化學學習假如缺位了情景,知識的學習趁勢必是被動的,課堂效率自然高耗低效,這么怎么創設情景呢?本文先就創設化學學習情景的原則進行剖析,之后結合教學實踐談幾點策略,望能有助于中學數學教學.
1中學數學教學情景的原則
1.1目標性原則
每節課教學都有一定的目標,目標是教學的起點亦是歸宿,對于中學數學教學亦不能外,因此,我們的情景創設必須具有目標性,情景應指向于三維教學目標.通過情景的創設來優化中學生的認知結構,推動中學生的數學知識、科學素質和身心和諧地發展.
班主任在進行情景創設時必須站在中學生的角度,做到心里有中學生,從中學生的近來發展水平出發,關注中學生的活動與發展需求,讓中學生感遭到化學學的美與智慧,從而迸發中學生內在的、強烈的學習動機,同時目標性還表現在情景要才能給中學生傳遞信息,即我將學習得重點知識是哪些?怎樣去學習?等等,保證中學生在情景的指引下學習有的放矢.
1.2真實性原則
我們在中學數學教學過程中給中學生創設的情景必須是真實的,可以是源自于生活的真實化學現象,亦可以是課堂上和中學生一起探究的真實實驗,或是前人真實的探究過程和史實.
實踐證明,當我們給中學生創設真實的情景時,中學生會覺得到化學學習的價值性和效能感,尤其習題教學中我們給中學生創設生活中的實際問題更能迸發中學生解決問題的欲望.生活即教育,我們的教學切勿脫離了中學生的實際,未能構成有意義的學習.
1.3激勵性原則
學習動機是驅動中學生學好化學的內在動力,學習動機怎么迸發?有趣的且具有激勵性的情景才能有效調動中學生的熱情,推進問題研究,我們在教學情景的創設上要從中學生的現有發展水平出發,多層次激勵中學生的思維.尤其應注重實驗在數學教學中的作用,從小學數學知識內容來看,難但是具象,中學生學習上去可以說是困難重重.激勵性的情景猶如在中學生學習和思維發展的公路上設置了一個個加油站,提出任務和問題,又引導中學生反省和回顧后面的學習過程,學習呈現出主動性,能力和思維螺旋式發展,使得中學生的學習狀態從被動化為主動.
1.4循序漸進性原則
化學是一門系統性很強的學科,從小學數學的知識內容來看,前后知識存在著千絲萬縷的聯系,因此我們的情景創設應重視從基礎的開始逐步推進,同時有些知識在多個章節中會用到,我們要控制好各階段問題設置的難度,同時不同的中學生還存在個體學習差別,因而,同一個知識點的問題設置應當注意分層,確保不同層次的中學生都能順著情景進行深入地、由簡到繁地思索.
1.5多樣性原則
單調的情景容易使人學習疲勞,豐富的、多元化的教學情景才能充分剌激中學生的學習神經,長時間地維持中學生的學習注意力,教學實踐表明,多元化的情景創設讓中學生對每一節化學課都飽含著期盼,化學學習處于興奮狀態.
2中學數學教學情景創設策略
2.1以“物”創設情景
“物”指的是中學生才能感知到的具體的現象,其源頭可以是中學生熟知的生活經驗,也可以是直接緣于化學實驗,從生活經驗和實驗現象出發進行化學研究符合數學學科特點,首先化學知識始于生活,是出于對生活現象的解釋而進行的科學探究和規律總結;其次實驗是去不僅次要矛盾的具象化規律探究,是生活現象的簡單化、模型化,通過實驗得到規律最終推廣到通常實現對生活的解釋.
案例1“圓周運動在生活中的應用”教學情景創設
筆者為了讓中學生感知豎直平面圓周運動的小球最低點和最高點的加速度方向,筆者用雙硬鋼絲彎折了方形軌道(凹形橋和凸形橋)如圖1、2所示,同時圖1裝置的右口與圖2裝置的左口剛好相切,將兩個橋模型分別放置于兩個如圖3所示的磅秤上,并讓兩個插口相切,并分別記錄下此時兩個磅秤的示數,之后用一鋼球從圖1右邊某一高度釋放,要求中學生觀察磅秤示數的變化,之后讓中學生上來改變鋼球釋放的高度進行自主嘗試,引導中學生聯系到超重、失重現象,從牛頓第二定理出發進行理論剖析,實現規律的自我發覺.
2.2以“史”創設情景
我們中學數學學習的化學知識都是間接經驗,都是前人早就研究并禁得起實踐驗證的規律.從數學規律的抒發來看,無論是文字表征還是符號表征都很“簡單”,而實際的探究過程卻“曲折復雜”,含有科學素質.我們在教學過程中要重視數學學史的挖掘,提高中學生有情感、態度、價值觀,迸發學生物理學習興趣、創新意識,推進學習意志力.
案例2“庫侖定理”教學情景創設
筆者在教學過程中,給中學生投影了庫侖扭秤裝置,從圖形出發,用語言將1785年美國化學學家庫侖運用自制器材庫侖扭秤進行庫侖定理實驗探究的數學學史給中學生呈現下來,研究而發明的實驗.
2.3以“異”創設情景
始于中學生間的差別性問題解答是重要的教學資源,借此為素材組織教學,引導中學生重新反省和對比解題過程,有助于提高中學生的解題能力和化學思維.
案例3筆者在和初三一輪備考完交流電的有效值時,中學生在如下題目時出現了相異的解答:
題目如圖4甲所示的電路中,理想變壓器原、副線圈的阻值比n1∶n2=22∶5,原線圈接u1=πt(V)的交流電,內阻R1=R2=25Ω,D為理想晶閘管,請畫出阻值R2上的電流和副線圈中的電壓隨時間變化的圖線,再求出通過副線圈的電壓.
解法一由題意副線圈兩端的電流為U=50V.則內阻R1上消耗的電功率P1=U2R1=100W,內阻R2兩端的電流U2隨時間的變化規律如圖4乙所示,設其電流的有效值為U20,則U20=252V,于是內阻R2上消耗的電功率P2==50W,則副線圈兩端的輸入電壓為I2=P1+P2U=3A.
解法二由題意副線圈兩端的電流為U=50V.副線圈中通過的電壓如圖丙所示,于是有+=I2RT,解得I=10A.
從中學生自己生成的答案出發,作為課堂資源進行討論和探究,讓中學生自主剖析解法上是否存在問題,積極調用腦子中的記憶假象,反省自己的解題過程,實現自主識錯和糾錯,這樣的過程比直接拋給中學生交流電有效值的解法要更有效,中學生在經歷了這樣一個過程后,對該知識點的認識和理解更為深刻了,同時解題后反省的意識也提高了,創新性思維獲得了提高.
1問題的提出
教學目標是指教學活動主體預先確定的、在具體教學活動中所要達到的、利用現有技術手段可以檢測的教學療效;它是教學活動的第一要素和基本前提,是施行課堂教學的主要根據,也是評價課堂教學的基本標尺.目前,我國公開出版的大量教學參考書常常以“教學要求”來取代教學目標,而“教學要求”陳述的是班主任的行為,不是中學生通過學習后的行為變化結果;雖然班主任的教學目的達到了,但中學生的能力以及整體素養是否發生真正的變化,能夠禁得起檢測和檢驗,還不是很清楚.當前的化學課堂教學存在著教學目標籠統模糊、照搬班主任教學用書、割裂三維目標、行為主體混亂、評價手段不合理、操作性弱等問題.數學教學中,教學目標的設定要具體明晰,能夠降低課堂的隨便性、盲目性和模糊性,提高教學的方向性、針對性和有效性,從而達到教學過程切合實際、學習主體學有所獲、教學療效可以測控的高效境界.因而,要提升課堂教學效率,應先從敘寫數學教學目標開始.
2數學教學目標敘寫的基礎和原則
教學目標的設計不是陡然想像的,盡管課堂教學目標是教育目標體系中的最下位層次的、具體的、可操作的指標,是課程目標的細化.班主任在編撰具體的教學目標時,首先應確定課堂教學目標敘寫的立足的基礎,要考慮三個基點即教學目標的設計應構建在對教學內容的剖析、學生認知水平的剖析和教學媒體條件的剖析基礎之上,只有這樣能夠做到教學目標的設置科學、合理.數學教學目標敘寫還應當遵循以下幾個原則:主體性原則、系統性原則、可操作性原則.第一,中學生主體性原則.中學生主體性原則是指教學目標要以中學生為主體,彰顯中學生的中心地位,確定合適的教學“最近發展區”,才能使每一個中學生在原有基礎上得到最大限度的、充分而自由地發展.第二,系統性原則.教學目標本身就是一個系統,在設計教學目標時要從系統論的角度整體上掌握,不能孤立地就課時而設計課時目標,而是要“學科課程目標、學段教學目標、單元教學目標、課堂教學目標”逐層具體化,上下貫通,互相關聯這樣就能明晰每一個目標在系統中的地位與作用.第三,具體性原則.所謂具體,就是要求我們在制定課堂教學目標時,必須明晰、具體,有針對性,即依據教學大綱或課程標準、教材內容和中學生的特性,依據所教中學生的共同基礎、長處、短處,以及興趣、習慣等,把教學目標具體化;同時還要求正確理解和掌握學習水平要求,確切選擇和使用行為代詞.第四,可操作性原則.所謂可操作性,就是要求我們在制定教學目標時,必須明晰、具體、可操作,即按照課程標準的要求,按照教材內容和中學生的特性,把教學目標具體化;同時還要求正確理解和掌握學習水平要求,確切選擇和使用行為代詞,要熟悉各學習目標水平以及相應的行為代詞,使用意義比較單一的行為代詞,力求目標的陳述明晰具體,可以觀察、測量和操作,最大限度地克服教學目標的陳述模棱兩可現象.
3化學教學目標敘寫的方法
數學教學目標的敘寫通常根據以下三個步驟進行:一是教學任務剖析,主要包括對教學內容的剖析、學生認知水平的剖析和教學媒體條件的剖析,結合化學課程目標,對有關內容的教學要求進行單元教學內容的剖析,確定本單元中學生把握的新知識和技能,并確定其重點和難點;二是知識學習水平確定,要按照化學課程的內容標準確認知識學習水平;三是單元教學目標設計,要用品有可操作性和可檢測性的語言將其完整的敘述下來.
常見的目標敘寫方法有這樣的幾種:三環節法,課堂教學目標的敘述,通常可以根據三個環節進行,即教學任務剖析→教學起點的確定→確定教學目標;日本著名學者馬杰的三誘因說:“行為”、“條件”、“標準”三要素的基本模式;大陸學者郭生玉的五誘因說:行為主體、行為本身、行為情境、行為結果和行為標準5個基本要素以及四誘因說與教學目標ABCD編撰模式等等.
當下四誘因說與教學目標ABCD編撰模式是最流行的目標敘寫方法.我國學者張祖忻等人提出教學目標ABCD編撰模式即明晰教學對象(A),說明學習后應能做哪些,即行為(B),說明上述行為發生的條件(C),應規定評定上述行為的標準(D).這四個基本要求構成一個ABCD結構模式.本文覺得,一個完整、具體、明確的教學目標應當包括四個要素,即行為主體、行為活動、行為條件和行為標準.
行為主體—即學習者.教學目標的設計,其行為目標描述的是中學生的行為,而不是班主任的行為.規范的行為目標開頭應是“學生要……、學生應當……”等.
行為活動—即用行為代詞以描述中學生所產生的可觀察、可檢測的具體行為.如“寫出、列出、認出、記住、辨別、比較、對照、繪制、解決”等.課程標準中使用的行為代詞有這樣的一些,如表1:
行為條件——即影響中學生形成學習結果的特定的限制或范圍.如“根據圖示……、看完全文后……”等.對條件的敘述有四種類型:一是容許或不容許使用指南與輔助手段,如“可不可以帶估算器”;二是提供信息與提示,如“給出一張中國行政地圖能標出……”;三是時間的限制,如“在十分鐘內完成”;四是完成行為的情境,如“在課堂討論時,能表述要點”.
行為標準——學生對目標所達到的最低表現水準用于評測中學生表現或學習結果所達到的程度.如“至少寫出三個例子”、“百分之九十九的全對”、“完全無誤”等.
4數學教學目標敘寫的規程
本文以當下最流行的四誘因說與教學目標ABCD編撰模式,舉例談一談數學教學目標的敘寫規程,大致的步驟如右圖1.
首先,班主任要通讀《普通中學數學課程標準》,通讀山西省化學中考的考試大綱,通讀教材,通過文本細讀,產生課堂教學內容結構,即教學內容之間的組合方式和活動程序,明晰化學課堂必須完成的教學任務.
其次,班主任的教學必須考慮到中學生的學習基礎和學習要求,按照中學生的前概念、最近發展區與學科知識的邏輯發展的要求,將教學內容合理地分塊或拓展,使中學生愈發容易、更加清晰地建立知識體系,彰顯中學生的中心地位.班主任在設計目標時要考慮中學生學到哪些、怎么學到,而不是我要教哪些.
再度,班主任通過教學任務的剖析,產生三維一體的學習目標敘述即行為性目標的敘寫.行為目標是指用可觀察和可檢測的具體學習結果(知識、技能和技巧等),如化學課程標準中所列的認知性目標和技能性目標,在轉化為教學目標時可作為行為性目標來敘寫,但是盡可能滿足:---即“ABCD”的要求.
這類目標的敘寫的句式為:
行為條件+行為主體+行為分詞+程度標準+行為結果
(C)(A)(D)(B)
比如在《機械能守恒定理》這一節,傳統的知識與技能教學目標為:
(1)曉得哪些是機械能,曉得物體的動能和勢能可以互相轉化;
(2)會正確推論物體在光滑曲面上運動過程中的機械能守恒,理解機械能守恒定理的內容,曉得它的涵義和適用條件;
(3)在具體問題中,能判斷機械能是否守恒,并能列舉機械能守恒的方程式.
傳統目標中的曉得、理解等詞屬于中學生內部心理變化,老師課堂很難監控中學生的達成度,而敘寫目標應敘寫影響中學生學習結果的限制條件與范圍,包括容許使用的輔助手段、時間的限制、完成行為的情境等.目標敘寫解決的問題:淺顯的講就是中學生學哪些?怎樣學?學到哪些程度?重要的就是陳述清楚中學生學習后的變化,怎么觀察、測量這個變化.
這兒就須要我們明晰教學目標主體是中學生,是中學生通過學習發生了行為或思想上的變化,并且還要求明晰強調中學生學到了哪些,明晰學習的結果.班主任要緊抓課程標準中的關鍵分詞,進行分析,使介詞的行為外顯指向更明晰,同時要緊抓其中的關鍵名詞進行拓展,使其內涵更清楚,將上述幾個傳統的教學目標進行敘寫如下:
(1)中學生能說出哪些是機械能,能分辨什么能量屬于機械能,能舉例說出在什么具體情境中物體的動能和勢能怎樣互相轉化.
(2)在老師的引導下中學生能推導入物體在光滑曲面上運動過程中的機械能守恒,中學生能指明機械能守恒定理的適用條件.
(3)在不同的情景中,中學生能判定機械能是否守恒,并比較相關的實例,因而說出判定守恒的幾條途徑.能列舉機械能守恒的方程式.
單個班主任對教學目標的掌握可能并不到位,并且整個備課組的老師的力量是巨大的.讓目標敘寫成為集體備課的契機,在集體備課之前,每位老師將教學目標進行敘寫,交給主備者.主備者備好課后高中物理課教學案例,再上傳到網路備課系統,組織班委討論,并按照備好課的內容再確定最終的目標.這樣設定的目標更有有針對性的,實效的.同樣,化學教學的內容也可以通過這樣的一種方法來確定,某個知識點須要用哪幾道典型例題來突破,班主任每人選幾道自己覺得具有典型性的習題,將備課組班主任的習題匯總后再篩選,最終確定上課選用的例題,做到集眾人之力,降低教學的盲目性和碰巧性.
最后,教學目標的敘寫是為了課堂教學愈加有針對性、更加實效,中學生的課堂表現怎樣反應教學目標是否達成.教學目標敘寫的目的就是將心理活動的名詞通過輔助手段轉化為可監控的行為代詞.課程標準中的“知道”通過預習、實驗演示、觀察等輔助手段變為說出,寫出,描述出等時態;“理解”通過學習變為能證明,推論,估算,剖析等行為代詞,在具體的題目或情景中檢測出中學生把握到哪些程度.班主任怎么檢測和評價中學生的課堂表現成為教學目標敘寫以后一個急需解決的問題.我們可以通過班主任評價和中學生評價相結合的方法,用中學生分組的方式讓中學生互評、互助合作,讓中學生參與到課堂教學中來,發揮中學生的主體地位和學習積極性.具體如何的評價方法更為有效還需研究論證.
5小結
教學目標在課堂教學中搶占極其重要的地位,直接影響課堂教學的質量,教學目標的科學設計是全面施行有效教學的關鍵,并且中學生的學習過程是深受中學生的生理和心理發展多方面的條件阻礙,關注知識建構中的心理過程、學習交流過程中產生的潛能等等怎樣進行檢測和評價,還有待進一步研究.
1數學概念的產生過程
概念是指人腦反映客觀事物本質特點的思維方式.人們通過實踐,從客觀事物中排除許多非本質的特點,抽出其特有屬性概括而得到的.概念產生的過程如圖1.
2數學概念教學培養中學生思維能力的方式
在傳統的數學概念教學中,班主任過于追求中學生對概念的記憶和教學速率,不注意中學生是否真正理解概念,不重視在概念教學中對中學生中級思維能力的培養.在新課改的大背景下,數學概念教學應當運用各類教學手段策略,讓中學生真正把握數學概念,建立健全的數學知識結構,進一步培養中學生中級思維能力.
2.1運用前概念轉變培養中學生中級思維能力
前概念反映的是中學生在科學概念產生前從生活經驗中建立的認知結構,但是它是人腦中頑固的不易被發覺的認知結構.在數學概念學習中,中學生前概念的存在勢必會對中學生理解數學概念引起一定制約.在傳統教學中,數學概念常常是被灌輸到中學生腦海中的,只要求中學生對化學概念做到識記程度.其實中學生也就不會對科學概念與自身認知結構中的前概念的不同導致注重.但是當面對復雜問題時,中學生又會不自覺地啟用前概念,正確的科學概念并沒有被真正把握.防止前概念的影響,不如更好地借助前概念轉變來培養中學生中級思維能力,讓中學生從對化學概念的初步想法轉變為自覺監控數學概念的產生和構建認知結構圖示.
運用前概念轉變培養中學生中級思維能力主要有兩個步驟:(1)創設前概念與科學概念認知沖突情景.所謂認知沖突情景是指出現了中學生前概念難以解釋的實際事物的新現象,使中學生對已有的知識結構體系形成指責的情景.中學生的認知結構必須有中學生本身主動建構的,任何前概念轉變也必然是中學生主體能動完成的.研究表明中學生前概念轉變的關鍵就是借助中學生在前概念和科學概念之間的認知沖突.(2)引導中學生在前概念向科學概念轉變時進行元認知監控.單單為中學生創設了前概念與科學概念認知沖突情景遠還是不夠的,倘若在前概念向科學概念轉變過程學生不能實時進行元認知監控,這么前概念仍然未能向科學概念正確轉變.班主任應當引導中學生對轉變過程進行自覺監控,找出前概念與科學概念之間的正確聯系和區別.
2.2運用概念變式培養中學生中級思維能力
一個概念的產生首先要清楚事物的本質屬性,排除非本質屬性,辨別事物的關鍵特征,只有當這種關鍵特征全都相交于同一點時,概念才能真正在腦子中產生,成為認知結構的一部份.在數學概念教學中,一味直述數學概念對象的本質屬性并不能造成中學生學習的發生,中學生不能主動把新概念構建入自己的知識結構中.班主任應當要通過與中學生的互動,運用概念變式策略,把研究對象的關鍵屬性劃定在一個空間范圍內,創設一個變異空間,讓中學生自己聚焦那些關鍵屬性,清楚關鍵屬性不同和相同時的區別,明晰概念的內涵和外延,自己產生明晰的概念并建立認知結構,從簡單識記到網格布局,培養中學生的中級思維能力.
概念變式在心理學上來說就是改變看待事物的角度或呈現形式等事物的非本質屬性,并在這個過程中保持事物的本質屬性的穩定,使個體充分認識事物的本質屬性.具體有四種變異方式:(1)對比.把所研究的事物與其他事物相比較,通過對比使事物呈現出其本質屬性.(2)類比.在不同的事物上出現了個別類似或相同的屬性,這種事物便可以歸屬于一類,而這一相同的屬性便是聯系這一類事物的紐帶.中學生會通過類比,審辨出她們的共同屬性,把這類事物以這一紐帶互相關聯上去,構建網格化的認知結構.(3)分辨.區分某一事物的某一方面是否是該事物的本質屬性,則從整個事物屬性中把這一方面的要素獨立下來,改變這一屬性,保持該事物其他屬性不變,監控該事物是否由于該屬性的變化而改變.按照結果可區分出該屬性是否為本質屬性.(4)融合.事物的概念是有其各方面的本質屬性綜合融合上去的,對事物的概念認識也就必須是整體認識該事物的不同要素.
2.3運用概念圖培養中學生中級思維能力
概念圖具有三大特點:層次結構特點、交叉結構特點和隱喻化特點,正是由于概念圖的這三大特點,在數學概念教學中運用概念圖可以培養中學生中級思維能力.概念圖的層次結構特點是指在概念圖中主題概念放在中心位置,以次級概念和更低級概念依次向外擴張.這么在勾畫概念圖時,中學生勢必會對所學概念進行比較剖析,確定什么概念在中心,什么概念應當在某個次級概念之下,再綜合排列成一橫向的知識結構體系.概念圖的層次結構特點訓練了中學生的發散性思維,加深了中學生思維的深度.概念圖的交叉結構特點是指概念與概念之間的互相發生聯系,這些聯系可以是直接的,也可以是間接的,在概念圖中通過連接線和聯接詞進行相關聯.概念圖的交叉結構特點訓練中學生監控新知識和已有的認知結構中概念的聯系,綜合這些關聯,建構新的知識結構,產生網格布局,擴大知識的廣度和關聯性高中物理課教學案例,尋求新的聯接概念的維度.概念圖的隱喻化特點是指主題結構以形象生動的可視化圖形詮釋.概念圖的隱喻化特點訓練中學生把腦部中認知結構通過概念圖反省,這時概念圖既是思維的支架,也是思維的結果.中學生可以通過概念圖對自身認知結構進行監控,也可以運用概念圖進行自我評價,明晰自己概念還有什么地方不清楚,調節學習節奏.
3教學案例
比如,筆者在和中學生學習“慣性”這一數學概念時,要求中學生按照自己的理解畫出概念圖,其中有位成績較好的朋友花了一番心思,做出了如圖2所示的概念圖,從整個結構來看,他對前后所學概念的理解和處理都比較到位.其實,對于在系統的理解上還存在著一絲不足:他在“力”和“加速度”、“質量”和“加速度”的關系聯接詞上用了“改變”是不當的.而這個不當也很正常,由于牛頓第二定理還沒學,可以覺得這是其后續學習的近來發展區,也是有待深入學習和理解的問題.