基于建构主义的探究式教学设...以“运动的合成与分解”为例_陶征秀.pdf
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1、187第 12 期(总第 810 期)科学咨询187案例教学建构主义教学理论强调以学生为中心、学生是知识意义的主动建构者,教师是教学过程的组织者、指导者、意义建构的帮助者、促进者。教材知识不再是教师传授的内容,而是学生主动建构意义的对象;媒体也不再是帮助教师传授知识的手段、方法,而是用来创设情境、学生主动学习、协作探究的认知工具。1建构主义理论体现了核心素养的观点、与思维学习目标相辅相成,教学中对建构主义理论有效的应用,有助于教学效果的提高2。一、教学设计思路建构主义的知识观强调学生的学习以已有知识为基础,构建自己的知识体系。为了有效促进学生发展,新知识的学习要处于学生的最近发展区。在实现新知
2、识构建的过程中,是学生主动在教师引导下完成的自我发展的过程。课堂教学以问题的探究为主线,以知识和能力的发展为媒介,以学科核心素养的达成为目的。可以用以下框架图来表示教学设计的思路:3图 1课堂教学中,为了物理学科核心素养充分落实,一定要充分发挥学生的主体作用。物理学科的特点是对知识的学习和能力的培养,高度依赖于对物理问题的探究过程,机械的灌输很难让学生深层次理解物理概念,更难以培养学生的科学品质和创新能力。因此,对于一些内容的教学尤其是实验内容的教学,采用探究式教学模式,有利于培养学生的科学素养。对本节“运动的合成与分解”的教学过程,可以以问题为导向,科学探究:蜡块的运动性质、合运动与分运动的
3、关系、运动的合成与分解三个教学问题,落实课堂教学的目的,用以下框架图表示探究式教学的过程。图 2在实验探究的过程中,学生需要观察、合作、思考与讨论,因此科学态度与责任的培养贯穿于整个探究过程。从上图可以看出,推进教学的过程也是学科核心素养达成的过程。二、“运动的合成与分解”教学过程(一)实验探究问题探究一:蜡块的运动性质演示实验1:蜡块运动的分运动。教师创设问题探究的情景,让学生直观观察运动过程,引导学生探究问题。问题解答的潜在能力要求位于学生的最近发展区,学生小组讨论,可以完成知识构建,明确蜡块参与的分运动:(1)水平方向:蜡块随玻璃管向右做匀速直线运动。(2)竖直方向:蜡块相对玻璃管向上做
4、匀速直线运动。演示实验 2:请同学们以白板为背景,观察蜡块的运动轨迹,猜想蜡块的运动性质。学生观察蜡块的运动,基于小组谈论,让学生意识到对于复杂运动,凭感官很难直接确定运动性质,问题的理性分析,需要寻求研究方法。探究引导:如何获得蜡块的运动轨迹?基于建构主义的探究式教学设计以“运动的合成与分解”为例陶征秀(马鞍山市红星中学,安徽马鞍山243011)摘 要:为高效落实物理学科核心素养,提高课堂效率,促进学生全面发展,本文基于建构主义教学理论,以“运动的合成与分解”教学为例,进行探究式教学设计。关键词:建构主义;探究式教学;运动的合成与分解188第 12 期(总第 810 期)科学咨询188案例教
5、学引导学生回顾自由落体运动的研究方法,提出用频闪照相的方法获得蜡块的运动轨迹。在此以学生已有知识为基础,形成已有方法对问题的解决思路。该问题的解决,直接基于学生的实验知识迁移。学生协作活动:在教师指导下,两名学生用秒表和画笔配合,模拟频闪照相描绘蜡块的运动轨迹。图 4整个过程,以问题为导向,基于学生的已有认知,推动教学的开展。同时,通过分组讨论、合作探究,提高学生学习物理的兴趣。图 5借鉴打点计时器纸带点迹的分析方法,分析蜡块运动过程中点迹分布特点:大致分布于同一条直线上,相邻两点间距大致相等。在问题探究的过程中,学生不断完成知识的构建,课堂变得生动而有趣。实验探究结论:考虑实验误差,蜡块应该
6、是做向右上方的匀速直线运动。问题探究二:合运动与分运动的关系引导问题:(1)合运动与分运动所用的时间有什么关系?观察蜡块的运动过程,学生分组讨论,注重学生的交流合作,得出结论:合运动与分运动同时开始、同时结束,经历时间相同,具有等时性。(2)改变玻璃管在水平方向的运动速度,蜡块从A(玻璃管下部红圈处)运动到B(玻璃管上部红圈处)的时间会变吗?水平方向玻璃管的运动,会不会影响蜡块在竖直方向的运动?这体现了分运动之间的什么特性?4加强学生物理是基于实验的观念,学生谈论、设计实验方案,开展探究、得出答案:第一次玻璃管不动,记录蜡块从A运动到B的时间;第二次玻璃管水平运动,记录蜡块从A运动到B的时间。
7、对比两次记录的时间,分析实验结果。合作探究:(1)学生在实验基础上,思考合运动与分运动的关系;(2)两位学生秒表计时,对比玻璃管不动和运动时,蜡块由底部运动到顶部的时间。分析时间记录结果,得出实验结论。整个过程以实验为手段,学生合作、探究完成问题的解答,验证合运动与分运动的关系,避免直接告诉学生答案,既符合物理学研究特点,又能加深学生对知识的理解。问题探究三:运动的合成与分解课堂引导:根据实验结果,学生分别作出蜡块合运动与分运动的位移。图 6问题引导:合运动与分运动的位移有何关系特点。通过直观的图形分析,得出探究结论:合运动与分运动的位移,满足平行四边形定则。引导问题:合运动与分运动的速度,也
8、满足平行四边形定则吗?小组讨论:合运动与分运动具有等时性,位移之间遵循平行四边形定则,所以合运动与分运动的速度图 3189第 12 期(总第 810 期)科学咨询189案例教学也遵循平行四边形法则。理论证明,合运动与分运动的加速度也遵循平行四边形法则。基于以上实验的探究过程、实验的结论以及逻辑分析,师生共同构建新的物理观念:(1)由分运动求合运动的过程叫运动的合成。(2)由合运动求分运动的过程叫运动的分解。运动的合成与分解,其本质即为描述运动的物理量的合成与分解都遵守平行四边形定则。引导问题,类比合力与分力的关系,基于已学知识的迁移,构建和运动与分运动的等效性。(3)等效性:各个分运动叠加起来
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