時(shí)間:2023-05-31 15:09:01
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中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1007-0125(2017)02-0225-01
慕n教學(xué)主要是以在線課程的形式,將藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)課程借助互聯(lián)網(wǎng)渠道實(shí)現(xiàn)大規(guī)模開放性的教學(xué)。慕課可以充分運(yùn)用多種互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)形式的深刻變革,是未來藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)發(fā)展的重要方向。
一、慕課教學(xué)模式帶來的優(yōu)勢作用
(一)有效減少傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制。傳統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)課堂教學(xué)模式不僅受到教學(xué)時(shí)間、授課內(nèi)容和教學(xué)人數(shù)等方面的種種限制,而且學(xué)生不能與教師進(jìn)行充分的互動(dòng)交流,學(xué)生只能被動(dòng)地接受教師講授的內(nèi)容。在慕課教學(xué)模式下,學(xué)生可以享受到更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)資源,在遇到學(xué)習(xí)困難時(shí),隨時(shí)在線請教教師,與同學(xué)建立討論交流小組,更可以請專業(yè)設(shè)計(jì)人員給予專業(yè)指導(dǎo)。
(二)搭建優(yōu)質(zhì)資源共享教育平臺(tái)。首先,學(xué)生擁有了更多的教學(xué)資源,大量藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)課程以視頻的模式存儲(chǔ)在慕課資源平臺(tái),學(xué)生可以在需要時(shí)隨時(shí)調(diào)取。其次,慕課運(yùn)用了多種直觀的教學(xué)手段和教學(xué)技術(shù),可以為學(xué)生全景式再現(xiàn)藝術(shù)設(shè)計(jì)的全過程。第三,慕課資源可以給學(xué)生更具有邏輯性的理論知識(shí)體系,使學(xué)生在更開放的實(shí)踐背景下進(jìn)行理論知識(shí)學(xué)習(xí)及應(yīng)用,從而幫助學(xué)生形成藝術(shù)設(shè)計(jì)的理論知識(shí)的應(yīng)用能力。
(三)建立有效的學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)。慕課在專業(yè)課程資源網(wǎng)絡(luò)和管理平臺(tái)的運(yùn)營下,對每個(gè)參與慕課的學(xué)習(xí)者都建立了專門的學(xué)習(xí)檔案,對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與學(xué)業(yè)水平都有綜合全面的評(píng)估,給學(xué)生提供必要而富有個(gè)性化的智能選課系統(tǒng)。
二、借力慕課教學(xué)模式的主要原則
(一)注重慕課與傳統(tǒng)教學(xué)相融合。慕課雖然有眾多優(yōu)勢與特點(diǎn),慕課使用還應(yīng)當(dāng)注重與傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計(jì)教學(xué)相融合。首先,慕課不能成為單一教學(xué)模式,慕課應(yīng)當(dāng)與傳統(tǒng)教學(xué)雙向互動(dòng)發(fā)展。其次,應(yīng)當(dāng)逐步建立慕課與課堂教學(xué)互動(dòng)的新模式,使學(xué)生在慕課學(xué)習(xí)中遇到障礙時(shí)能得到及時(shí)的幫助指導(dǎo)。第三,在慕課的基礎(chǔ)上對大學(xué)傳統(tǒng)藝術(shù)設(shè)計(jì)課堂教學(xué)體系進(jìn)行必要延伸,使課堂教學(xué)更有針對性與實(shí)用性,切實(shí)發(fā)揮出課堂教學(xué)理論闡述與研究啟發(fā)的優(yōu)勢作用。
(二)注重為學(xué)生提供新型學(xué)習(xí)途徑。為了使學(xué)生有效地利用慕課平臺(tái),逐步打破傳統(tǒng)教學(xué)模式對學(xué)生的限制,應(yīng)當(dāng)對傳統(tǒng)教學(xué)方式與教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深入改革。首先,學(xué)生可以先借助慕課平臺(tái)自主學(xué)習(xí)學(xué)科基礎(chǔ)知識(shí),完成好課前的設(shè)計(jì)工作,然后在課堂中圍繞設(shè)計(jì)作品進(jìn)行專業(yè)探討,這樣有助于補(bǔ)充學(xué)生的知識(shí),有助于解答難點(diǎn)與重點(diǎn)問題。其次,學(xué)生可以根據(jù)自己的能力水平選擇慕課教學(xué)內(nèi)容,豐富自己的專業(yè)知識(shí),借助課堂教學(xué)完成自己業(yè)務(wù)能力的檢驗(yàn)活動(dòng)。第三,學(xué)生還可以借助慕課開展創(chuàng)意活動(dòng),采用參與學(xué)生小組交流討論和師生互評(píng)探討等方式,進(jìn)一步提高學(xué)生專業(yè)學(xué)習(xí)積極性,使學(xué)生在更廣闊的背景下,實(shí)現(xiàn)自己的專業(yè)技能。
三、慕課在藝術(shù)專業(yè)教學(xué)改革的應(yīng)用
為了更好的利用慕課資源,使慕課真正成為提高藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教學(xué)質(zhì)量的有利武器,應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際能力水平與教學(xué)需求,為學(xué)生制定具體的慕課學(xué)習(xí)指導(dǎo)計(jì)劃,從而使慕課教學(xué)與日常教學(xué)緊密結(jié)合。
(一)注重翻轉(zhuǎn)教學(xué)形式。以往傳統(tǒng)的藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)課程教學(xué)都是先教后學(xué),在慕課的背景下,課堂教學(xué)形式成為了先學(xué)后教,學(xué)生可以先在課下完成對設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí),然后帶著具體的問題回到課堂上,教師的任務(wù)也從教授學(xué)生變?yōu)榇鹨山饣?。教學(xué)形式的翻轉(zhuǎn)充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位,首先,要求師生在課前都廣泛收集資料做好相應(yīng)的教學(xué)準(zhǔn)備。其次,課堂上教師不再以講授為主而是以答疑為主。第三,教學(xué)應(yīng)當(dāng)更有個(gè)性化和針對性特征,能對學(xué)生的問題給以必要回答。
(二)注重打造精品優(yōu)質(zhì)課程。慕課是以優(yōu)質(zhì)課程資源為基礎(chǔ)進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)活動(dòng),通過不斷掌握和完善優(yōu)質(zhì)精品課程,圍繞教學(xué)內(nèi)容推出教學(xué)精品,有效對傳統(tǒng)教學(xué)形式進(jìn)行創(chuàng)新,從而符合更多學(xué)生的需要成為新教學(xué)模式。首先,不再受傳統(tǒng)教學(xué)模式的局限,而是根據(jù)學(xué)生的需要推出時(shí)間可長可短的課程。其次,重新勾勒不同知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在聯(lián)系,打造符合學(xué)生思維需要的藝術(shù)專業(yè)課程。第三,注重合理安排教學(xué)順序,采用多種教學(xué)形式,在吸引學(xué)生注意的同時(shí),能有效傳遞教學(xué)內(nèi)容。
四、結(jié)語
慕課教學(xué)模式不僅為藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)學(xué)生帶來了專業(yè)化、信息化和個(gè)性化的教學(xué)渠道,而且可以更好地提高學(xué)習(xí)效率和開拓學(xué)生視野。慕課模式要求藝術(shù)設(shè)計(jì)專業(yè)教師更加注重信息化建設(shè),能夠?qū)W(xué)科課程進(jìn)行重新定位,切實(shí)轉(zhuǎn)變授課方式,從而更好地滿足學(xué)生需要,穩(wěn)步提高教學(xué)質(zhì)量。
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2013)49-0057-03
實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng),是國家中長期教育改革和人才發(fā)展規(guī)劃綱要的基本要求。湖南城市學(xué)院建筑學(xué)專業(yè),是具有鮮明城市辦學(xué)特色的校級(jí)重點(diǎn)專業(yè),其主干理論課程《建筑設(shè)計(jì)原理》教學(xué),在拓寬專業(yè)培養(yǎng)口徑并適應(yīng)市場需要的基礎(chǔ)上,緊緊圍繞培養(yǎng)學(xué)生藝術(shù)精神與工程意識(shí),創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容,改革教學(xué)模式,完善教學(xué)管理等各項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié),取得了較好的教學(xué)效果。
一、樹立“藝術(shù)精神與工程意識(shí)協(xié)同教學(xué)”的課程教學(xué)新理念
建筑設(shè)計(jì)有理性的要求,也有感性的操作,具有科學(xué)與藝術(shù)的雙重屬性。長期以來,《建筑設(shè)計(jì)原理》課程教學(xué)的理念,也在此兩屬性間搖擺:理性的教學(xué)方法以系統(tǒng)理論為綱,把建筑設(shè)計(jì)知識(shí)作為主要教學(xué)內(nèi)容,入門快、易接受,但所傳授的教學(xué)內(nèi)容較為理性、直觀,大部分學(xué)生缺少應(yīng)有的藝術(shù)獨(dú)創(chuàng)精神;感性的教學(xué)方法重感覺、講技巧,以藝術(shù)精神及其美學(xué)價(jià)值追求作為主要教學(xué)宗旨,具有較強(qiáng)的創(chuàng)造性思維成份,但只有少數(shù)同學(xué)能達(dá)到這種“靈感碰撞式”的教學(xué)效果?!八囆g(shù)精神與工程意識(shí)協(xié)同教學(xué)”的課程教學(xué)新理念,強(qiáng)調(diào)藝術(shù)精神與工程意識(shí)在教學(xué)過程中的協(xié)同、交互推進(jìn),在培養(yǎng)學(xué)生藝術(shù)精神及其多元美學(xué)價(jià)值追求的同時(shí),注重其純粹性和抽象化的建筑藝術(shù)形態(tài),與具體的建筑專業(yè)知識(shí)和工程技術(shù)相結(jié)合,強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新能力和工程意識(shí)的同步提高,能較好地滿足國家“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”和國家注冊建筑師考核的基本要求。
二、構(gòu)建“兩階段四模塊”的特色教學(xué)內(nèi)容
基于“藝術(shù)精神與工程意識(shí)協(xié)同教學(xué)”的課程教學(xué)新理念,《建筑設(shè)計(jì)原理》課程教學(xué),探索性地構(gòu)建了與之相協(xié)調(diào)的“兩階段四模塊”課程教學(xué)內(nèi)容:即建筑方案的構(gòu)思階段(包括設(shè)計(jì)創(chuàng)意、設(shè)計(jì)方法兩個(gè)知識(shí)模塊);建筑方案的設(shè)計(jì)階段(包括設(shè)計(jì)知識(shí)、設(shè)計(jì)規(guī)范兩個(gè)知識(shí)模塊)(圖1)。“兩階段四模塊”課程教學(xué)內(nèi)容,涵蓋了建筑學(xué)專業(yè)最核心的美學(xué)追求與行業(yè)最新發(fā)展動(dòng)態(tài)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了教學(xué)、科研、生產(chǎn)“三結(jié)合”。其具體內(nèi)容是:第一階段:建筑方案的構(gòu)思階段。①設(shè)計(jì)創(chuàng)意模塊:建筑藝術(shù)的價(jià)值追求;建筑藝術(shù)的設(shè)計(jì)構(gòu)思;建筑藝術(shù)的形式語言;②設(shè)計(jì)方法模塊:建筑藝術(shù)的形體構(gòu)成;建筑藝術(shù)的空間構(gòu)成;建筑藝術(shù)的細(xì)部構(gòu)成。第二階段:建筑方案的設(shè)計(jì)階段。①設(shè)計(jì)知識(shí)模塊:單一建筑空間設(shè)計(jì);建筑平面組合設(shè)計(jì);建筑剖面完善設(shè)計(jì);建筑立面調(diào)整設(shè)計(jì);總平面與環(huán)境設(shè)計(jì);住宅建筑設(shè)計(jì)原理;②設(shè)計(jì)規(guī)范模塊:民用建筑設(shè)計(jì)通則;建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范;高層建筑防火規(guī)范。此外,科研帶動(dòng)教研,2010年6月,“非線性建筑時(shí)代《建筑設(shè)計(jì)原理》教學(xué)改革研究”被確立為湖南省普通高等學(xué)校教學(xué)改革研究立項(xiàng)項(xiàng)目,課題研究致力于拓展和創(chuàng)新前沿教學(xué)內(nèi)容,參數(shù)化建筑設(shè)計(jì)方法、非線性建筑的模式語言,為建筑設(shè)計(jì)原理課程教學(xué),隨時(shí)更新建筑美學(xué)理論和參數(shù)設(shè)計(jì)方法的教學(xué)內(nèi)容。
三、強(qiáng)化“三課堂一網(wǎng)絡(luò)”的網(wǎng)狀教學(xué)模式
“三課堂一網(wǎng)絡(luò)”的網(wǎng)狀教學(xué)模式是指,課內(nèi)理論講授第一課堂的“理論實(shí)踐協(xié)同教學(xué)模式”;校內(nèi)實(shí)踐體驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室第二課堂的“體驗(yàn)互動(dòng)教學(xué)模式”;課外學(xué)術(shù)活動(dòng)與科技創(chuàng)新第三課堂的“自主建構(gòu)教學(xué)模式”;課程教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化的“網(wǎng)絡(luò)瀏覽教學(xué)平臺(tái)”(圖2)。在本課程第一課堂理論教學(xué)中,我們采用啟發(fā)式、討論式、案例式、情景式教學(xué)方法等,創(chuàng)設(shè)并促進(jìn)了學(xué)生的合作與交流,發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,收到了較好的效果。同時(shí),結(jié)合生產(chǎn)項(xiàng)目,完善“理論實(shí)踐協(xié)同教學(xué)模式”,很好地培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的工程能力和理論素養(yǎng)。創(chuàng)設(shè)校內(nèi)實(shí)踐體驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室第二課堂的“體驗(yàn)互動(dòng)教學(xué)模式”:利用學(xué)校設(shè)計(jì)院和教師工作室平臺(tái),我們將學(xué)生8~10個(gè)人分成一組,在老師的帶動(dòng)下進(jìn)行校內(nèi)實(shí)訓(xùn)室實(shí)踐體驗(yàn)學(xué)習(xí),同時(shí)帶領(lǐng)學(xué)生參加規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)的評(píng)審會(huì),廣泛地聽取當(dāng)?shù)夭块T、專家的意見,學(xué)生從第二課堂及其實(shí)踐拓展中,強(qiáng)化了理論與實(shí)踐的結(jié)合,得到了寶貴的體驗(yàn)感悟和知識(shí)積累。
學(xué)生是教學(xué)中的主體,建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)生的學(xué)習(xí)是在已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的主動(dòng)建構(gòu),是學(xué)生自己建構(gòu)知識(shí)的過程,而不是教師簡單地把知識(shí)傳遞給學(xué)生。所以,教學(xué)應(yīng)逐步減少教師的外部控制,增加學(xué)生主動(dòng)、自主的學(xué)習(xí)過程;教師應(yīng)幫助和引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和動(dòng)機(jī)、傳道解惑、構(gòu)建學(xué)生的學(xué)習(xí)環(huán)境。為此,我們開辟豐富多彩的課外第三課堂“自主建構(gòu)教學(xué)模式”。2007年以來,我們成立了多個(gè)學(xué)生課外科技創(chuàng)新活動(dòng)小組,共完成大學(xué)生研究性和創(chuàng)新性項(xiàng)目9項(xiàng);2009年以來,我們有計(jì)劃地邀請校內(nèi)、外專家作學(xué)術(shù)報(bào)告和探討本課程學(xué)術(shù)界熱點(diǎn)問題,校內(nèi)、外專家建筑理論專題學(xué)術(shù)報(bào)告達(dá)11人次,開闊了學(xué)生學(xué)術(shù)視野,營造了學(xué)術(shù)氛圍。此外,我們開辟教學(xué)樓五、六兩層的走廊作櫥窗,陳列優(yōu)秀設(shè)計(jì)作品和上屆學(xué)生的設(shè)計(jì)作品,開展各種學(xué)術(shù)沙龍、教師輪流參與指導(dǎo)等多種學(xué)術(shù)活動(dòng)。另外,學(xué)院專門開辟了一個(gè)近200m2的展覽室,展出各種優(yōu)秀獲獎(jiǎng)成果,以豐富第三課堂的課外教學(xué)。與此同時(shí),積極開展網(wǎng)絡(luò)教學(xué),構(gòu)建現(xiàn)代技術(shù)教育信息平臺(tái)。本課程理論課全程運(yùn)用多媒體教學(xué),其PPt課件已全部制作上網(wǎng);此外,教學(xué)網(wǎng)站上還有學(xué)校所做的設(shè)計(jì)作品、設(shè)計(jì)實(shí)例、習(xí)題、教學(xué)錄像等,大大豐富了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的網(wǎng)絡(luò)精品資源,構(gòu)建了與時(shí)俱進(jìn)的“網(wǎng)絡(luò)瀏覽教學(xué)平臺(tái)”。
四、完善“激勵(lì)與彈性”的教學(xué)管理
教學(xué)管理通常是指,從教師的工作規(guī)范到學(xué)生的學(xué)習(xí)要求,包括聽課制度、評(píng)教機(jī)制、考核機(jī)制等等,都有制度保證。在基于“藝術(shù)精神與工程意識(shí)協(xié)同教學(xué)”的《建筑設(shè)計(jì)原理》課程體系建設(shè)過程中,我們特別探索了“激勵(lì)與彈性”的教學(xué)管理,收到了較好的教學(xué)效果?!凹?lì)與彈性”的教學(xué)管理是指,建立學(xué)習(xí)激勵(lì)機(jī)制,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)和自主學(xué)習(xí)。首先,建立“成績評(píng)定彈性計(jì)分機(jī)制”,即設(shè)立“創(chuàng)新附加成績”計(jì)入總成績的“彈性計(jì)分機(jī)制”,鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)踐體驗(yàn)與大學(xué)生創(chuàng)新性項(xiàng)目研究,從而提高學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)踐能力和藝術(shù)創(chuàng)新精神。其次,通過介紹本課程在專業(yè)人才培養(yǎng)中的地位和作用,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;通過協(xié)助課外學(xué)術(shù)沙龍和創(chuàng)新活動(dòng),培養(yǎng)對本課程學(xué)習(xí)熱情;通過與學(xué)生座談、課后交友調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性;通過對一部分考研的學(xué)生的個(gè)別輔導(dǎo)帶動(dòng)學(xué)風(fēng)建設(shè)。
五、教學(xué)改革的應(yīng)用成效與推廣前景
1.教學(xué)改革取得了較好的應(yīng)用成效。本課程是建筑學(xué)專業(yè)的主干課程,是學(xué)生實(shí)際工作、繼續(xù)學(xué)習(xí)深造的理論基礎(chǔ)。畢業(yè)生同學(xué)都普遍認(rèn)為,《建筑設(shè)計(jì)原理》課程理論教學(xué)質(zhì)量高,學(xué)生學(xué)習(xí)收獲大。特別是本課程教學(xué)的校內(nèi)實(shí)踐體驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室,其第二課堂的“體驗(yàn)互動(dòng)教學(xué)模式”,在學(xué)生專業(yè)理論水平不斷提升的同時(shí),更助進(jìn)了學(xué)生職業(yè)道德素質(zhì)、社會(huì)活動(dòng)能力、設(shè)計(jì)實(shí)踐能力、綜合協(xié)調(diào)能力等的全面提高。因而,畢業(yè)生參加工作后,普遍成為各個(gè)建筑設(shè)計(jì)院的中堅(jiān)力量,很多學(xué)生畢業(yè)不久就成為了建筑設(shè)計(jì)項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人,有的甚至走上了領(lǐng)導(dǎo)崗位。如劉君言、戴新征等同學(xué),主要負(fù)責(zé)義烏市北苑資產(chǎn)管理中心辦公樓、江西永修親水山莊小區(qū)、江西高安德億香格里拉大酒店等多項(xiàng)實(shí)踐工程,表現(xiàn)出較強(qiáng)的設(shè)計(jì)實(shí)踐能力和綜合協(xié)調(diào)能力,并很快組建了自己的設(shè)計(jì)公司。因此,本課程的“體驗(yàn)互動(dòng)教學(xué)”,在提升畢業(yè)生工程意識(shí)、實(shí)踐能力等諸方面取得了較好的成績,畢業(yè)生受到了用人單位的普遍歡迎。在本課程教學(xué)過程中,建筑學(xué)專業(yè)同學(xué)共完成湖南城市學(xué)院大學(xué)生研究性創(chuàng)新性項(xiàng)目9項(xiàng),學(xué)生的藝術(shù)追求與創(chuàng)新能力也得到了全面提高,深受社會(huì)各界好評(píng)。如2009屆畢業(yè)生徐順,就職于深圳市建筑設(shè)計(jì)研究總院有限公司,在“山東威海韓國風(fēng)情街、山東惠民縣人民醫(yī)院”等國內(nèi)大型招標(biāo)項(xiàng)目中,多次贏得好成績;2010屆畢業(yè)生戴海飛,剛畢業(yè)半年,其蛋形蝸居的設(shè)計(jì)創(chuàng)意,以及他用竹子造出的“蛋形小屋”,引起了中央電視臺(tái)和社會(huì)各界的強(qiáng)烈反響。充分體現(xiàn)了基于“藝術(shù)精神與工程意識(shí)協(xié)同教學(xué)”的《建筑設(shè)計(jì)原理》課程教學(xué),在培養(yǎng)學(xué)生藝術(shù)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力等方面的良好教學(xué)效果。
2.教學(xué)改革具有較好的推廣前景。2009年,《建筑設(shè)計(jì)原理》教學(xué)課程被評(píng)為湖南省普通高校精品課程,與該課程對應(yīng)的教學(xué)資源和教學(xué)創(chuàng)新體系,包括課內(nèi)理論講授第一課堂的“理論實(shí)踐協(xié)同教學(xué)模式”、校內(nèi)實(shí)踐體驗(yàn)實(shí)訓(xùn)室第二課堂的“體驗(yàn)互動(dòng)教學(xué)模式”、課外學(xué)術(shù)活動(dòng)與科技創(chuàng)新第三課堂的“自主建構(gòu)教學(xué)模式”、外加課程教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化的“網(wǎng)絡(luò)瀏覽教學(xué)平臺(tái)”等,已上傳到“湖南省高等學(xué)校精品課程網(wǎng)”。本課程網(wǎng)站建設(shè)水平高,教學(xué)模式特色鮮明,可操作性強(qiáng),推廣進(jìn)程快。其網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源更是倍受莘莘學(xué)子廣泛關(guān)注,自2010年12月起,《建筑設(shè)計(jì)原理》課程網(wǎng)站點(diǎn)擊率一直穩(wěn)居“湖南省高等學(xué)校精品課程網(wǎng)”第一位。不少省內(nèi)、外高校學(xué)子,都紛紛發(fā)來電郵,希望拷貝原版全套課件。與此同時(shí),不少省內(nèi)外高校同行,如湖南科技大學(xué)、中南林業(yè)科技大學(xué)、湖南文理學(xué)院、惠州學(xué)院的同行教師,也前來交流學(xué)習(xí),并十分贊賞本課程所取得的教學(xué)成果及其優(yōu)秀的網(wǎng)絡(luò)共享教學(xué)資源。顯然,借助“湖南省高等學(xué)校精品課程網(wǎng)”,本教學(xué)成果已在全?。酥寥珖┩惛咝V校〉昧溯^好的推廣與應(yīng)用。
注重藝術(shù)精神與工程意識(shí)同步推進(jìn)的《建筑設(shè)計(jì)原理》課程教學(xué)改革,符合《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》和《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要(2010—2020年)》的基本要求。因此,本教學(xué)成果在國內(nèi)同類研究中,具有一定的領(lǐng)先性,具有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
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一、小學(xué)數(shù)學(xué)歸納推理教學(xué)簡析
小學(xué)數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)是以活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),邏輯思維為核心的認(rèn)知過程. 歸納推理教學(xué),是指符合學(xué)生的心理特征和智力發(fā)展水平,以學(xué)生已有的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),由教師組織適當(dāng)活動(dòng),激發(fā)興趣,啟發(fā)思考,引導(dǎo)自主探索,使學(xué)生在歸納過程中建構(gòu)數(shù)學(xué)知識(shí),提高數(shù)學(xué)表征技能,學(xué)習(xí)解決問題的基本策略,發(fā)展邏輯推理能力.
二、小學(xué)數(shù)學(xué)歸納推理教學(xué)設(shè)計(jì)
(一)教學(xué)設(shè)計(jì)的理念
歸納推理教學(xué)存在于整個(gè)小學(xué)階段,是有計(jì)劃,有系統(tǒng),分層次,遵循小學(xué)思維認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的教學(xué)安排. 其理論依據(jù)主要為認(rèn)知心理理論,在歸納的開始和持續(xù)過程中,只有主體處于喚醒狀態(tài),才能提供注意的特定方向. 喚醒程度與思維發(fā)展和認(rèn)知心理規(guī)律有關(guān),代表理論為皮亞杰的認(rèn)知發(fā)展理論和朱智賢(1998)的研究,得出在小學(xué)教學(xué)中,初入學(xué)的兒童在認(rèn)識(shí)和理解事物時(shí)常常不能抓住本質(zhì)聯(lián)系,不能從許多特殊中概括出一般. 通過教學(xué),可以使小學(xué)生的歸納推理能力伴隨知識(shí)經(jīng)驗(yàn)而發(fā)展. 總的來說,歸納推理教學(xué)通過將研究對象分解為各個(gè)組成部分,考察部分的地位、作用,撇開事物的非本質(zhì)屬性進(jìn)行抽象概括,以整體把握事物之間的相互聯(lián)系和制約關(guān)系.
(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)
1. 認(rèn)知喚醒,引起注意
教師通過恰當(dāng)?shù)姆绞?,引?dǎo)學(xué)生進(jìn)行有目的、有價(jià)值的注意. 教師必須明確觀察目的、內(nèi)容和方法,即學(xué)生觀察所能達(dá)到的預(yù)期效果;注意主體內(nèi)容的選擇;給學(xué)生多方面、多角度觀察方式的選擇. 教師給予學(xué)生有針對性的認(rèn)知喚醒引起注意,開啟歸納推理教學(xué).
2. 聯(lián)系新舊,統(tǒng)和整體
在喚醒學(xué)生認(rèn)知的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系新舊知識(shí),以分析與比較的方法,歸納整理出事物之間的相似性以及差異性. 從區(qū)分具體事物逐步發(fā)展到區(qū)分抽象的異同,從區(qū)分個(gè)別逐步發(fā)展到整體,最終將直接的感知轉(zhuǎn)化到抽象的整體,提高邏輯判斷水平.
3. 發(fā)散思維,應(yīng)用解決
通過習(xí)題解答、書面作業(yè)等方式讓學(xué)生把所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際,建構(gòu)完整的數(shù)學(xué)知識(shí),提高數(shù)學(xué)表征技能,鍛煉發(fā)散思維,真正領(lǐng)悟歸納的方法,能夠通過獨(dú)立的推理解決問題,發(fā)展邏輯推理能力.
(三)教學(xué)案例探討
歸納推理的教學(xué)設(shè)計(jì),根據(jù)小學(xué)兒童思維認(rèn)知發(fā)展理論,結(jié)合新課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)段劃分,選取三個(gè)代表案例.
歸納推理的初級(jí)階段(低學(xué)段)依據(jù)感官知覺到的數(shù)學(xué)對象表面,通過枚舉法歸納推理獲得結(jié)論. 所獲結(jié)論的過程不能準(zhǔn)確地用語言、文字或加以邏輯說明,處于緘默認(rèn)知狀態(tài). 教學(xué)階段可分為階段一(以大量較明顯規(guī)律的例子,使學(xué)生能夠用自己的語言講述出來),階段二(以實(shí)物為載體,讓學(xué)生進(jìn)行分類、排序,初步掌握觀察的方法,養(yǎng)成觀察的習(xí)慣).
歸納推理的完善階段(中學(xué)段)
通過低學(xué)段積累的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),進(jìn)行簡單系統(tǒng)的歸納推理學(xué)習(xí). 內(nèi)容上安排側(cè)重于數(shù)量性質(zhì)特征(之前積累的數(shù)學(xué)經(jīng)驗(yàn))和圖形性質(zhì)特征(之前多以實(shí)物為載體).
結(jié)合小學(xué)生數(shù)、形知識(shí)的擴(kuò)展,歸納能力的提高,設(shè)計(jì)足夠多的、有典型性的特例,讓學(xué)生深化分析、比較、推理規(guī)律,能對獲得的猜想進(jìn)行正誤檢驗(yàn).
說明:6 = 4 × 2 - 2,10 = 4 × 3 - 2,14 = 4 × 4 - 2,18 = 4 × 5 - 2,22 = 4 × 6 - 2,每個(gè)數(shù)都是序號(hào)的4倍減2. 經(jīng)檢驗(yàn)第一個(gè)數(shù):4 × 1 - 2 = 2,得出猜想正確的結(jié)論.
案例4 “如果兩個(gè)數(shù)都不是5的倍數(shù),那么它們的和也不是5的倍數(shù). ”你認(rèn)為這個(gè)規(guī)律對嗎?如7與9都不是 5 的倍數(shù),它們的和 16 也不是 5 的倍數(shù).
說明:做任何推理時(shí)都要有根據(jù)作為支撐,證明理論錯(cuò)誤時(shí)也需要有反例支持. 如:7和8都不是5的倍數(shù),但它們的和15是5的倍數(shù).
三、結(jié) 語
對于小學(xué)數(shù)學(xué)歸納推理教學(xué)需要長期且不斷的探索,才能找尋到適合學(xué)生發(fā)展數(shù)學(xué)邏輯推理的方法,應(yīng)遵循學(xué)校、教師及其學(xué)生本身的特點(diǎn)、規(guī)律,選擇合理的歸納推理教學(xué)內(nèi)容,不失創(chuàng)新和改進(jìn)的嘗試,讓學(xué)生欣然接受的同時(shí)達(dá)到歸納推理教學(xué)目標(biāo),促進(jìn)學(xué)生更好地發(fā)展.
【參考文獻(xiàn)】
物理課程在進(jìn)行改革的同時(shí),學(xué)生初高中階段的數(shù)學(xué)所學(xué)也在發(fā)生著調(diào)整,物理教師要經(jīng)常性地了解學(xué)生真實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),明確學(xué)生在物理學(xué)習(xí)必備的數(shù)學(xué)知識(shí)方面還有多少缺失.從而基于上述情形更加合理地安排教學(xué)設(shè)計(jì).高中物理的很多概念和規(guī)律都是要借助數(shù)學(xué)語言來描述,比如“速度”“電場強(qiáng)度”“電容”等物理量的定義就是用比值來定義;力的分解和合成方面對三角函數(shù)的要求非常高,類似的情況下,學(xué)生如果存在數(shù)學(xué)能力上的不足,則直接導(dǎo)致物理概念理解的困難,物理方法運(yùn)用失當(dāng),進(jìn)而導(dǎo)致相關(guān)問題解決上的錯(cuò)誤.
2 恰當(dāng)?shù)厥褂脭?shù)學(xué)語言,將數(shù)學(xué)融入物理
高中階段對物理內(nèi)容進(jìn)行表述時(shí)一般有三種形式:文字描述、圖像描述、方程描述.第三項(xiàng)其實(shí)就是指數(shù)學(xué)語言,這三種表述形式是互為補(bǔ)充的.教學(xué)中,只有幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)和物理的融合,才能使得學(xué)生切實(shí)地掌握概念和規(guī)律.實(shí)際情況中,很多同學(xué)不善于將物理和數(shù)學(xué)結(jié)合起來,通過兩種思維方法相互協(xié)調(diào)來理解物理規(guī)律、處理物理問題.而改變這一現(xiàn)象的關(guān)鍵就是訓(xùn)練學(xué)生從物理角度熟悉數(shù)學(xué)語言,實(shí)現(xiàn)學(xué)科上的融合.具體做法有以下幾點(diǎn).首先,新課教學(xué)時(shí),在結(jié)合物理情境,完成物理規(guī)律的文字描述、圖像描述的基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生建立數(shù)學(xué)方程,在一系列推理和演繹中,實(shí)現(xiàn)物理內(nèi)容表述形式上的靈活過渡;其次,在相關(guān)概念的建立中,盡可能用規(guī)范而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)語言來說明.
例如,在構(gòu)建“瞬時(shí)速度”這個(gè)概念時(shí),就要結(jié)合“平均速度”的理解,用“極限”的方法來認(rèn)識(shí)它;再次,物理公式源于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析,這一歸納總結(jié)的過程,教師要指導(dǎo)學(xué)生自己完成,形成自己對公式的認(rèn)識(shí),例如利用控制變量法來探究電阻定律,一組組數(shù)據(jù)采集之后,教師要引導(dǎo)學(xué)生通過計(jì)算、繪圖等手段總結(jié)正反比規(guī)律,最終歸納出電阻定律的公式:R=ρ[SX(]l[]S[SX)],學(xué)生對自己歸納出的結(jié)論,自然會(huì)有更加深刻的理解;最后,針對具體的物理問題進(jìn)行處理,教師要引導(dǎo)學(xué)生對問題情境進(jìn)行分析,從中提取物理模型,再用數(shù)學(xué)語言來描述相關(guān)物理量之間的關(guān)系,逐漸形成解決問題的思路,從而讓學(xué)生實(shí)現(xiàn)物理規(guī)律的靈活使用.
3 注重學(xué)生數(shù)學(xué)方法的恰當(dāng)使用
高中物理教學(xué)的一項(xiàng)重要任務(wù)是讓學(xué)生掌握一定的科學(xué)方法.所謂科學(xué)方法,總體說來就是分析解決科學(xué)問題的基本手段,它對物理學(xué)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用,也是有利于學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)學(xué)習(xí)到能力提升的過渡.科學(xué)方法大多以較為松散的形態(tài)隱藏在教材的知識(shí)表述中,而學(xué)生往往由于過度重視知識(shí)和技能的學(xué)習(xí),而忽略了科學(xué)方法的提煉,進(jìn)而使得學(xué)生相關(guān)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)也大打折扣.因此,日常教學(xué)中,教師應(yīng)該有意識(shí)地進(jìn)行科學(xué)方法教學(xué).
高中物理中與數(shù)學(xué)相關(guān)的科學(xué)方法包括 “數(shù)學(xué)抽象”、“相似類別”、“數(shù)理演繹”等等.
例如:在解決追及與相遇問題時(shí),我們有物理過程分析法、圖像法、相對運(yùn)動(dòng)法,同時(shí)還有一種純數(shù)學(xué)的方法:假設(shè)發(fā)生追及的兩個(gè)物體相遇的時(shí)間為t,圍繞位移關(guān)系來構(gòu)建方程,最后化簡為一個(gè)一元二次方程,從根的判別式的角度來給出答案,這種解題方法就屬于“數(shù)學(xué)抽象”.
類似的問題不勝枚舉,而事實(shí)上,我們很多學(xué)生有著很扎實(shí)的數(shù)學(xué)功底,但是放在物理問題的大背景下,卻不會(huì)使用,這實(shí)質(zhì)上就屬于科學(xué)方法的不足,針對這一局面,教師可以在教學(xué)過程中關(guān)注這樣幾點(diǎn):首先是在物理知識(shí)的教學(xué)進(jìn)程中,對其中隱含的科學(xué)方法進(jìn)行顯性化處理,直觀地呈現(xiàn)出來,引起學(xué)生注意;其次是將教材中有關(guān)科學(xué)方法的使用過程徹底展示出來,例如動(dòng)能定理、動(dòng)量守恒定律都是基于大量的數(shù)據(jù)處理,通過數(shù)學(xué)方法將其歸納出來的,教師要引導(dǎo)學(xué)生在探究過程中,實(shí)現(xiàn)由實(shí)驗(yàn)到結(jié)論的逐步完成,在實(shí)踐中獲取科學(xué)方法的體驗(yàn);再次是給學(xué)生方法上的點(diǎn)撥,引導(dǎo)他們自己來發(fā)掘教材中的科學(xué)方法;最后,學(xué)以致用很重要,給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境,讓他們在新問題的探究過程中鞏固和深化相關(guān)方法的掌握.
4 注重相關(guān)數(shù)學(xué)能力的培養(yǎng)
數(shù)學(xué)有著高度的概括性,這一特質(zhì)為物理概念和物理規(guī)律的表述提供了最為簡潔的形式;同時(shí)數(shù)學(xué)思維的邏輯性和嚴(yán)密性也對人類物理研究有著推進(jìn)作用.可以這樣說,任何層面的物理學(xué)習(xí)和研究離不開數(shù)學(xué)方法和思維,高考物理試題也很重視檢查學(xué)生數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力.當(dāng)然學(xué)生具備某項(xiàng)數(shù)學(xué)能力,并不代表他能將其用于物理學(xué)習(xí),因此在實(shí)際教學(xué)中,教師應(yīng)注重學(xué)生這幾方面能力的培養(yǎng).
第一,引導(dǎo)學(xué)生能從物理問題中提取相關(guān)模型,進(jìn)而轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題來進(jìn)行處理.對具體問題分析的時(shí)候,要綜合多種物理方法和數(shù)學(xué)方法進(jìn)行分析,構(gòu)建一系列的運(yùn)動(dòng)示意圖、數(shù)學(xué)方程、函數(shù)圖象等等.
第二,重視學(xué)生數(shù)學(xué)推導(dǎo)能力的培養(yǎng),在物理規(guī)律的推論研究、物理問題的相關(guān)推理過程中,讓學(xué)生熟悉數(shù)學(xué)工具和數(shù)學(xué)方法的使用.
第三,重視估算能力的培養(yǎng),萬有引力定律、分子熱運(yùn)動(dòng)、原子結(jié)構(gòu)等章節(jié),都給學(xué)生估算能力的訓(xùn)練提供了很多問題,這種能力的培養(yǎng)有助于學(xué)生創(chuàng)新能力和開放性思維的提升.
第四,結(jié)合完整的物理認(rèn)知體系,理順物理規(guī)律的數(shù)理關(guān)系,即既能通過物理表述想到數(shù)學(xué)表達(dá),又能通過數(shù)學(xué)表達(dá)及時(shí)地聯(lián)系到物理情境.
一、教材文本的認(rèn)識(shí)與思考
教材關(guān)注了學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,同一模塊知識(shí)在不同的學(xué)習(xí)時(shí)期呈現(xiàn)出不同的內(nèi)容,提出不同的學(xué)習(xí)目標(biāo),我們的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)是否關(guān)注這一點(diǎn),并付諸實(shí)施呢?教材的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)十分鮮明,強(qiáng)化學(xué)生在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)過程中的主體地位,突出探索式學(xué)習(xí)方式,即在知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中給學(xué)生留有充分思考與交流的時(shí)間和空間,讓學(xué)生經(jīng)歷觀察、實(shí)驗(yàn)、猜測、推理、交流、反思等活動(dòng),為改進(jìn)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)方式提供必要的保證同樣,我們的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)是否也關(guān)注到這一點(diǎn)呢?
二、從教材文本走向有效性的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)
教材是教師實(shí)施教學(xué)活動(dòng)的基本文本,我們提倡帶著學(xué)生走進(jìn)教材而不是帶著教材走進(jìn)學(xué)生,用教材教而不是教教材,但是教材的示范引領(lǐng)作用也不能忽視把握教材文本中的學(xué)習(xí)目標(biāo)、經(jīng)驗(yàn)、方法,設(shè)計(jì)有效的建構(gòu)活動(dòng)新課程更關(guān)注知識(shí)的形成過程,并在此過程中提供讓“學(xué)生主動(dòng)地進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)、猜想、驗(yàn)證、推理與交流”的機(jī)會(huì),倡導(dǎo)“學(xué)生的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)活動(dòng)應(yīng)當(dāng)是一個(gè)生動(dòng)活潑的、主動(dòng)的和富有個(gè)性的過程”然而,學(xué)生往往在此過程中覺得有困難,這不僅與學(xué)生個(gè)體的學(xué)習(xí)能力有關(guān),更重要的是我們的建構(gòu)活動(dòng)的設(shè)計(jì)不盡如人意,因此,筆者提出三點(diǎn)思考:
(1)關(guān)注不同學(xué)習(xí)階段的不同目標(biāo),教學(xué)設(shè)計(jì)要緊扣現(xiàn)階段的教學(xué)目標(biāo)
在設(shè)計(jì)“概率”這三個(gè)學(xué)習(xí)階段的課堂教學(xué)時(shí),因?qū)W(xué)生的能力要求不同,所提出的問題也不同,如下面這個(gè)問題:
有4個(gè)盒子:1號(hào)盒子中放有10個(gè)紅球;2號(hào)盒子中放有10個(gè)白球;3號(hào)盒子中放有8個(gè)紅球、2個(gè)白球;4號(hào)盒子中放有5個(gè)紅球,5個(gè)白球
對于以上題設(shè),在蘇科版《數(shù)學(xué)》教材中的“感受概率”教學(xué)時(shí),設(shè)計(jì)問題是;現(xiàn)在要從某一個(gè)盒子中摸球,幾號(hào)盒子一定能摸到紅球?幾號(hào)盒子有可能摸到紅球?幾號(hào)盒子一定摸不到紅球?
但是,在蘇科版《數(shù)學(xué)》教材中的“認(rèn)識(shí)概率”教學(xué)時(shí),設(shè)計(jì)問題是:讓你分別從4個(gè)盒子中摸出1個(gè)白球,摸到白球的概率分別是多少?
而在蘇教版《數(shù)學(xué)》教材中的“概率的簡單應(yīng)用”教學(xué)時(shí),設(shè)計(jì)問題是:將4個(gè)盒子中的球全部放在一個(gè)口袋里,顯然袋中裝有白球和紅球共40個(gè),如果事先不知道袋中有多少個(gè)白球、多少個(gè)紅球,那么你能提供一種方法來估計(jì)袋中白球數(shù)和紅球數(shù)嗎?你采用的方法的依據(jù)是什么?
事實(shí)上,學(xué)生對某一個(gè)概念的理解經(jīng)歷了一個(gè)逐步發(fā)展的過程,這也有利于學(xué)生不斷加深對這一概念的理解因此,不同的學(xué)習(xí)階段應(yīng)有不同的設(shè)計(jì)要求,要充分把握學(xué)生不同年齡段的心理特征,尊重認(rèn)知規(guī)律,適當(dāng)提出問題,讓學(xué)生的能力發(fā)展合乎規(guī)律
(2)關(guān)注學(xué)生原先探索知識(shí)的方法,通過遷移方法來支撐有效的數(shù)學(xué)思考
設(shè)計(jì)蘇教版《數(shù)學(xué)》教材“圖形的相似”的教學(xué)時(shí),全等形是相似形的基礎(chǔ),可以通過類比、猜想、說理的方法由三角形全等的條件和全等三角形的性質(zhì)去探索三角形相似的條件和相似三角形的性質(zhì)如“探索三角形相似的條件”,筆者設(shè)計(jì)的問題情境為:回顧“全等三角形的概念、探索全等三角形的條件”的研究過程,你有什么體會(huì)?如何探索三角形相似的條件?引導(dǎo)學(xué)生與判定兩個(gè)三角形全等的條件類比,從中感悟到判定兩個(gè)三角形相似的條件
(3)關(guān)注學(xué)生原先探索知識(shí)的經(jīng)驗(yàn),應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來支撐有效的探究活動(dòng)
蘇教版《數(shù)學(xué)》教材“中心對稱圖形(一)”第1節(jié)“圖形的旋轉(zhuǎn)”引導(dǎo)學(xué)生回顧圖形平移的概念,以及平移性質(zhì)的探索過程,指導(dǎo)學(xué)生從概念、性質(zhì)、作圖這三方面來研究,從而與圖形的平移進(jìn)行類比探索研究的設(shè)計(jì)從以下三個(gè)方面展開:概念教學(xué)設(shè)計(jì)中,突出類似圖形的平移,抓住平移方向、平移距離,圖形旋轉(zhuǎn)扣住旋轉(zhuǎn)的中心、方向、角度三個(gè)要點(diǎn);性質(zhì)探索設(shè)計(jì)中,突出類似平移研究的角度,引導(dǎo)學(xué)生研究旋轉(zhuǎn)前后的圖形、對應(yīng)點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離、旋轉(zhuǎn)角等;作圖教學(xué)設(shè)計(jì)中,突出類似平移作圖,抓住幾個(gè)關(guān)鍵的點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)來完成作圖
三、開放、創(chuàng)新地處理教材中的例題、習(xí)題,設(shè)計(jì)有效的鞏固訓(xùn)練活動(dòng)
例題、習(xí)題的教學(xué)是課堂教學(xué)的重要部分,是運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問題、鞏固新知、進(jìn)一步理解知識(shí),為此筆者提倡結(jié)合學(xué)生實(shí)際情況對教材的例題、習(xí)題課做加工比如,教材的章節(jié)開頭,往往會(huì)給出一些生活中的實(shí)際問題,而在每節(jié)的例題講解中,常常會(huì)以封閉的方式呈現(xiàn)問題,教師就要重新加工,改變呈現(xiàn)方式,為學(xué)生提供問題的實(shí)際背景,展示解決問題的思考與探索過程,讓學(xué)生經(jīng)歷從實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題的過程,提高學(xué)生的參與度,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣
基于學(xué)生初學(xué)時(shí)的實(shí)際情況,教材大多數(shù)習(xí)題的條件和結(jié)論是明確的,但是隨著學(xué)習(xí)的不斷深入,如到了整章復(fù)習(xí)或期中、期末復(fù)習(xí)時(shí),教師可以對例題、習(xí)題進(jìn)行二次改編,改變陳題的條件或隱去舊題的結(jié)論,增強(qiáng)問題的開放性
教師還可利用教材中的“例題、習(xí)題、練一練”等內(nèi)容設(shè)計(jì)反思型問題串,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析和思考,從而深化對問題的理解,揭示問題的本質(zhì),提高探索規(guī)律的能力
人教版教材“光的干涉”實(shí)驗(yàn)安排在明暗條紋分布規(guī)律之后,實(shí)驗(yàn)之前學(xué)生已學(xué)習(xí)了光程差、相干波等基本概念.傳統(tǒng)光的干涉實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師慣于借助數(shù)學(xué)方式推導(dǎo),得出干涉實(shí)驗(yàn)測波長公式,最后通過實(shí)驗(yàn)的具體操作訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手操作能力,加深物理規(guī)律的理解.然而真正的教學(xué)實(shí)施中并未產(chǎn)生預(yù)期的效果,一方面雙縫干涉測波長的實(shí)驗(yàn)原理推導(dǎo)中,以習(xí)題的形式向?qū)W生展示,禁錮了學(xué)生的思維,未經(jīng)歷整個(gè)探究過程學(xué)生很難體會(huì)到數(shù)據(jù)處理時(shí)的雙重近似,不注重光的干涉實(shí)驗(yàn)教學(xué)的生態(tài)化,導(dǎo)致教學(xué)外部效度不高等缺陷.另一方面,波長測量公式講解后,教材試圖僅通過選用實(shí)驗(yàn)觀察的方式加深學(xué)生對光的干涉測波長的認(rèn)識(shí),并未指出“干涉”實(shí)驗(yàn)的本質(zhì),學(xué)生在做題過程中僅靠機(jī)械式記憶來解決問題,往往缺乏對問題的實(shí)質(zhì)性的理解.沒有相關(guān)的物理意義做支撐,公式蒼白缺乏厚重感,學(xué)生只能憑借機(jī)械式記憶,解題過程中干涉公式用錯(cuò)不在少數(shù).
2 溯本求源透視實(shí)驗(yàn)本質(zhì)
無論是部分教師還是學(xué)生,之所以對波長求解的定量推導(dǎo)的雙重近似產(chǎn)生疑問,關(guān)鍵原因在于未曾深入分析認(rèn)知干涉原理.針對以上教學(xué)中出現(xiàn)的問題,我們以原始物理問題為問題的起始點(diǎn),希冀憑借原始物理問題,透視光的干涉實(shí)驗(yàn)本質(zhì).
2.1 原始物理問題理論推導(dǎo)
學(xué)生通過上節(jié)課的學(xué)習(xí),定性掌握了干涉規(guī)律即:兩縫發(fā)出的波到屏的路程差是半波長偶數(shù)倍時(shí),屏上出現(xiàn)疊加加強(qiáng)區(qū),光能量較強(qiáng),屏幕出現(xiàn)亮條紋.此時(shí)教師應(yīng)向?qū)W生提出這樣的問題:如何利用光的雙縫干涉,測量單色光的波長?定量推出一個(gè)表達(dá)式 .光的干涉規(guī)律的探究激發(fā)了學(xué)生求知的欲望,原始物理問題的提出促進(jìn)學(xué)生意義學(xué)習(xí)的進(jìn)一步升華.這是一道典型的原始物理問題,由于沒有提供任何數(shù)據(jù),學(xué)生要想解決此原始物理問題,需要在理解物理本質(zhì)基礎(chǔ)上,在自主建立恰當(dāng)?shù)哪P停O(shè)置數(shù)據(jù)給予解答,具有很強(qiáng)的生態(tài)性.
光波不同于機(jī)械波,光的波動(dòng)性很難直接用眼睛觀察到,學(xué)生前概念中并不認(rèn)同光是一種波,而雙縫干涉實(shí)驗(yàn)恰恰改變了這一弊端.波長是一個(gè)微小量,直接用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器很難測量出其長度值,通過光的干涉實(shí)驗(yàn)不僅展示其波動(dòng)性,更將光波波長這一微小量放大,我們達(dá)到測量光的波長的目的.
3 教學(xué)啟示
通過以上兩個(gè)過程,將生態(tài)化的光的干涉情景全面地呈現(xiàn)給學(xué)生,繼而,提出凸顯物理知識(shí)結(jié)構(gòu),彰顯光的干涉的物理學(xué)本質(zhì),適合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的教學(xué)設(shè)計(jì),歸結(jié)上述教學(xué)設(shè)計(jì),我們總結(jié)以下兩點(diǎn)啟示.
3.1 完美詮釋光的干涉教學(xué)的生態(tài)化
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):1002-7661(2015)02-060-01
課堂教學(xué)是師生之間、生生之間思維碰撞的場所,數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的最大任務(wù)是最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生思維參與的積極性。建構(gòu)主義認(rèn)為,一堂課的效果如何首先應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生學(xué)得如何。學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性首先體現(xiàn)在學(xué)生是否積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí),以保證學(xué)生對知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)。而教師教學(xué)的有效性則首先體現(xiàn)在能否調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,促進(jìn)學(xué)生對知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)。所以,進(jìn)行數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的情境設(shè)計(jì)是十分必要的,而這設(shè)計(jì)又要求我們一線的教師要科學(xué)、藝術(shù)地處理教材,喚起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。
一、問題情境的設(shè)計(jì)
良好的情境可以使教學(xué)內(nèi)容觸及學(xué)生的情緒和意志領(lǐng)域,使學(xué)生把學(xué)習(xí)活動(dòng)變成自己的精神需求,良好的情境成為了教師提高課堂教學(xué)效率的重要手段。我們教師在教學(xué)中要能根據(jù)教材特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)膬?nèi)容,編成合適的問題,把問題作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn),以問題情境激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,讓學(xué)生在迫切要求的情況下學(xué)習(xí)。
比如,在“直線與平面垂直的判定”一課中,對于直線與平面垂直的定義,筆者設(shè)計(jì)了如下幾個(gè)小問題,進(jìn)行引導(dǎo):
1、在陽光下觀察直立于地面旗桿AB及它在地面的影子BC,旗桿所在的直線與影子所在直線位置關(guān)系是什么?
2、隨著太陽的移動(dòng),影子的位置也會(huì)移動(dòng),而旗桿AB所在的直線與影子BC所在直線位置關(guān)系是否會(huì)發(fā)生改變?
3、旗桿AB與地面上任意一條不過旗桿底部B的直線B1C1的位置關(guān)系又怎樣?依據(jù)是什么?
通過這個(gè)過程的分析、引導(dǎo),學(xué)生不難得出旗桿所在直線與地面內(nèi)的所有直線都垂直,從而學(xué)生抽象概括出直線與平面垂直的定義。學(xué)生在這些問題的引導(dǎo)下,進(jìn)行主動(dòng)學(xué)習(xí),積極建構(gòu)相關(guān)知識(shí),其教學(xué)效果必然是事半功倍的。需要指出的是,問題情境應(yīng)根據(jù)需要而創(chuàng)設(shè),可適度形式化,但切忌嘩眾取寵,要講究實(shí)效,恰到好處。
二、趣味情境的設(shè)計(jì)
我們的教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),創(chuàng)設(shè)有助于學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)的情境,在學(xué)生所熟悉的生活環(huán)境、所掌握的數(shù)學(xué)知識(shí)中尋找素材,積極創(chuàng)設(shè)出現(xiàn)實(shí)的、有意義的、富有挑戰(zhàn)性和趣味性的情境,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的好奇心和求知欲,促使學(xué)生問題的解決、知識(shí)的掌握、能力的形成。
比如,在執(zhí)教“指數(shù)函數(shù)”時(shí),可以從一則新聞報(bào)道引入:1994年8月,美國考古學(xué)家在阿拉斯加州一處地窖中發(fā)現(xiàn)一具女童尸體,在無史料記載可考證的情況下,考古學(xué)家卻能測定出這名女童大約死于公元1200年。知道考古學(xué)家是怎樣測量古尸的年代的嗎?其實(shí)這是根據(jù)人體中含有的一種放射性元素“碳-14”的衰變速度與尸體內(nèi)的“碳-14”的含量進(jìn)行推算的。如何進(jìn)行推算呢?
這樣一問,造成懸念,必會(huì)引發(fā)學(xué)生深入的思考,從而激發(fā)學(xué)生的求知欲,調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性。正如德國教育家第斯多惠指出:“教學(xué)的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng),而在于激勵(lì)、喚醒、鼓舞”。充滿趣味性的課堂情境,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和學(xué)習(xí)好奇心,能調(diào)動(dòng)他們的思維積極性,使學(xué)生變“被動(dòng)學(xué)習(xí)”為“主動(dòng)求知”。
三、探究情境的設(shè)計(jì)
G?波利亞曾指出:數(shù)學(xué)有兩個(gè)側(cè)面,一方面它是歐幾里得式的嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué),從這方面看,數(shù)學(xué)像是一門系統(tǒng)的演繹科學(xué)。但另一方面,創(chuàng)造過程中的數(shù)學(xué),看起來像是一門試驗(yàn)性的歸納科學(xué)。數(shù)學(xué)教師要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)的這兩個(gè)方面,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的探究發(fā)現(xiàn)和形成數(shù)學(xué)理論過程中的歸納與演繹這兩個(gè)方面,學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的基本思考方式。
探究中需要合情推理,歸納和類比是合情推理中最基本最重要的兩種形式。教科書在“直線與平面垂直判定定理”一課中,安排了一個(gè)探究實(shí)驗(yàn):通過翻折三角形紙片ABC,探究如何翻折才能使折痕AD與桌面所在的平面垂直。教科書上如此設(shè)計(jì):
請同學(xué)們拿出準(zhǔn)備好的一塊(任意)三角形的紙片,我們一起來做一個(gè)實(shí)驗(yàn):過ABC的頂點(diǎn)A翻折紙片,得到折痕AD,將翻折后的紙片豎起放置在桌面上(BD、DC與桌面接觸)。觀察并思考:
1、折痕AD與桌面垂直嗎?如何翻折才能使折痕AD與桌面所在的平面垂直?2、由折痕ADBC,翻折之后垂直關(guān)系,即ADCD,ADBD發(fā)生變化嗎?由此你能得到什么結(jié)論?
易見,此設(shè)計(jì)限定通過頂點(diǎn)A翻折紙片,其探究空間較窄,難以類比和歸納出直線與平面垂直的判定定理。筆者在執(zhí)教該課時(shí),做了些大膽的改進(jìn):
去掉過三角形頂點(diǎn)A翻折紙片的要求,而是放手讓學(xué)生翻折,只要能使翻折后的紙片豎起放置在桌面上(BD、DC與桌面接觸)后,折痕所在的直線與桌面所在的平面垂直就行。
四、數(shù)學(xué)史情境的設(shè)計(jì)
數(shù)學(xué)史的教育價(jià)值很早就被數(shù)學(xué)史家、數(shù)學(xué)教育工作者所認(rèn)同。高中數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求“數(shù)學(xué)文化應(yīng)盡可能有機(jī)地結(jié)合高中數(shù)學(xué)課程內(nèi)容,選擇介紹一些對數(shù)學(xué)發(fā)展起重大作用的歷史事件和人物”。數(shù)學(xué)教師在平時(shí)的數(shù)學(xué)教學(xué)中,可以設(shè)計(jì)將數(shù)學(xué)史與新知識(shí)的傳授有機(jī)地結(jié)合在一起,使課堂教學(xué)的內(nèi)容更加豐富、生動(dòng)、有趣。
數(shù)學(xué)課堂教學(xué)情境設(shè)計(jì)是一門科學(xué),也是一門藝術(shù)。教學(xué)設(shè)計(jì)需要融入設(shè)計(jì)者諸多個(gè)人經(jīng)驗(yàn),并根據(jù)教材和學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行再創(chuàng)造,同時(shí)靈活、巧妙地運(yùn)用教學(xué)設(shè)計(jì)的方法和策略。而無論如何設(shè)計(jì),都必須基于對數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的理解,基于對數(shù)學(xué)課堂教學(xué)核心價(jià)值觀的認(rèn)識(shí),唯有如此,才能實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)的高效率和高質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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浮力 問題解決
初中物理“阿基米德原理”一節(jié)是繼“浮力”一節(jié)內(nèi)容后,學(xué)生對浮力問題的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),由對浮力產(chǎn)生的原因及影響浮力大小因素的感性認(rèn)知轉(zhuǎn)向?qū)Ω×Υ笮〉臄?shù)學(xué)原理的把握。因此,如何設(shè)計(jì)本節(jié)教學(xué)內(nèi)容,才能更好地讓學(xué)生掌握浮力的運(yùn)算及浮力與影響因素之間的數(shù)學(xué)關(guān)系,使學(xué)生形成清晰的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),這是值得我們深思的問題。
一、教材內(nèi)容的分析
現(xiàn)行人教版教材“阿基米德原理”一節(jié)主要由兩部分組成:第一,阿基米德的靈感;第二,浮力的大小。第一部分從“阿基米德鑒定王冠”的故事出發(fā),得出結(jié)論:物體排開液體的體積越大,液體的密度越大,它所受的浮力越大。然后通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體驗(yàn)這一結(jié)論。最后引導(dǎo)學(xué)生得出推想“浮力的大小跟排開液體所受的重力也密切相關(guān)”。第二部分承接第一部分內(nèi)容,通過實(shí)驗(yàn)探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”,從而得出阿基米德原理F浮=G排。最后,以一道例題結(jié)束了本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。
可見,教材給出阿基米德原理的表達(dá)式后,未再進(jìn)行更深層次的挖掘。公式F浮=G排可以進(jìn)一步分解為F浮=G排=m液g=ρ液gV排,即F浮=ρ液gV排。學(xué)生在學(xué)完這一節(jié)內(nèi)容后,也可以應(yīng)用公式G排=m液g=ρ液gV排,再根據(jù)阿基米德原理F浮=G排求解浮力問題,最終熟練運(yùn)用公式F浮=ρ液gV排來解答與浮力有關(guān)的計(jì)算題。但這只是停留在公式表面的應(yīng)用上,卻不能深諳公式的物理意義。
針對以上教材中存在的問題,我對本節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了全新的設(shè)計(jì),揭示了“阿基米德原理”的本質(zhì)及其表達(dá)的物理意義,并突出了與上一節(jié)“浮力”在研究意義上的整體性。
二、原理本質(zhì)的教學(xué)設(shè)計(jì)
為了使 《浮力》一章的學(xué)習(xí)內(nèi)容形成一個(gè)具有內(nèi)在邏輯性的整體,能夠更好地揭示“阿基米德原理”的本質(zhì),我運(yùn)用了“問題解決”的教學(xué)模式。事實(shí)上,問題解決是人類的一種基本學(xué)習(xí)活動(dòng),問題解決的過程是學(xué)生獲取知識(shí)的主要途徑,學(xué)生的學(xué)習(xí)也是一種學(xué)科問題解決的主要過程。從上一節(jié)“浮力”得出的“如果物體浸在液體中的體積越大,液體密度越大,那么浮力就越大”的結(jié)論出發(fā),我將本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容間的關(guān)系設(shè)計(jì)如圖1所示:
首先,由決定浮力大小的因素出發(fā),提出問題:浮力與各影響因素之間的具體數(shù)學(xué)關(guān)系是什么?即F浮與ρ液、V浸之間的函數(shù)關(guān)系。然后,教師引導(dǎo)學(xué)生通過阿基米德的故事得出,使問題轉(zhuǎn)變?yōu)镕浮與ρ液、V排之間的關(guān)系問題。所以,探究實(shí)驗(yàn)中需要測量的物理量有F浮、V排,液體的密度可以查找密度表,通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出。
公式F浮=ρ液gV排回答了最初的問題,F(xiàn)浮與ρ液、V排之間是比例系數(shù)為g的正比例關(guān)系。公式F浮=ρ液gV排是浮力的決定式,直觀地描述了浮力與液體密度、排開液體體積之間的關(guān)系,而與物體自身的密度、體積以及重力沒有關(guān)系,同時(shí)闡明了公式自身的物理意義。
對公式F浮=ρ液gV排進(jìn)行整理得出G排=m液g=
ρ液gV排,進(jìn)而推導(dǎo)出阿基米德原理F浮=G排。阿基米德原理不僅提供了一種計(jì)算浮力的方法,還明確了浮力與各影響因素之間的關(guān)系。
“浮力與各影響因素之間的具體數(shù)學(xué)關(guān)系是什么?”這一問題的提出既承接了上一節(jié)課的內(nèi)容,又開啟了本節(jié)課的內(nèi)容,學(xué)生依據(jù)問題而展開思考和探究,對浮力的研究形成了一個(gè)體系。為了回答這一問題,探究實(shí)驗(yàn)不再探究浮力與排開液體重力之間的關(guān)系,而轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄扛×εc液體密度及排開液體體積的關(guān)系,這樣浮力與各影響因素之間的函數(shù)關(guān)系就一目了然了。最后通過理論推理得出阿基米德原理。我認(rèn)為,阿基米德原理揭示了浮力與各影響因素之間的關(guān)系,這也是阿基米德原理的本質(zhì)內(nèi)容。
三、教學(xué)設(shè)計(jì)的討論
“問題解決”的教學(xué)模式實(shí)現(xiàn)了對于阿基米德原理的教學(xué)設(shè)計(jì),聯(lián)結(jié)了前面學(xué)過的決定浮力大小的因素,使《浮力》一章形成了一個(gè)完整體系,問題解決貫穿于整個(gè)章節(jié),彰顯了教學(xué)設(shè)計(jì)的邏輯性。此外,教學(xué)設(shè)計(jì)通過對問題的回答,揭示了浮力與各影響因素之間的關(guān)系,挖掘了阿基米德原理的本質(zhì)。
1.問題解決教學(xué)模式――突顯教學(xué)設(shè)計(jì)的邏輯
教學(xué)邏輯是學(xué)生構(gòu)建清晰認(rèn)知結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵,因此,必須捋清教學(xué)設(shè)計(jì)的邏輯關(guān)系。所謂教學(xué)邏輯就是教學(xué)過程中各要素所呈現(xiàn)的順序,其順序不是簡單的羅列,而是把各要素聯(lián)結(jié)起來的節(jié)點(diǎn)。如果找到了知識(shí)間的邏輯關(guān)系,學(xué)生會(huì)更容易地把握知識(shí)間的聯(lián)系,從而建立起整體性的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。本節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)以問題為線索――教學(xué)邏輯的節(jié)點(diǎn),通過對問題“浮力與各影響因素之間的具體數(shù)學(xué)關(guān)系是什么”的層層剖析,逐步深入本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容。探究實(shí)驗(yàn)是為了解決問題而做的,實(shí)驗(yàn)結(jié)論揭示了問題的答案,阿基米德原理是對結(jié)論的總結(jié)與升華,整個(gè)教學(xué)邏輯清晰了然。
2.浮力與各因素間的關(guān)系――阿基米德原理的本質(zhì)
在上一節(jié)“浮力”中已經(jīng)介紹了浮力的兩種計(jì)算方法,通過彈簧測力計(jì)的示數(shù)變化求解浮力和根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因計(jì)算浮力,而本節(jié)課“阿基米德原理”又提出了另一種計(jì)算浮力的方法。事實(shí)上,仔細(xì)研究兩節(jié)的內(nèi)容會(huì)發(fā)現(xiàn)它們之間存在一定的內(nèi)在聯(lián)系:“浮力”一節(jié)中給出了影響浮力大小的因素即物體浸在液體中的體積與液體密度,但沒有給出浮力與這兩個(gè)影響因素之間的具體關(guān)系;而“阿基米德原理”一節(jié),恰好解決了上一節(jié)課未解決的問題,公式F浮=ρ液gV排不僅回答了浮力與各影響因素之間的關(guān)系,而且也體現(xiàn)了阿基米德原理F浮=G排的意義所在,揭示了阿基米德原理的本質(zhì)。
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【基金項(xiàng)目】江蘇師范大學(xué)研究生科研創(chuàng)新計(jì)劃一般項(xiàng)目
美籍匈牙利數(shù)學(xué)家喬治·波利亞(G.Polya)最先提出了“合情推理”,合情推理能夠再現(xiàn)數(shù)學(xué)創(chuàng)造和數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的具體思維過程,是具有創(chuàng)造性的推理方法。從此,推理在生活中的其他各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用,在數(shù)學(xué)中的應(yīng)用更為突出。數(shù)學(xué)教育工作者雖對推理的重要性早已有深刻認(rèn)識(shí),但是并沒有在數(shù)學(xué)教材以及教學(xué)中得到具體體現(xiàn)。新一輪課程改革之后,各種版本的數(shù)學(xué)高中教材都新增了推理這一重要內(nèi)容,有合情推理和演繹推理。合情推理與演繹推理是數(shù)學(xué)發(fā)現(xiàn)過程和數(shù)學(xué)體系建構(gòu)過程中的兩種重要思維方式,學(xué)習(xí)合情推理與演繹推理對培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)思維能力具有重要價(jià)值。因此,高中數(shù)學(xué)中合情推理與演繹推理的教學(xué)理應(yīng)成為數(shù)學(xué)教育工作者研究與思考的重要課題之一。
高中數(shù)學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)中對合情推理與演繹推理給出了明確區(qū)分,合情推理是根據(jù)已有的事實(shí)和正確的結(jié)論(包括定義、公理、定理等)、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的結(jié)果,以及個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和直覺等推測某些結(jié)果的推理過程;而演繹推理是根據(jù)已有的事實(shí)和正確的結(jié)論(包括定義、公理、定理等),按照嚴(yán)格的邏輯法則得到新結(jié)論的推理過程。由此可見,在解決實(shí)際問題的過程中,合情推理更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),因此本文主要談?wù)摳咧袛?shù)學(xué)“合情推理”的教學(xué)。新課標(biāo)明確要求將“培養(yǎng)學(xué)生合情推理能力”作為高中數(shù)學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo),可見新課程改革已經(jīng)將“合情推理”置于了如此重要的地位。但是,高中一線數(shù)學(xué)教師對此卻很畏懼,因?yàn)闊o論在理論上還是在實(shí)踐方面他們都缺乏經(jīng)驗(yàn)。根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,我們從以下幾個(gè)方面來對“合情推理”教學(xué)進(jìn)行深入思考。
1.合情推理來源于生活,情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)從數(shù)學(xué)和生活同時(shí)入手
合情推理來源于生活,但是,并不是生活中所有的例子都適合拿來創(chuàng)設(shè)“合情推理”的教學(xué)情境。我們來看一個(gè)例子:一位教師在校外借班進(jìn)行“合情推理(第一課時(shí))”教學(xué)時(shí),是這樣進(jìn)行情境導(dǎo)入的。上課開始展示圖片:神探狄仁杰探案、考古發(fā)掘、醫(yī)生診斷病人、衛(wèi)星云圖,同時(shí)做簡單的解說,并提出問題。此課堂中呈現(xiàn)出來的情境都來自于生活,并且看似很陌生,學(xué)生對這里提出的生活情境不一定都有所認(rèn)識(shí)。生活情境要能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也要能夠讓學(xué)生獲得感性上的認(rèn)識(shí)。
新課標(biāo)在“合情推理”教學(xué)方面建議:要注意從學(xué)生已學(xué)過的數(shù)學(xué)實(shí)例和生活中的實(shí)例出發(fā),喚起學(xué)生的經(jīng)驗(yàn),找到知識(shí)的生長點(diǎn)。由此可見,“合情推理”情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)從數(shù)學(xué)和生活實(shí)例入手。合情推理的例子在數(shù)學(xué)中到處可見,因此,學(xué)生學(xué)過的數(shù)學(xué)實(shí)例并不難尋找。但是,教師在進(jìn)行“合情推理”教學(xué)時(shí)不能隨便拿一個(gè)數(shù)學(xué)實(shí)例就進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè),這需要教師在平時(shí)的教學(xué)中多積累、多發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的數(shù)學(xué)實(shí)例?!昂锨橥评怼鼻榫硠?chuàng)設(shè)應(yīng)該是數(shù)學(xué)實(shí)例和生活實(shí)例同時(shí)進(jìn)行,生活實(shí)例雖然也容易尋找,但是,生活實(shí)例不宜過于復(fù)雜,應(yīng)是學(xué)生熟悉的。例如,“由銅、鐵、鋁、金、銀等金屬都能導(dǎo)電,猜想一切金屬都能導(dǎo)電”可用來作為生活實(shí)例,這一物理知識(shí)是學(xué)生熟知的,用來創(chuàng)設(shè)情境可加強(qiáng)數(shù)學(xué)與其他學(xué)科之間的聯(lián)系,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)中的“合情推理”處處存在。
“問題情境的創(chuàng)設(shè)事實(shí)上涉及了三種不同的內(nèi)容:情境內(nèi)容、學(xué)生經(jīng)驗(yàn)內(nèi)容、數(shù)學(xué)內(nèi)容。”因此,“合情推理”教學(xué)的情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)當(dāng)考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗(yàn),教學(xué)設(shè)計(jì)要具體情況具體分析,這對任課教師在校外借班上課是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。“合情推理”情境創(chuàng)設(shè)也要注意孔子提出的“因材施教”。
2.合情推理是基本的數(shù)學(xué)方法,教學(xué)過程應(yīng)遵循數(shù)學(xué)方法的教學(xué)原理
數(shù)學(xué)科學(xué)的現(xiàn)展表明,“數(shù)學(xué)不應(yīng)簡單地被等同于數(shù)學(xué)知識(shí)的匯集,而應(yīng)被看成是由理論、方法、問題和符號(hào)語言等多種成分所組成的一個(gè)復(fù)合體。”這表明方法是數(shù)學(xué)活動(dòng)的重要組成成分,是學(xué)生數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容,因此,數(shù)學(xué)教學(xué)離不開數(shù)學(xué)方法的教學(xué)。眾所周知,過去的高中數(shù)學(xué)甚至整個(gè)中學(xué)階段的數(shù)學(xué)都沒有對數(shù)學(xué)方法進(jìn)行系統(tǒng)的介紹,新教材增加“合情推理”這一基本的數(shù)學(xué)方法,可見其重要性非同尋常。《合情推理教學(xué)模式簡介》一文中認(rèn)為,教師在進(jìn)行“合情推理”教學(xué)時(shí)可參考以下基本操作模式:
但是,實(shí)際操作過程中要靈活轉(zhuǎn)變,教學(xué)并沒有固定的模式。
教材中不對數(shù)學(xué)方法進(jìn)行系統(tǒng)介紹,是因?yàn)閿?shù)學(xué)方法多種多樣,其教學(xué)更難以整體把握。因此,數(shù)學(xué)方法都是通過日常的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)進(jìn)行滲透的。那么,“合情推理”教學(xué)理應(yīng)當(dāng)點(diǎn)點(diǎn)滴滴地滲透給學(xué)生,而不是教師直接告之學(xué)生。數(shù)學(xué)乃至其他學(xué)科中能夠用合情推理來解決的問題數(shù)不勝數(shù),教師不可能把所有能夠用合情推理來解決的問題告訴學(xué)生。因此,這就需要教師在平時(shí)的日常教學(xué)中積累豐富的案例,仔細(xì)推敲、比較案例之間的區(qū)別與聯(lián)系,借助最經(jīng)典的案例將“合情推理”這一數(shù)學(xué)方法滲透給學(xué)生。同時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生從整體上認(rèn)識(shí)“合情推理”,勤反思,多總結(jié),最好能夠舉一反三,這樣才有利于學(xué)生對“合情推理”進(jìn)行內(nèi)化。
由以上的分析可以發(fā)現(xiàn),“合情推理”是一種重要的數(shù)學(xué)方法,其教學(xué)應(yīng)該遵循數(shù)學(xué)方法的教學(xué)原理。新課程改革以前,數(shù)學(xué)方法的教學(xué)都是通過平時(shí)的教學(xué)點(diǎn)點(diǎn)滴滴滲透給學(xué)生的,新課改新增“合情推理”這一重要數(shù)學(xué)方法,只是給教師將平時(shí)積累的數(shù)學(xué)方法集中呈現(xiàn)出來的一個(gè)機(jī)會(huì),上好“合情推理”一課不容易,對教師更是一個(gè)挑戰(zhàn)。
3.合情推理教學(xué)在于應(yīng)用
學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)方法的最終目的是用方法來解決問題,因此,學(xué)生學(xué)習(xí)了“合情推理”之后,要善于將其用來解決問題。如何才能更好地將“合情推理”賦之運(yùn)用呢?新課標(biāo)中指出:在教學(xué)中不僅要重視對方法的特點(diǎn)進(jìn)行靜態(tài)分析,更要重視方法被抽象出來的過程,通過對數(shù)學(xué)活動(dòng)過程的分析來認(rèn)識(shí)它們的特點(diǎn)和作用(即對它們做動(dòng)態(tài)的考察)。這表明,教師在對“合情推理”進(jìn)行應(yīng)用時(shí),要注意動(dòng)靜結(jié)合,結(jié)果是靜止不變的,也是無法改變的,而過程的動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)就需要充分發(fā)揮教師和學(xué)生的智慧。
《普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·選修1-2·數(shù)學(xué)》中有一道有關(guān)正整數(shù)平方和公式的推導(dǎo)案例賞析,案例中給出了兩種詳細(xì)的推導(dǎo)思路,分別是歸納的思路和演繹的思路。教師如何向?qū)W生呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)的推導(dǎo)過程?筆者認(rèn)為,第一,教師要明確,歸納和演繹是兩種完全不同的思考方式,歸納屬于合情推理,演繹即演繹推理,動(dòng)態(tài)過程有明顯區(qū)別。第二,運(yùn)用合情推理解決的最常見的數(shù)學(xué)問題是數(shù)列,這要求教師對數(shù)字比較敏感,善于將公式進(jìn)行變形,尋找規(guī)律。這一過程不能完全由教師自導(dǎo)自演,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體,教師應(yīng)充分發(fā)揮主導(dǎo)作用,動(dòng)態(tài)過程由此得到體現(xiàn)。第三,教師在進(jìn)行教學(xué)時(shí)要留給學(xué)生充分的思考和回顧時(shí)間,讓整個(gè)動(dòng)態(tài)過程留在學(xué)生腦海中回味,這樣才能快速地得出靜態(tài)的結(jié)果,并且有利于學(xué)生掌握合情推理,在以后的學(xué)習(xí)中更好地運(yùn)用合情推理解決更多的問題。
總之,教師在進(jìn)行“合情推理”教學(xué)時(shí),要將推理的動(dòng)態(tài)過程展示給學(xué)生。另外,運(yùn)用“合情推理”解決問題的方法不是統(tǒng)一的,教師要讓學(xué)生思考、反思推理過程的特點(diǎn),在變化多端的動(dòng)態(tài)問題中尋找不變,這也是動(dòng)靜結(jié)合的一種體現(xiàn)。
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高中物理教學(xué)是一種以追求物理教學(xué)合理性為目的,在教學(xué)過程中不斷發(fā)現(xiàn)、思考、解決問題,對教學(xué)行為和教學(xué)活動(dòng)進(jìn)行有意識(shí)的、批判性的分析與再認(rèn)識(shí)的過程。筆者認(rèn)為,新課改下的物理教學(xué)不僅僅是對物理教學(xué)活動(dòng)一般性的重復(fù),更應(yīng)該是教師置身于整體的物理教學(xué)情境中,從更寬廣的社會(huì)實(shí)踐、情感價(jià)值觀及教育層面激發(fā)自我意識(shí)的覺醒。對新課標(biāo)下的高中物理教學(xué),筆者談?wù)勛约旱捏w會(huì)。
一、要更新觀念
傳統(tǒng)的教育觀念往往是在非主動(dòng)條件下形成的,沒有教師的主動(dòng)思考和教育實(shí)踐,往往只是簡單的重復(fù)或照抄,其效果很不理想。因此,教師應(yīng)進(jìn)行新課程學(xué)習(xí),培養(yǎng)新的教育觀念,積極對自身的教學(xué)觀念進(jìn)行調(diào)整,在深層次上促進(jìn)教育觀念的更新與轉(zhuǎn)變,并以此指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐,這才是收到較好教學(xué)效果的必要條件。
物理新課標(biāo)不僅對物理知識(shí)的教學(xué)提出了具體的、符合實(shí)際的要求,同時(shí)也對學(xué)習(xí)過程中學(xué)生能力和方法的培養(yǎng)、學(xué)生情感態(tài)度與價(jià)值觀的形成提出了具體可操作的目標(biāo)?!芭囵B(yǎng)學(xué)生必備的物理素養(yǎng)”是高中物理課標(biāo)的基本要求之一,我們的課堂教學(xué)必須更加符合素質(zhì)教育的要求,必須有利于學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展,幫助他們形成正確的物理觀。
二、改變教育教學(xué)方法
(一)教師授課要面向全體學(xué)生,要讓絕大多數(shù)學(xué)生能理解,能消化。課后不僅要對學(xué)習(xí)成績好的學(xué)生輔導(dǎo),更重要的是對學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生進(jìn)行輔導(dǎo)。記得有人說過 “教師對好學(xué)生的感情是不需要培養(yǎng)的”,在平時(shí)的教學(xué)過程中,教師會(huì)有意無意地將太多的精力、時(shí)間花在成績好的學(xué)生身上,教學(xué)、輔導(dǎo)的重心自然向成績好的學(xué)生身上傾斜,將學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生視為差生,缺乏對他們的鼓勵(lì)和幫助,從而造成好的學(xué)生越學(xué)越好,差的學(xué)生越來越差。所以教師要特別關(guān)注學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生,注意不要忽視所謂的差生。
(二)要讓學(xué)生動(dòng)起來。讓他們有動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)腦的機(jī)會(huì),注重學(xué)法指導(dǎo)。中學(xué)階段形成的物理概念,一種是在大量物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)上歸納、總結(jié)出來的;另一種是在已有概念、規(guī)律的基礎(chǔ)上通過演繹推理得到的。學(xué)生只有積極參與教學(xué)活動(dòng),給他們以充分動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)腦的時(shí)間,經(jīng)歷觀察、分析、推理、綜合等過程,才能完整理解物理概念的內(nèi)涵及外延,全面掌握規(guī)律實(shí)質(zhì)。與此同時(shí),學(xué)生的思維才能得到真正鍛煉,體現(xiàn)出學(xué)生的主體角色。所以在課堂教學(xué)中教師應(yīng)改變那種以講解知識(shí)為主的傳授者角色,努力成為善于傾聽學(xué)生想法的聆聽者。而在教學(xué)過程中,要想改變那種以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)觀念,就必須加強(qiáng)學(xué)生在師生雙邊活動(dòng)中的主體參與性。
(三)教學(xué)方法多元化。恰當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,提高教學(xué)效率,為新時(shí)代的教育提供了更多的教學(xué)平臺(tái),為“一支粉筆、一張嘴、一塊黑板”的傳統(tǒng)教學(xué)模式注入新鮮血液。教師除了采用對學(xué)生提問、分組討論、要求學(xué)生查資料、寫小論文等傳統(tǒng)教學(xué)方式外,還可以適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用多媒體教學(xué)手段如投影儀、多媒體課件,特別是制作復(fù)雜物理過程的演示動(dòng)畫等視聽設(shè)備和手段。 它除了增強(qiáng)對學(xué)生的吸引力,增加課堂的趣味性和視覺上的沖擊外,更重要的是可以表現(xiàn)各種物理現(xiàn)象,能在短時(shí)間內(nèi)展示物體的運(yùn)動(dòng)和變化過程,為學(xué)生提供大量而豐富的感性材料,突破傳統(tǒng)教學(xué)手段在時(shí)間、空間上的限制,能將傳統(tǒng)教學(xué)手段不能表現(xiàn)的許多現(xiàn)象和過程生動(dòng)地表現(xiàn)出來,取得良好的教學(xué)效果,因而廣泛地被廣大教師采用。在新課改下,對教師提出更高的要求,提高教師的科學(xué)素養(yǎng)和教學(xué)技能,提高教師的計(jì)算機(jī)水平,特別是一些常用的教學(xué)軟件的學(xué)習(xí)和使用是十分必要的。
三、課堂教學(xué)要精心設(shè)計(jì)
在物理教學(xué)過程中,有時(shí)會(huì)發(fā)覺實(shí)際教學(xué)效果與教師預(yù)期的效果有很大差異,課后認(rèn)真思考,原因在于進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)忽視了對教學(xué)實(shí)踐的反思,也就難以達(dá)到預(yù)期的效果。因此,教師應(yīng)積極反思教學(xué)設(shè)計(jì)與教學(xué)實(shí)踐是否適合,不斷思考教學(xué)目的、教學(xué)工具、教學(xué)方法等方面的問題,并積極改進(jìn),從而優(yōu)化教學(xué),有效地促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。
例如,在高中物理教材中,“楞次定律”的學(xué)習(xí),既抽象又難學(xué),如何將這些抽象的內(nèi)容轉(zhuǎn)化為學(xué)生通俗易懂的知識(shí),這對物理教師提出了很高要求。筆者在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)做了精心準(zhǔn)備,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),通過實(shí)驗(yàn)來突破難點(diǎn),在具體的教學(xué)過程中我讓學(xué)生邊做實(shí)驗(yàn)邊學(xué)習(xí),將抽象的楞次定律內(nèi)容轉(zhuǎn)化為具體的、有形的東西。這樣學(xué)生通過自己的探究找出答案,掌握了知識(shí),同時(shí)提高了實(shí)驗(yàn)操作能力。事實(shí)證明,這種教學(xué)方式學(xué)生很感興趣,而且能將抽象內(nèi)容轉(zhuǎn)化為直觀、形象的東西,比一味灌輸?shù)男Ч玫枚唷?/p>
四、要注重教學(xué)效果