要】改進牛頓第一定理的教學,理應了解中學生腦子中對力和運動的關系的認知情況、認知特征。站在中學生的位置思索數學教學的問題,結合中學生的生活案例,多借助信息技術的手段,貫串數學學史的學習,對中學生推行情感價值觀教育,通過實驗的過程和科學的推理,讓中學生感受數學模型的構建,發散性的提問方法,讓中學生動手、動口、動腦學化學,不要僅僅看化學、聽化學。這個學期上了一次小范圍的公開課,我選擇了《牛頓第一定理》這個節課。作為一節當堂課,我把本節內容和練習界定成了兩個課時。課后,和我校同行以及專家劉老師施行了深入的交流?;叵肽敲炊嗄甑慕虒W,這樣一節內容該怎么教學呢?下邊是一點感受及思索。一、牛頓第一定理在教材中的位置及教學安排《牛頓第一定理》位于小學數學第八章第一節力和運動的開始位置,暗示著它在熱學中的基石位置。本節內容看上去簡單,雖然蘊含著很深的思想。牛頓第一定理第一次闡明了物質運動和力之間的關系,涉及到兩個重要的化學基本概念:力和慣性。同時指出了數學思想、物理方式的滲透,結合伽利略對運動的研究科學思想方式和思維品質,是培養中學生情感價值觀的好素材。這節內容的安排十分清晰,分為兩部份。第一部份是歷史回顧,從亞里士多德的錯誤理解,提到伽利略的指責,又深入到伽利略和笛卡爾的剖析之中,并重點介紹了牛頓的補充和總結。
充分重現了牛頓第一定理構建的歷史過程,反映了人們理解世界,探求真理的艱辛,突出了理想實驗的思維方式。第二部份是牛頓第一定理的內容及剖析。從教材上看,本節課有兩個知識點:一個定理----牛頓第一定理,一個概念----慣性;同時滲透了重要的方式----控制變量法以及理想實驗。上述知識點,要求中學生確切把握,并能應用其解決實際問題,感悟科學思維方式,感受實驗是化學乃至自然科學的基礎。二、學生對牛頓第一定理的學前體驗以及知識儲備認知心理學的理論告訴我們,中學生學習數學概念、規律時所產生的錯誤觀點,經常是由于其腦子中的累犯學概念的影響。所謂累犯學概念,是指中學生在學習化學課程曾經的實際生活中,對各類化學現象和過程在腦子中反復建構所產生的系統的但并非科學的觀點。牛頓第一定理也是這么。在數學教學中,那個覺得只須要“正面”傳授知識,中學生能夠接受,假如她們仍不理解,才能多講幾遍就能達到理解的目的的看法,從實踐證明來看是過分天真、簡單了。由于在有些中學生的經驗中,已經有了與亞里士多德“力是維持物體運動緣由”的理論類似的觀點。這樣,當她們學習了牛頓第一定理以后,就可能把定理整理歸列入到自己原有的認知結構中。牛頓第一定理實際上成了“力是維持物體運動緣由”的代名詞。
讓她們解釋用手傘車、用腳打球等一些不易曝露錯誤觀點、錯誤理解的生活實例時,她們也能解釋得頭頭是道。但當她們在解釋在勻速直線運動的車上用手拋鎖匙、飛機扔炸彈的例午時,她們卻又使用亞里士多德的理論去解釋,其錯誤觀點就曝露下來了,理解上的不確切就展現無疑了。這正是牛頓第一定理教學療效不好的根源之所在。根據皮亞杰的理論,中學生理解哪些和怎么行動,主要決定于她們所具有的認知思維模式,而不完全取決于班主任所述說的內容。她們根據自己已有的隱喻吸收和敵視信息。在有錯誤理解存有的情形下,才會在腦子中產生和確切信息極不相同的東西。國外外數學教育界近些年來的一些研究表明:一旦中學生對個別化學現象產生了累犯學概念,要想加以轉變是十分困難的。尤其這些在人類科學理解史上經歷了坎坷歷程的累犯學概念,例如牛頓第一定理,也是這么。三、本節課的三維目標要求傳統的數學課堂教學大多是以實現“知識與技能”的教學為主要目的的,其他兩個維度則處于次要地位,有時可能根本沒有涉及。新課標要求的教學過程中,知識與技能、過程與方式、情感心態與價值觀這三個維度中的任何一個都不能完全獨立于其他維度而單獨組建,它們應當是以一個有機整體的方式滲透到每一個具體的教學環節中。
所以,怎樣在課堂教學過程中實現二者的有機融合,不可是這個節課的問題,而是成為當前課堂教學須要重點講求和解決的主要問題?!杜nD第一定理》三維教學目標的確定:1、知識與技能(1)把握牛頓第一定理,曉得牛頓第一定理的構建過程,確切理解力和運動的關系。(2)明晰慣性的概念,能確切解釋慣性現象。2、過程與技巧(1)經歷“牛頓第一定理”的構建過程。(2)感受科學探究的通常技巧。(3)曉得理想實驗是科學研究的重要方式。3、情感心態與價值觀(1)讓中學生以牛頓第一定理的構建過程為載體,學習科學家追求真理、勇于探求的精神。(2)讓中學生意識到人類對客觀事物的確切理解須要經過由表及里,由片面到全面的常年過程。本節內容屬于概念性、物理學史類型的知識。教學重點:1.伽利略理想實驗及其意義2.對牛頓第一定理的理解和把握。教學難點:對慣性的理解是本節難點。四、教學施行策略及思索改進牛頓第一定理的教學,應該了解中學生腦子中對力和運動的關系的認知情況、認知特征。中學生腦子中的對力和運動的關系的認知累犯學概念是自發產生的。在教學中,我們經常誤認為中學生在學習數學之前其腦子就像一張“白紙”,班主任可以在里面任意涂畫,事實并非這么。
中學生在常年的生活實踐當中,漸漸產生了自己對客觀世界物質運動規律的見解。她們幾乎每天都會看見物體在力的作用下運動,而在力停止作用時物體靜止,于是主觀地判定:有力,則物體運動;無力,則物體靜止。這正是亞里士多德“力是維持物體運動緣由”的理論。因為中學生腦子中前科學概念都在潛移默化中產生的,所以它以潛在的方式存在。中學生自己并沒有意識到它的存在,由于中學生并沒有有意識地思索并產生“力是維持物體運動緣由”的概念。平常并不表現下來,但常常在中學生運用數學概念解決問題時表現下來。許多中學數學班主任腦子中一樣也存在著牛頓第一定律的累犯學概念,但是我們自己卻并不曉得。這么,在牛頓第一定理的教學中,作為班主任,我們有什么方式或則說策略呢?1、站在中學生的位置思索化學教學的問題中學中學生早已有一定的辯別能力,對常見的一些化學現象,數學知識假如簡單重復,則中學生對此不太關注、不感興趣。并且,牛頓第一定理累犯學概念是中學生腦子中已經產生的概念,且常年的日常生活經驗與觀察又強化了這種概念。為此,中學生腦子中的牛頓第一定理的累犯學慨念是極其頑固的。為此,一開始就要以各類形式迸發其注意力,設置“物理問題情境”,引起中學生“思維沖突”,設法采用各類實驗,讓中學生認識到“牛頓第一定理”得來的不易,對比兩種認識的根本區別,培養總結數學規律的方式,用大量的、常見的生活化學現象糾正累犯學的錯誤認識。
數學教學立足于中學生的認識的主動建構,立足于中學生人的發展,重視中學生學習方法的轉變。學習不僅僅是知識的記憶、重現,不是復制知識的過程。而是在已有知識的基礎上,自主進行知識建構,體驗和感受科學方式。為此,在教學中,班主任要注意從小學中學生的知識儲備,理解能力出發,關注中學生的累犯學知識與牛頓第一定理互相沖突的部份。引導中學生正確的認識,充分的理解,產生運用的能2、結合中學生的生活案例,多借助信息技術的手段化學學是一門十分有趣又有用的自然科學,它研究的內容非常廣泛。在生活中,在我們的身邊牛頓建立了牛頓第一定律,有許許多多的化學現象。諸如:客機為何能在天空飛行?電動機為何能轉動?用望遠鏡為何能看得更遠?拔河賽事只是比力氣這種問題從中學生的生活中來,中學生會有強烈的好奇心,自然都會專心致志的尋求問題的癥結,飽含對化學的無限遐思?;瘜W世界神奇萬分,從生活中發覺問題,認真聆聽數學的聲音,熱愛數學,會把在生活的過程小學到知識,將知識運用到生活中去。當中學生把握了必要的化學知識,除了能解釋這種現象,也能借助它們為我們自己服務,中學生都會感興趣、愿意去找尋、愿意去探求。信息化是現今世界經濟和社會發展的大趨勢,以網路技術和多媒體技術為核心的信息技術已成為拓展人類能力的創造性工具。
“信息技術與課程整合”的教學模式將成為我國面向21世紀中學教育教學變革的新視點。信息技術對于學校數學三維課程目標的實現起到了很重要的作用。多媒體模擬可以重現通常教學條件下無法觀察的化學現象,例如這節課牛頓第一定理中伽利略的理想斜面實驗。模擬仿真可以提供理想化的數學探究場所和實驗環境,能夠部份解決體驗化學過程要求的“現場性”和“時間性”所帶來的矛盾。信息技術使課堂容量的廣度和深度都前所未有的擴大,給中學生帶來巨大的剌激,運用得當將可以給教和學以如虎添翼的覺得。3、貫穿數學學史的學習,對中學生進行情感價值觀教育在培養中學生高尚情感、進取的人生心態、樹立正確的價值觀方面化學學史的教學具有不可取代的作用。運用數學學史培養中學生情感心態、價值觀是一種可行的途徑。數學學史記載了大量科學探求、科學研究的精彩例子,這種生動鮮活的例子,才能表現知名科學所具有的科學心態和精神的故事是進行情感、態度與價值觀教育良好素材,例如這節課牛頓第一定理中提及的亞里多德的觀點—伽利略的研究—笛卡爾的補充—牛頓的總結等。讓中學生經歷探究的過程,將科學探究與數學知識有機地結合上去,促使中學生的全面發展。
所以我上第一課時時把重點放到了歷史的回顧這一部份,就有這方面的看法。創設具體環境,先了解歷史上人們對力與運動的關系探求過程中,各位科學家的認識的遞進過程。之后,師生模擬當時的情境,突出亞里士多德與伽利略的觀點矛盾,使中學生加深印象。滲透數學思想、物理方式,在這一節課中,讓中學生自己解釋物體停出來的緣由,是因為磨擦力的緣故。同時組織中學生分組討論,互相協助共同完成實驗,感受伽利略理想實驗的推測根據、設計思路、推斷推論的思維過程,使中學生感悟理想實驗在數學學發展中的重要地位和作用。彰顯中學生合作學習與自主學習的思想,彰顯數學學以實驗為基礎的思想,發揮實驗的教育功能,把實驗和探究結合上去,促使中學生間的協作學習,培養中學生嘗試借助實驗和已知規律探索新知識和解決實際問題的意識和能力。在數學教學中引學案生感悟科學發展的軌跡,科學的發覺都有其深刻的社會背景和科學背景。同時,通過了解科學家自身的創造性思維品質和勇于指責、堅持真理的獻身精神,培養中學生情感價值觀。4、通過實驗的過程和科學的推理,讓中學生感受化學模型的構建數學試題都有確定的研究對象,稱之為“物理模型”,確立研究對象的過程就叫“建?!?。
模型化階段是數學問題解決過程中最重要的一步,模型化正確與否或合理與否,直接關系到數學問題解決的質量。培養模型化能力牛頓建立了牛頓第一定律,即是在問題解決過程中根據化學情境的描述,正確選擇研究對象,具象研究對象的數學結構,具象研究對象的過程模式。在進行數學研究的時侯,好多情況是比較復雜的。象這一節課的問題,科學家把實際情況轉化成一定的數學情景,舍去多余的枝節,捉住問題的重點,便于用最簡單的方式解決問題。5、發散性的提問方法問題對思維的啟動、促進、深化起著重要的作用。同一問題,可以不同側面、不同角度、不同方法提出。班主任通過開放式提問,可以讓中學生從多個不同的角度思索問題,有助于提升中學生發散性思維的水平。在向中學生提問的過程中,盡量避開“是不是”、“對不對”的提問,這樣提問對中學生的思維作用不大,盡量少用“為什么”的提問,這樣提問似乎對中學生的思維有一定的作用但容易產生重視惟一的正確答案,不利于培養中學生的發散思維;應積極采用“有什么觀點”、“有哪些不同的想法”的提問,來訓練中學生的發散思諸如在本節課中,當中學生完成借助慣性將錘頭與搖桿套緊的實驗,并說明其原理后,老師就不要簡單問“對不對”,之后就此結束。
而是接著提問中學生“想一想,還有哪些其他辦法?”這樣一問瞬間迸發了中學生的思維,有的中學生說可拿其它斧頭來錘緊;可用錘頭撞擊地面或墻壁;還有的說可在松動的錘頭與搖桿的間隙里攻入鐵釘或鋼條等等。老師首先肯定朋友們能積極動腦,多想辦法解決問題十分好,接著引導中學生剖析這種方式與借助慣性的方式的好壞,因而加深了學生對運用慣性解決實際問題的認識。發散性的提問一般用“除此以外,還有什么?”的形式提問。通過積極采用發散思維提問,有利于中學生把握所學知識,對喚起中學生改變思索方向的焦點,既是突破難點的關鍵,又是中學生憑著已有知識和生活經驗易發散出去的爆發點。經