生讀數(shù)時(shí)會(huì)遇到困難,生成真實(shí)的物理問(wèn)題,從而培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和問(wèn)題能力.
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重點(diǎn).實(shí)驗(yàn)課的主要任務(wù)是引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地進(jìn)行觀察、操作、猜想、驗(yàn)證、推理與交流等學(xué)習(xí)活動(dòng),通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程、現(xiàn)象或親自動(dòng)手操作來(lái)獲得感性認(rèn)識(shí), 并在操作中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出猜想并能夠設(shè)計(jì)方案來(lái)驗(yàn)證,通過(guò)實(shí)驗(yàn)形成物理概念和發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律.教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué),訓(xùn)練學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能并培養(yǎng)良好的科學(xué)態(tài)度和求實(shí)精神.
師:請(qǐng)大家設(shè)計(jì)測(cè)量電路,畫(huà)出原理圖,連接好電路,并利用手頭的電表進(jìn)行測(cè)量.
學(xué)生開(kāi)始畫(huà)原理圖時(shí),出現(xiàn)了如圖1和如圖2所示的兩種情況.
圖1
圖2
生:原理圖上電表有兩種接法,我們應(yīng)該用哪一個(gè)電路呢?
師:這兩種電路分別叫做安培表內(nèi)接法(圖1)和安培表外接法(圖2).
生:我們應(yīng)該用哪一種方法連接呢?
生:用兩種電路測(cè)量結(jié)果一樣嗎?
師:大家試試看?
學(xué)生帶著問(wèn)題做實(shí)驗(yàn),在連接電表時(shí),新的問(wèn)題又出現(xiàn)了.
生:有3只電流表,應(yīng)該用哪一個(gè)呢?
本實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備時(shí),教師提供干電池若干,電壓表只有1只,擋位有3 V和15 V兩擋;電流表提供了3只,分別是電流表A1:0-0.6-3 A;電流表A2:0-20 mA;電流表A3:0-300 μA.電表如圖3所示.
圖3
師:我們前面做過(guò)電學(xué)實(shí)驗(yàn),使用過(guò)電表.大家還記得,我們選擇電表時(shí),應(yīng)該注意什么問(wèn)題呢?
生:讀數(shù)不能太大,既不能超過(guò)量程,同時(shí)讀數(shù)也不能太小.
生:一般指針要在表盤(pán)的右邊2/3比較好.
師:按照這兩個(gè)原則,我們一起來(lái)選擇電表吧.
生:我們需要用歐姆定律計(jì)算電阻在兩擋電壓下的最大電流,然后再確定選擇電流表.
電表選擇是本實(shí)驗(yàn)中一定會(huì)遇到的問(wèn)題,教師不要越俎代庖,要讓學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)和交流合作的學(xué)習(xí)方式有效地解決這個(gè)實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)問(wèn)題.這里細(xì)節(jié)的處理,對(duì)教師教學(xué)行為提出了很高的要求.教師在具體的指導(dǎo)過(guò)程中,教學(xué)行為要做到適時(shí)(不要過(guò)早介入)、適度(不是完全告訴學(xué)生,給他們留有思考的時(shí)間)、適合(照顧學(xué)生的差異性)、適當(dāng)(圍繞教學(xué)目標(biāo)展開(kāi)).真正起到“答疑、激趣、促思”的作用.
通過(guò)師生交流,生生互助,學(xué)生最終能夠做出正確的選擇.
(1) 小組1匯報(bào):電阻R1=20 kΩ,
測(cè)量R1時(shí),電壓表選擇3 V量程,電流表選擇A3,300 μA量程的.
(2)小組2匯報(bào):電阻R2=0.2 Ω,
測(cè)量R2時(shí),電壓表選擇3 V量程,電流表選擇A1,0.6 A擋.
(因?yàn)槭艿诫娏髯畲罅砍痰南拗?電壓表只能選3 V擋位,這個(gè)電壓表選擇比較難,教師需要耐心等待學(xué)生完成.)
(3) 小組3匯報(bào):電阻R3=1000 Ω,
測(cè)量R3時(shí),電壓表選擇15 V量程,電流表選擇A2,20 mA擋.
儀器儀表和量程的選擇,一直是高中教學(xué)的難點(diǎn).形成難點(diǎn)的原因之一,是很多情況下,學(xué)生都是在紙上做實(shí)驗(yàn)題,沒(méi)有在實(shí)際問(wèn)題的驅(qū)動(dòng)下解決過(guò)真實(shí)問(wèn)題.
點(diǎn)評(píng): 此處教師的教學(xué)行為表現(xiàn)為:教師精心的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和適時(shí)適度的發(fā)問(wèn).學(xué)生學(xué)習(xí)方式表現(xiàn)為:學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題(電表如何選擇),合作探究學(xué)習(xí)(電壓表是有兩個(gè)量程的,要分別研究),進(jìn)行理論分析(計(jì)算電路可能的最大電流),從而解決了問(wèn)題(電表選擇).學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的順利選擇,正是在適合的學(xué)習(xí)方式下完成的,而學(xué)生選擇最優(yōu)化的學(xué)習(xí)方式,完全依賴教師有效的教學(xué)行為的引導(dǎo),也正是在教師正確的教學(xué)行為的引導(dǎo)下,學(xué)生才能面對(duì)真實(shí)問(wèn)題的情境,自主學(xué)習(xí)解決了實(shí)驗(yàn)難題,從而提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>
物理教學(xué)活動(dòng)必須建立在學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平和已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上.教師的教學(xué)應(yīng)與學(xué)生的實(shí)際生活和原有的知識(shí)相聯(lián)系, 確保自己的教學(xué)活動(dòng)能夠由淺入深, 由易到難, 從已知到未知.每一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)可以分成幾個(gè)小步子, 讓后一步的學(xué)習(xí)建立在前一步的基礎(chǔ)上, 前面所學(xué)習(xí)的知識(shí)能為后一步學(xué)習(xí)提供生長(zhǎng)點(diǎn), 使新的教學(xué)既能建立在學(xué)生原有的知識(shí)準(zhǔn)備和生活經(jīng)驗(yàn)之上,又能通過(guò)再生長(zhǎng)逐漸提高.
師:現(xiàn)在大家可以開(kāi)始實(shí)驗(yàn)了.對(duì)每個(gè)電阻用安培表的內(nèi)接法和外接法分別測(cè)量一次,并將測(cè)量數(shù)據(jù)記錄在表格中(教師通過(guò)PPT呈現(xiàn)表格).
學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),記錄好數(shù)據(jù)后,請(qǐng)一組學(xué)生通過(guò)實(shí)物展臺(tái)呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).教師將數(shù)據(jù)一一填到PPT的表1中.
師:大家把測(cè)量結(jié)果跟色環(huán)讀數(shù)的數(shù)值進(jìn)行對(duì)比,它們?cè)谡`差范圍內(nèi)嗎?
生:只有R3的外接法測(cè)量在色環(huán)的誤差范圍內(nèi),其他的都不在.有的測(cè)量值和標(biāo)稱值相差非常很大.
表1
師:只要是測(cè)量都會(huì)有誤差存在的.請(qǐng)大家對(duì)誤差情況進(jìn)行分析,產(chǎn)生的誤差有規(guī)律嗎?
生:有的偏大,有的偏小.
師:什么情況偏大?什么情況下偏小?
生:安培表內(nèi)接時(shí),測(cè)量值偏大;安培表外接時(shí),測(cè)量值偏?。?/p>
點(diǎn)評(píng): 此處教師的教學(xué)行為表現(xiàn)為:提問(wèn)和追問(wèn).學(xué)生的學(xué)習(xí)方式表現(xiàn)為:帶著問(wèn)題自主分析數(shù)據(jù),合作討論發(fā)現(xiàn)規(guī)律.伏安法測(cè)量電阻的誤差特點(diǎn),一定要讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析出來(lái),教師不要急于給出答案.這里的數(shù)據(jù)已經(jīng)形成了思維生長(zhǎng)的契機(jī),教師就要利用好這個(gè)生長(zhǎng)點(diǎn),讓學(xué)生自我“生長(zhǎng)”出新的結(jié)論來(lái).這個(gè)結(jié)論的得出,會(huì)激發(fā)學(xué)生的探究熱情,并獲得實(shí)驗(yàn)成功的體驗(yàn),充分體現(xiàn)以生為本的教學(xué)理念.
中學(xué)物理教學(xué)應(yīng)適應(yīng)并促進(jìn)學(xué)生的思維由形象思維向抽象思維的轉(zhuǎn)化.這也決定了物理教學(xué)必須從學(xué)生的形象思維開(kāi)始,充分利用觀察和實(shí)驗(yàn),展現(xiàn)物理圖景,重視表象的作用,發(fā)揮具體形象材料的功能.當(dāng)學(xué)生獲得足夠的感性認(rèn)識(shí),教師要?jiǎng)?chuàng)造條件,實(shí)現(xiàn)學(xué)生形象思維向抽象思維的過(guò)渡,形成科學(xué)的物理概念和物理規(guī)律.教師在選擇教學(xué)行為時(shí),要切合學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,通過(guò)有效的學(xué)習(xí)活動(dòng),提高學(xué)生科學(xué)思維的深刻性,增強(qiáng)思維的靈活性.
師:我們通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析評(píng)估發(fā)現(xiàn):安培表內(nèi)接時(shí),測(cè)量值偏大,安培表外接時(shí),測(cè)量值偏?。蠹野l(fā)現(xiàn),數(shù)據(jù)自己會(huì)說(shuō)話哦.關(guān)鍵是我們要聽(tīng)得到,聽(tīng)得懂.
師:我們開(kāi)始分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)都有誤差,這是所有數(shù)據(jù)相同點(diǎn),這叫求同;經(jīng)過(guò)進(jìn)一步分析比較,發(fā)現(xiàn)同樣是誤差,還存在著偏大和偏小誤差的情況,這叫同中求異.我們對(duì)兩種情況進(jìn)一步分析得到結(jié)論:安培表外接時(shí)誤差偏小,安培表內(nèi)接時(shí)誤差偏大,這叫異中求同.這種分析比較的方法是科學(xué)思維中常用的方法.
師:實(shí)驗(yàn)誤差是不可避免的.我們能不能減少實(shí)驗(yàn)誤差呢?
生:我們還需要對(duì)誤差的數(shù)據(jù)進(jìn)一步做分析比較.但是,研究突破口在哪?
師:剛才我們研究的問(wèn)題是:哪種情況誤差偏大,哪種情況誤差偏?。F(xiàn)在我們要研究的問(wèn)題是,什么情況下誤差比較大?什么情況下誤差比較小?這兩個(gè)問(wèn)題一樣嗎?
生:不一樣啊.
生:減小誤差,是不是就要用誤差比較小的測(cè)量方式就可以啦?
生:從表2所示測(cè)量結(jié)果可知,測(cè)量大電阻20kΩ時(shí),內(nèi)接法誤差小,7%<48%;測(cè)量小電阻0.2Ω時(shí),外接法誤差小,5%<260%;測(cè)量中電阻1000Ω時(shí),內(nèi)外接法誤差相差不大,還是外接法誤差小一點(diǎn),1.5%<6.6%.
表2
師:對(duì)表格中的數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn),測(cè)量大電阻時(shí),用安培表內(nèi)接法電路測(cè)量誤差小;測(cè)量小電阻時(shí),用安培表外接法電路測(cè)量誤差?。?/p>
點(diǎn)評(píng):此處教師的教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式都是交流和討論.教師及時(shí)點(diǎn)撥和有效的分析,激發(fā)學(xué)生的邏輯思考,使學(xué)生重視實(shí)驗(yàn)生成的數(shù)據(jù),理性地分析數(shù)據(jù),并在成功解決一個(gè)問(wèn)題的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)生成的新問(wèn)題,沿著思維嚴(yán)密的思考路徑,抽絲剝繭,結(jié)論自然水落石出.學(xué)生不僅發(fā)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果有誤差,而且誤差還有規(guī)律.這些問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)和解決,都是獨(dú)立思考、合作探究的學(xué)習(xí)方式下完成的.這種學(xué)習(xí)方式是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維的重要途徑.
科學(xué)探究是物理學(xué)科的核心素養(yǎng),是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要方法.科學(xué)探究是學(xué)生參與式的學(xué)習(xí)活動(dòng), 教師要鼓勵(lì)學(xué)生積極動(dòng)手、動(dòng)腦, 通過(guò)自主的探究活動(dòng),學(xué)習(xí)物理概念和規(guī)律,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣,了解科學(xué)研究的方法,獲取科學(xué)知識(shí),逐步樹(shù)立科學(xué)的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí).教師在教學(xué)中多設(shè)置問(wèn)題情境, 引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的物理情景與已有知識(shí)的沖突,從而提出問(wèn)題并作出合理的假設(shè)和猜想.教師應(yīng)爭(zhēng)取讓每一個(gè)學(xué)生都經(jīng)歷:提出問(wèn)題;猜想與假設(shè);制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù);分析與論證等科學(xué)探究的過(guò)程,使學(xué)生在活動(dòng)中學(xué)會(huì)科學(xué)探究,在探究中提高自己科學(xué)素養(yǎng).
師:很高興,我們自己通過(guò)數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)了誤差的規(guī)律,也找到了減小誤差的方法.可以說(shuō)今天的實(shí)驗(yàn)課是大功告成啦.誰(shuí)還能再針對(duì)本實(shí)驗(yàn)提出一個(gè)問(wèn)題?
生:就用3個(gè)電阻的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得出的結(jié)論是不是具有普遍性意義?
師:要想得出一般性規(guī)律,我們一般怎么辦?
生:做大量的實(shí)驗(yàn)或者從理論上證明.
師:我們不妨從理論上來(lái)證明看看.安培表接法不同,誤差情況就不同.大家認(rèn)為,引起的系統(tǒng)誤差的原因是什么呢?
生:應(yīng)該是電表的內(nèi)阻引起的.這里的安培表和伏特表都不是理想電表.我們應(yīng)該考慮電表接入電路時(shí),對(duì)原來(lái)電路造成的影響.這就是形成誤差的原因吧.
師:大家是否能用學(xué)習(xí)過(guò)的電路知識(shí),從理論上分析出誤差的產(chǎn)生原因和誤差的規(guī)律?
有了問(wèn)題驅(qū)動(dòng),學(xué)生積極性高漲,自覺(jué)選擇了自主學(xué)習(xí)和合作交流的學(xué)習(xí)方式,很快就有了答案.
生:內(nèi)接法時(shí)的誤差是由電流表的內(nèi)阻分壓引起的,運(yùn)用電路知識(shí)計(jì)算,
安培表內(nèi)接法:
所以,安培表內(nèi)接法測(cè)量值偏大.又因?yàn)?安排表內(nèi)阻比較小,所以,測(cè)量大電阻時(shí),安排表內(nèi)阻引起的誤差就?。?/p>
安培表外接法:
所以,安培表外接法測(cè)量值偏?。瑯?因?yàn)榉乇韮?nèi)阻比較大,當(dāng)測(cè)量小電阻時(shí),伏特表內(nèi)阻引起的誤差就比較小.
師:當(dāng)然,電阻的大小是相對(duì)的.是相對(duì)于電壓表內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻而言的.這個(gè)問(wèn)題后面學(xué)習(xí)中還會(huì)再討論.
點(diǎn)評(píng):實(shí)驗(yàn)是有誤差的,誤差是有規(guī)律的,誤差是可以減小的等物理認(rèn)識(shí),處處體現(xiàn)出教師的情感、態(tài)度和價(jià)值觀等隱形的教學(xué)行為的科學(xué)性.科學(xué)的教學(xué)行為在實(shí)驗(yàn)誤差理論分析的這個(gè)環(huán)節(jié)中體現(xiàn)尤為突出.教師引導(dǎo)學(xué)生從3個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論到誤差一般性結(jié)論得出的過(guò)程中,這時(shí)候?qū)W生的學(xué)習(xí)方式也是多樣化的,主要有電路分析,實(shí)際電表的電阻對(duì)電路影響的分析與計(jì)算,串并聯(lián)知識(shí)的靈活運(yùn)用,對(duì)計(jì)算結(jié)果的概括和提煉.這些都是非常有效的學(xué)習(xí)方式.正是有效的學(xué)習(xí)方法幫助學(xué)生順利地完成了探究任務(wù),強(qiáng)化了探究意識(shí),提升了的科學(xué)素養(yǎng).
教師的教學(xué)行為是其內(nèi)隱性教學(xué)理念、教學(xué)智慧的外部顯現(xiàn),是其教學(xué)文本化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為教學(xué)實(shí)踐的真實(shí)表現(xiàn).改善教師教學(xué)行為有利于優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,從而促進(jìn)學(xué)生的有效學(xué)習(xí)和思維能力的培養(yǎng),提高學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng).
學(xué)生學(xué)習(xí)方式的優(yōu)化,不僅僅體現(xiàn)具體的學(xué)習(xí)策略和方法,更涉及學(xué)習(xí)習(xí)慣、學(xué)習(xí)意識(shí)、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)品質(zhì)等心理因素.學(xué)生對(duì)優(yōu)秀學(xué)習(xí)方式的渴求到習(xí)得,對(duì)教師的教學(xué)行為提出更高的要求,從而會(huì)推動(dòng)教師進(jìn)一步改進(jìn)教學(xué)策略,促進(jìn)教師的專業(yè)化發(fā)展.
教師的教學(xué)行為和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,兩者相互影響,相互促進(jìn),共同提高.