物理知識建構與教學設計
2、教學環境及素材設計
教學環境設計包括內外環境設計,內環境是指學生積極的學習心態,外環境包括物理環境和人際環境。物理環境的設計已經又很多這方面的成果,這里不再多談。人際環境中要特別設計學生和學生合作、交流和討論活動,以及教師與學生之間創建民主氛圍的措施設計。比如一堂課中哪些環節設計為小組合作完成任務,哪些環節設計為集體討論或分組討論,是否設計交流探究成果的環節,等等。這些環節都是基于人際環境來開展的。對于民主氛圍設計的措施,可以從總體上安排,如教師控制提問幾個問題和多長時間,教師引導探究為多長時間,學生自主與合作探究多長時間,在課前都應做好設計,臨場可以有所調整,但不應超過上限時間。對于激發學生積極心態的設計,必須有具體的措施,如明確新知識的重要性及對于后續學習甚至個人理想實現的意義,可以介紹知識在生產生活中的應用、科學人文等,也通過插播課堂錄象片段或課件來實現。
關于素材的設計,主要考慮活動性、觀察性、符號性三種信息資源的主次分配。物理教學中,操作性信息(操作實驗取得數據)的獲取要居于主要地位,觀察性信息(觀察教師演示、錄象、課件等)的獲取位居其次,然后才是物理符號性學習(如學習物理概念和規律的表達)。實踐表明,物理實驗在呈現確切信息顯示方面存在缺陷,可由課件加以輔助和彌補,能使信息呈現立體化、尺寸適度具有可觀性。這兩種信息是符號性學習的基礎,設計時分清主次,合理安排,應該把三種信息的有關活動融合起來。
3、教學目標設計
設計教學目標要考慮來自兩個方面的要求,一是課題的內容具有的教育教學功能,二是學生在此學習階段的可接受性;前者反映了目標設計的內容要求,后者反映了目標設計的主體要求。就某一課題而言,這兩方面相互作用而可能達到的認知、技能與能力、態度等的最近發展水平都應該成為課題教學目標。為了讓學生有效地建構知識和發展能力,應該根據物理知識特點和學習條件,分辨出課題內容的主(要)目標和次(要)目標,主目標的實現是該課題教學的主要任務,次目標可以考慮在完成主目標的基礎上有意識地延展任務來完成。例如,在課題的探究教學中,要探究的知識的結論獲得和探究能力的發展這兩個目標一般都是主目標,而培養興趣等目標可以在引入課題和結果的運用等環節通過激發好奇心和動機來達成,通過發揮學生在探究過程中的首創精神來實現創新意識與創新能力目標等等。實際上,也有很多情況是完成主目標的同時也完成了次目標,例如科學態度的養成與發展。
4、教學模塊、環節設計
一般地說,課堂教學過程是由主目標指導下的若干環節組成,這些環節具有特定活動和完成特定功能。為了完成特定功能,必須設計每一環節活動及其措施。有些環節是物理教學常用的,如實驗操作環節,它們一般使用的程序和方法變化不大,具有較穩定的結構,把這樣的環節稱為模塊較合適;還有些環節是根據需要課堂上教師臨時增加的,可以稱為臨時環節。因此,教學設計可以分為模塊設計和臨時環節設計。模塊設計主要考慮它的功能、程序、所用方法、可能的難點及措施等,臨時環節著重考慮其功能。物理教學中,模塊通常有課題引入、實驗設計、實驗操作、數據分析處理、結論應用等;臨時環節如知識鋪墊性環節。在某一堂課中,該組合哪些模塊和環節,各自占用時間多少要根據具體情況斷定。一般地,模塊可以主要在課前設計,臨時環節可根據需要臨時增加,次數不宜多,時間不宜長。如高中“電磁感應現象”的教學設計,“條形磁鐵插入閉合線圈實驗,及以通電螺線管代替條形磁鐵的實驗”可設計為模塊,教師上課時發現“初中的部分導體切割磁感線實驗”學生忘了,可以臨時復習這個實驗內容和結果,這就是臨時環節。