精準(zhǔn)教學(xué)在國(guó)內(nèi)已經(jīng)經(jīng)過(guò)了幾十年的探索,受限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)條件,無(wú)論是理論研究還是實(shí)際應(yīng)用都沒(méi)有取得較好的效果。2017年浙江物理課程綱要著重強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),傳統(tǒng)課堂模式已經(jīng)無(wú)法勝任這一重任,這使“精準(zhǔn)教學(xué)”再次成為教育探索的熱點(diǎn)。如今,借助大數(shù)據(jù)平臺(tái)的普及和平板教學(xué)系統(tǒng)的引入,采用“精準(zhǔn)教學(xué)”模式開(kāi)展物理教學(xué),已被廣泛采用。該模式更有利于發(fā)揮學(xué)生主體地位和培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。本文將以《用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(一)》為例,闡述筆者如何實(shí)施“精準(zhǔn)教學(xué)”模式下的物理課堂教學(xué)。 一、“精準(zhǔn)教學(xué)”理論 “精準(zhǔn)教學(xué)”,是林斯利于20世紀(jì)60年代提出的一種教學(xué)方式。起初,精準(zhǔn)教學(xué)主要面向小學(xué)教育,旨在通過(guò)設(shè)計(jì)測(cè)量過(guò)程來(lái)追蹤小學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)并提供數(shù)據(jù)決策支持,以便“將科學(xué)放在學(xué)生和教師的手中”。后來(lái),精準(zhǔn)教學(xué)發(fā)展為用于評(píng)估任意給定的教學(xué)方法有效性的框架。歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,精準(zhǔn)教學(xué)理論已經(jīng)有了一整套完善的理論體系。 1.“精準(zhǔn)教學(xué)”的理論依據(jù) “精準(zhǔn)教學(xué)”基于斯金納的行為主義學(xué)習(xí)理論。斯金納認(rèn)為,人類行為主要是由操作性反射構(gòu)成的操作性行為,操作性行為是作用于環(huán)境而產(chǎn)生結(jié)果的行為。人類的一切行為幾乎都是操作性強(qiáng)化的結(jié)果,人們有可能通過(guò)強(qiáng)化作用的影響去改變別人的反應(yīng)。 2.精準(zhǔn)教學(xué)的衡量指標(biāo)——流暢度 精準(zhǔn)教學(xué)中的最大“精準(zhǔn)”在于教學(xué)評(píng)價(jià),而衡量教學(xué)是否達(dá)到目標(biāo)、學(xué)生是否真正掌握知識(shí)或技能,關(guān)鍵在于檢測(cè)學(xué)生學(xué)習(xí)的行為過(guò)程及其反應(yīng)?;诖耍珳?zhǔn)教學(xué)引入流暢度指標(biāo),用于衡量學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。流暢度涵蓋了“準(zhǔn)確度”和“速度”兩個(gè)方面,也就是說(shuō),學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量既包括對(duì)知識(shí)或技能的準(zhǔn)確掌握,也包括運(yùn)用知識(shí)或技能的速度。流暢度具有五大屬性:持久性、耐久性、穩(wěn)定性、應(yīng)用性和生成性。 3.精準(zhǔn)教學(xué)的程序方法——練習(xí)與測(cè)量 學(xué)習(xí)即是一種操作性條件反射:如果一個(gè)操作發(fā)生后,緊接著給予一個(gè)強(qiáng)化刺激,那么其強(qiáng)度(出現(xiàn)這種反應(yīng)的概率)就增加。精準(zhǔn)教學(xué)在課堂上強(qiáng)調(diào)行為目標(biāo)和及時(shí)反饋,主張教學(xué)就是提出學(xué)生應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)并對(duì)學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行控制,以訓(xùn)練、反饋和糾正性補(bǔ)救等措施,形成所要求的行為即達(dá)到目標(biāo)并立即給予強(qiáng)化,對(duì)于那些偏離目標(biāo)或未達(dá)到目標(biāo)的行為,則在不強(qiáng)化的前提下進(jìn)行糾正。 二、基于“精準(zhǔn)教學(xué)”的課堂教學(xué) 1.教材精準(zhǔn)把握 本節(jié)教材通過(guò)兩個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例,向?qū)W生展示利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決實(shí)際問(wèn)題的一般方法,包括建模方式、數(shù)學(xué)方法等。從習(xí)題的情景和思維來(lái)看。例1較為簡(jiǎn)單,但例2對(duì)于剛學(xué)習(xí)完牛頓運(yùn)動(dòng)定律的學(xué)生來(lái)說(shuō)還有一定的思維脫節(jié)。例如,在垂直于斜面方向上,滑雪者為何其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)未發(fā)生改變?因此上課過(guò)程中應(yīng)發(fā)揮學(xué)生的主體作用,積極進(jìn)行自我思考和探索。同時(shí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題講究書(shū)寫(xiě)規(guī)范,故板書(shū)下完整的解題過(guò)程,除起示范作用外,還用以強(qiáng)調(diào):物理運(yùn)算過(guò)程中應(yīng)該盡量使用代表物理量的字母,必要時(shí)再帶入物理量的數(shù)值。 基于以上分析,確定該章節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)為明確兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的解題步驟和方法,即: (1)從受力確定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài) (2)從運(yùn)動(dòng)情況確定物體受力 明確:如果知道了物體的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就能求出加速度,再通過(guò)牛領(lǐng)第二定律就能求出物體所受的合力,結(jié)合受力分析,便可以并清楚物體受力的具體情況。 2.目標(biāo)精準(zhǔn)定位 2017年版《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出,高中物理課程應(yīng)在義務(wù)教育的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成與發(fā)展。通過(guò)對(duì)教學(xué)目標(biāo)的精準(zhǔn)定位,發(fā)掘?qū)W生自主學(xué)習(xí)的潛力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)文化內(nèi)涵。 根據(jù)學(xué)生的學(xué)情,制定學(xué)習(xí)目標(biāo)如下: (1)能分析物體的受力情況,會(huì)判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài); (2)理解運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的基本方法; (3)掌握動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題求解的基本思路和步驟。 3.課前精準(zhǔn)預(yù)習(xí) 針對(duì)上述教學(xué)目標(biāo),為更有效利用時(shí)間,發(fā)揮學(xué)生主體作用,在課前,利用學(xué)校平板端“輕智慧課堂”大平臺(tái),向每位學(xué)生手上發(fā)送一份十分鐘左右的課前預(yù)習(xí)作業(yè),并讓學(xué)生通過(guò)該平臺(tái)直接提交答案。利用大數(shù)據(jù)平臺(tái)簡(jiǎn)單、快速、精準(zhǔn)的特點(diǎn),統(tǒng)計(jì)出學(xué)生答題正確率。根據(jù)學(xué)生的答題情況對(duì)已經(jīng)制定的學(xué)習(xí)目標(biāo)進(jìn)行更精準(zhǔn)的分解: (1)對(duì)學(xué)生已經(jīng)掌握的知識(shí)點(diǎn)(正確80%以上),在課堂上不再詳細(xì)展開(kāi),只對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)或解題步驟通過(guò)板書(shū)形式固定。對(duì)于小部分未掌握的學(xué)生,在課后以學(xué)習(xí)小組模式,指定已經(jīng)掌握的同學(xué)進(jìn)行輔導(dǎo),若確實(shí)還有疑問(wèn),可再對(duì)其進(jìn)行一對(duì)一講解。 (2)對(duì)學(xué)生未完全掌握的知識(shí)點(diǎn)(正確率30%-80%之間),在課堂上進(jìn)行較為詳細(xì)的展開(kāi),通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生自主思考,自我討論等形式相互交流,以“懂”的學(xué)生帶“不懂”的學(xué)生,逐步突破思維障礙。 (3)對(duì)學(xué)生難以掌握的知識(shí)點(diǎn)(正確率30%以下),在組織學(xué)生進(jìn)行思考和討論的同時(shí),教師加強(qiáng)引導(dǎo)和干預(yù),必要時(shí)介入討論以控制課堂效率,并將學(xué)生討論結(jié)果進(jìn)行更科學(xué)化的描述,以板書(shū)進(jìn)行固定。在此基礎(chǔ)上,再推送一道習(xí)題對(duì)學(xué)生進(jìn)行強(qiáng)化。 預(yù)習(xí)題如下: 預(yù)1.升降機(jī)以加速度a豎直向上做勻加速運(yùn)動(dòng),升降機(jī)內(nèi)的天花板上有一只螺帽突然松動(dòng)而脫離天花板,這時(shí)螺帽相對(duì)于地的加速度是( ) A.g-a B.g a C.a D.g 預(yù)2.如圖所示,一條魚(yú)在水中正沿直線水平向左加速游動(dòng)。在這個(gè)過(guò)程中,關(guān)于水對(duì)魚(yú)的作用力的方向,下圖中合理的是( ) 預(yù)3.用2 N的水平拉力拉一物體沿水平地面運(yùn)動(dòng)時(shí),可使物體獲得1 m/s2的加速度;用3 N的水平拉力拉此物體可使它獲得2 m/s2的加速度,那么用4 N的水平拉力拉此物體運(yùn)動(dòng),可使它獲得的加速度為( ) A.2.5m/s2 B.3 m/s2 C.3.5 m/s2 D.4 m/s2 預(yù)4.隨著居民生活水平的提高,家庭轎車越來(lái)越多,行車安全就越發(fā)顯得重要,在行車過(guò)程中規(guī)定必須要使用安全帶。假設(shè)某次急剎車時(shí)的速度為30 m/s,從踩下剎車到安全停止歷時(shí)6 s,若乘員的質(zhì)量為75 kg,此時(shí)安全帶對(duì)乘員的作用力為( ) A.280N B.375 N C.450 N D.600 N 預(yù)5.一人乘電梯上樓,在豎直上升過(guò)程中加速度a隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示,以豎直向上為a的正方向,則人對(duì)地板的壓力( ) A.t=2s時(shí)最小 B.t=2 s時(shí)最大 C.t=10s時(shí)最小 D.t=8.5 s時(shí)最大 通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的反饋,得到預(yù)習(xí)的正確率和得分情況如下: 從以上的正確率和得分圖可知: 一部分學(xué)生(約17人)通過(guò)對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律一章的學(xué)習(xí),已基本掌握牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的方法;另一部分(約20人)對(duì)知識(shí)點(diǎn)還有部分欠缺;剩余少部分(約4人)掌握情況不理想。 4.課上精準(zhǔn)點(diǎn)評(píng) (1)對(duì)預(yù)習(xí)進(jìn)行精準(zhǔn)點(diǎn)評(píng) 通過(guò)對(duì)課前預(yù)習(xí)數(shù)據(jù)的分析,結(jié)合學(xué)習(xí)目標(biāo),對(duì)以下兩點(diǎn)在課堂上進(jìn)行點(diǎn)評(píng): ①針對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)(1),以口訣“一重二彈三摩擦四其他”,強(qiáng)化受力分析時(shí)各力的順序,并對(duì)預(yù)2中魚(yú)所受“作用力”這一名詞進(jìn)行解釋。 ②針對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)(2),在對(duì)預(yù)5進(jìn)行點(diǎn)評(píng)是,對(duì)解題涉及的書(shū)寫(xiě)規(guī)范,公式標(biāo)矢性進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。 (2)解決動(dòng)力學(xué)兩類問(wèn)題的步驟。 ①?gòu)氖芰Υ_定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 利用平板系統(tǒng)推送例題,學(xué)生解答之后可迅速提交,并在學(xué)生解答時(shí)對(duì)先提交的答案進(jìn)行快速批改。在大部分學(xué)生完成后將典型錯(cuò)誤用多媒體呈現(xiàn),供學(xué)生討論,并對(duì)討論過(guò)程中學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。例題如下: 例1. 一個(gè)靜止在水平面上的物體,質(zhì)量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)。物體與地面間的摩擦力是4.2N。求物體在4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。 明確解題原則,即在物體受力情況已知的情況下,由牛頓第二定律科求出物體運(yùn)動(dòng)的加速度。在運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律即可求出物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 要求:a.對(duì)物體進(jìn)行受力分析,明確物體可能的運(yùn)動(dòng)情況 b.列出完整的解題步驟 明確:在豎直方向上,由初中知識(shí)可以知道“物體平衡”,所以G=FN。由牛頓第三定律可知FN=FN’。在已知摩擦因數(shù)μ的情況下,由滑動(dòng)摩擦力公式即可求出滑動(dòng)摩擦力。本題為了使問(wèn)題簡(jiǎn)單,直接給出了摩擦力大小。 板書(shū)計(jì)算過(guò)程,并強(qiáng)調(diào):物理運(yùn)算過(guò)程中應(yīng)該盡量使用代表物理量的字母,必要時(shí)再帶入物理量的數(shù)值。 ②從運(yùn)動(dòng)情況確定受力 例2:一個(gè)滑雪者,質(zhì)量m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿上坡勻加速滑下,山坡傾角θ=30°,在t=5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x=60m,求滑雪者受到的阻力(包括摩擦力和空氣阻力)。 首先應(yīng)明確指出:因?yàn)榛┱呷淼倪\(yùn)動(dòng)情況相同,因此可看做質(zhì)點(diǎn),并且將其作為研究對(duì)象。如果知道了滑雪者的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就能求出加速度,再通牛頓第二定律就能求出滑雪者所受的合力,結(jié)合受力分析,便可以弄清楚滑雪者受力的具體情況。 組織學(xué)生討論: ①如果在水平和豎直方向上研究人的運(yùn)動(dòng)和受力情況,是否可以解答? ②如果研究沿斜面和垂直斜面這兩個(gè)方向上人的運(yùn)動(dòng)和受力情況,問(wèn)題是否變得簡(jiǎn)單? 板書(shū)答案,并對(duì)典型錯(cuò)誤進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。 點(diǎn)評(píng):主要的問(wèn)題是書(shū)寫(xiě)規(guī)范上,未使用字母代表物理量。未畫(huà)受力分析圖。 點(diǎn)評(píng):主要的問(wèn)題是,當(dāng)沿著斜面和垂直斜面建立坐標(biāo)時(shí),G=FN不再成立,而是FN=G cosθ,再根據(jù)摩擦力公式Ff=μFN可求出摩擦力大小。在沿兩個(gè)坐標(biāo)的方向分別列出平衡方程即可求解。 5.課后精準(zhǔn)評(píng)價(jià) 為了衡量該堂課精準(zhǔn)教學(xué)的效果,制定專門的課后評(píng)價(jià)練習(xí),通過(guò)平板推送和數(shù)據(jù)匯總,結(jié)合上課例題所遺留的問(wèn)題對(duì)未掌握的學(xué)生實(shí)行面對(duì)面知道,確保教學(xué)效果。 習(xí)題如下: 練1.如圖為第八屆珠海航展上中國(guó)空軍“八一”飛行表演隊(duì)駕駛“殲-10”戰(zhàn)機(jī)大仰角沿直線加速爬升的情景。則戰(zhàn)機(jī)在爬升過(guò)程中所受合力方向( ) A.豎直向上 B.與速度方向相同 C.與速度方向相反 D.與速度方向垂直 練2.一位雜技演員在高空鋼絲上勻速前行,若圖中鋼絲可視為水平,則他受到的支持力與重力的關(guān)系是( ) A.平衡力 B.作用力和反作用力 C.支持力小于重力 D.支持力大于重力 練3.從水平地面豎直向上拋出一物體,物體在空中運(yùn)動(dòng)到最后又落回地面。在不計(jì)空氣阻力的條件下,以下判斷正確的是( ) A.物體上升階段的加速度與物體下落階段的加速度相同 B.物體上升階段的加速度與物體下落階段的加速度方向相反 C.物體上升過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間小于物體下落過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間 D.物體落回拋出點(diǎn)時(shí)的速率小于物體拋出時(shí)的速率 練4.在某城市的一條水平道路上,規(guī)定車輛行駛速度不得超過(guò)30km/h。在一次交通事故中,肇事車是一輛卡車,涼的這輛卡車緊急剎車(車輪被抱死)時(shí)留下的剎車痕跡長(zhǎng)7.6m。經(jīng)過(guò)測(cè)試得知這種輪胎與路面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.7,請(qǐng)判斷該車是否超速。 6.問(wèn)題精準(zhǔn)反思 實(shí)行“精準(zhǔn)教學(xué)”課堂模式,教師要為學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)提供時(shí)間和空間,并要對(duì)學(xué)生自學(xué)和預(yù)習(xí)是產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行匯總,這需要花費(fèi)大量的時(shí)間去準(zhǔn)備和研究。再者教師要為學(xué)生在課堂上為自主思考和思維碰撞擠出時(shí)間,以便于學(xué)生在相互討論中交流思想,暴露問(wèn)題,這樣教師講解時(shí)就能解答共同的疑惑。這對(duì)教師對(duì)課堂的把控提出了新的要求和挑戰(zhàn)??偟膩?lái)說(shuō),基于平板教學(xué)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),是一把雙刃劍。優(yōu)點(diǎn)是它能提高課堂評(píng)講的針對(duì)性和實(shí)效性,還能對(duì)教學(xué)效果做出科學(xué)的評(píng)價(jià),實(shí)實(shí)在在的提高了課堂教學(xué)的效率。但如果學(xué)校管理不到位,教師研究做不到位,這個(gè)平臺(tái)反倒成了學(xué)生分心的罪魁禍?zhǔn)缀徒處熗祽械暮弥至恕?/span> 本文作者:吳興高級(jí)中學(xué) 沈旭東 |
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