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1、初中物理有效预学设计初探王子玉“预预疑学”是四导四学四个环节中的第一个环节，是四导四学教学模式能否有效、高效实施的首要环节和基础。这个环节中，教师要引导学生阅读课本，了解相应的学习内容；设计与生活相联系或与学生前在知识相联系的可能产生认知矛盾的情境题，提供学生尝试性预学的空间，引发学生的兴趣和质疑。这里教师更要关注的是对学生前在状态、潜在状态、和发展可能的解读和分析，从而通过学生的前在状态和学习需要来进行教学过程的设计。本文意图通过具体的案例分析，对物理有效预学设计的基本原则及有效预学设计的特征做一些阐述。1目前预学设计不当表现及成因案例1：认识功（1）功的定义是什么？它的公式和单位分别是什么
2、？（2）对物体做功的两个必要条件是什么？（3）举出日常生活中对物体做功的两个实例。这样的预学设计几乎没有任何意义。看上去，教师把学生引向课本了，但学生无从思考，只能机械的将课本上的内容抄一遍。有些老师说，抄一遍也是预学。但这种无意义的识记既无助于学生功的概念建构，也不利于课堂教学。这是因为有部分学生认为这些概念书上都有，我都知道了，不需要老师你讲了。另外，如果预学都是这样方式呈现，学生会无任何兴趣的。事实上，这是老师对预学的意义未能有较深的理解，缺少预学目标，也缺少让学生主动建构的新课程的理念而造成的。案例2：认识杠杆用身边的器材完成课本P3. 图113实验（如图），再尝试用图2的方法撬起图钉
3、。 思考并回答：两种方法各有什么特点。 尝试画出杠杆示意图（包含五个名词的内容）图图2以上问题的设计包含了学生实验感悟、对比分析、对杠杆五个名词的理解等内容，教师做了预学的精心设计，有对教材的深度挖掘，问题的设计有相当的思考度，学生利用家里的器材能够做实验。但设计的两个问题学生是难以完成的，其原因是设计的问题缺少坡度，尤其是第个问题，问题本身的指向性不明，学生难以回答。在物理预学的设计中，通常还有以下问题：（1）重复课本上的问题，资源浪费；（2）弃课本，丢掉了预学最本质的意义。（3）有些预学题思维度不高，简单的重复抄写，于概念及规律的建立无助。（4）问题过大、过难，问题本身缺少层次性，学生难以
4、回答。（5）让学生课前完成的一些小实验，未能充分考虑学生生活中是否有这些器材，导致学生无法完成课前实验感悟的内容。（6）缺少方法的引导，问题设计未能指向学生思维的疑难点、困惑点，学生的思维难以提升。（7）缺少能引导学生向课本、向生活、向老师产生质疑的有效设计。以上问题的解决需要在物理预学题的设计应遵循哪些原则达成共识后才能进一步的解决。2有效预学设计应坚持的原则2.1目标性原则教学都是有目标的，预学设计也不例外。预学目标是指教师在学生预学中期待学生达成的目标或预学结果，它是预学设计首要且重要的环节，是教师预学设计时首先要考虑的问题。预学目标的设计应符合学生的认知规律及学习规律，它至少要体现三方
5、面的功能，一是有利于学生的自主学习；二是有利于教师了解学生预学后的知识准备、技能准备、心理准备、思维准备，存在的问题及要想要探究的问题；三是有利于对学生的预学评价。预学目标一定要有，否则教师的预学设计是盲目的、无效的，有时甚至能起负面作用的。在预学目标的设计方面，教师必须清楚应该让学生预学什么，如何去预学，预学成果如何检测等问题。更重要的是一定要反问自己，为什么要让学生这样去预学？有没有更好的方法？套用现在人们对教学目标的认识，预学目标也是必须是明确的、具体的、可观察的、可操作的、可评价的。2.2回归书本原则从发展的角度来看，没有任何目标比使学生成为独立的、自主的、高效的学习者更为重要，预学最
6、终的目的是培养会学习的学生。通过预学设计教师必须将学生引进课本，学生通过阅读课本、与课本对话，明晰上课要学习的主要内容；初步了解一些概念和规律建构的过程；明确自己的疑与惑，进而进一步明确听课的重点及想要搞清的问题。课本是学生与教师对话的一个载体，高效互动的课堂需要学生与教师在课前有更多的准备。教师设计预学题时，一定要借助课本资源，进行一系列的有思考度的阅读、观察、实验的安排，让学生真正进入到课本中，让课本真正成为引导学生认知发展、生活学习、人格建构的一种范例，成为学生发展的“文化中介”。2.3可操作性原则预学中如何让学生能独立地分析问题，获取信息，建构概念，这就要求教师设计的预学问题一是要指向
7、性明确；二是要照顾到学生的前备知识和认知能力能与之相匹配，三是要关注学生周围的环境或条件能否支持学生的效预学实施，四是是否给予学生预学提供一定的途径。案例3：对案例1优化设计（1）阅读课本，对以下问题做出解答。物理学中功指的是什么？判断一个物体做功的依据是什么？（2）试一试，你能解决以下问题吗？小明同学把一桶水念拎上了三楼，小红同学又将这桶水通过水平通道拎进了教室，请判断他们是否做功了？并提出你判断的理由。你能否指出物理上的做功与生产、生活中的做工及立功的本质区别吗？优化后的预学设计给学生提供了预学的方法，并将探究的点集中到对物理上做功的理解上。通过学生对课本的阅读及具体问题的分析，明确了什么
8、情况下力对物体做了功，什么情况下力对物体没有做功；物理上的做功与与生产、生活中的做工的本质区别。这样的设计，学生可操作，能分析，有效果，同时也有利于课堂的进一步互动生成。2.4方法性原则方法性原则是指以依据学生的学习心理为依据，为学生的自主学习创设有利环境，对学生的学习动机、过程、方法进行指导和引导，从而促进学生自主学习，即物理教学除了告诉学生“是什么”和“这样做”以外，还应该教会学生“为什么”和“怎么做”。如进行阅读性学习指导时，让学生通过阅读理解一些物理思想形成的过程及物理学的方法论；在探究学习指导时，辅之一定的方法和途径；在学习过程中诱导学生思考问题并产生质疑，想法让学生说出疑问的产生过
9、程等，这一系列的方法的指引或累积，会为学生的终身学习打下基础的。案例4：请你利用家中的平面镜观察、猜想并探究：（1）镜子中的像的大小与物体的大小的关系？（2）像与物到平面镜的距离关系如何？你是如何判定的？（3）镜子后面是否有这个像的存在？你判断的理由是什么？（4）总结平面镜成像可能有哪些特点？以上案例在引导学生观察现象的同时，提出了“你是如何判定的？”“你判断的理由是什么？”这样能引发学生思考，同时又能引导学生进一步探究的问题，指向课堂学习中需要解决的重点问题，渗透着物理思想和方法的培养。2.5焦点集中原则这里的焦点集中，一方面是指能够引起学生思维的焦点化的问题，好的预学问题应该包含两种（或稍
10、多一些）表面看起来相互矛盾或不协调的选择，而由学生决定取舍，引发学生的疑与惑，进一步激发学生的思维。另一方面，预学设计的问题要集中，让学生思考的点不易太多，因为初中生的自主学习能力、主动探究的能力需要长期的培养，需要老师们有更多的耐心和智慧，而刚开始的兴趣和成功感对初中生来说显得尤为重要。再者，预学题中应涉及到教学难点的有关问题，这有助于学生在课前分组探究，查资料、动手操作、研究讨论尝试解决问题，直至课上以问题为线，引导全体学生自主探索，大胆去尝试、碰壁、探求，直至彻底解决问题。3有效预学设计的特征3.1能激趣兴趣是人们力求接触某种事物的意识倾向，它对学生的学习活动起着关键作用。如果学生对学习
11、对象产生了浓厚的兴趣，其学习效率将会得到有效提高，同时在兴趣中学习，还能有效地减轻学生的心理压力，使其将学习当作一种愉快的享受，从而产生积极主动的学习动机，表现出极大的学习热情。而传统课前预学根本的缺陷在于使学生的视野局限于现成的结论，忽视了知识产生的过程，忽视了在预学过程中的体验和感受。要激发学生预学物理的兴趣，那么教师必须从创设情境入手，激发学生的学习兴趣，让学生有想学、愿做的热情，想办法利用日常生活中的现有物品做实验，诱发学生的智力潜能。案例5：实验：玻璃杯和水带来的思考。准备好一只玻璃杯、一些水、一张纸。（1）用一空玻璃杯，上面盖住纸片后倒过来，观察现象并表达。（2）将玻璃杯盛满水，用
12、同样的纸片盖住，然后倒过来，观察现象并表达。根据此现象，你提出的问题是什么？你是如何想到提出这个问题的？（3）在2 的基础上，将倒置的盛满水的玻璃杯向左或向右倾斜，你又观察到什么现象？（4）综合2、3实验，你有什么发现？在第（2）个问题中，玻璃杯里有水，且重力比刚才大多了，为何纸片和水都又不往下掉呢？学生必然会产生兴趣，接着，继续第（3）个问题，会进一步引发学生思考，是周围的什么支持着这么重的水而使它不下落呢？而且各个方向都有？如果在课堂教学实施的过程中，能让学生交流实验过程的体会，则课堂效率会更高，同时也有利于调动学生预学的积极性。3.2助激疑质疑不仅是思维的开始，也是所有发现的前提，更是创
13、新的开端。创新的第一步就是发现问题，提出问题，而问题又是从疑问开始的。宋代张子厚说：“学贵有疑，小疑则小进，大疑则大进，疑则觉悟之机也。一番觉悟，一番长进。”疑是学生学习过程中知与不知、是与非等矛盾的表现。教师应启发学生大胆质疑和有意识地培养学生的质疑能力。如在预学设计时，对于教材中的某些说法、某些解法引导学生认真分析，探索准确的说法和更优的解法，鼓励学生向教材质疑；在学生自己观察和探究的过程中，充分预见学生的思维的困难点，引导学生质疑。当然，在预学问题的设计中，应留出相应的空间，让学生提出问题，并引导学生能表达出这个问题的产生过程。教师要关注学生的质疑，将学生的质疑问题进行梳理，并在课堂上呈
14、现出来，这会进一步鼓励和培养学生的质疑精神。3.3有层次学生的认知风格、原有的基础及学习能力是有差异的，教师要清醒的、充分地认识到这一点，预学题的设计应该体现层次性。预学题中既有全体必做的，也有选做的，能使不同类型的学生在“最近发展区”都能获得程度不同的学习上的成功，以此保证预学的良性循环。3.4 能诊断 预学除了培养学生自主学习外，另一方面也是为了更好的帮助学生在课堂中高效的学习。这里的诊断是指预学题能有效的诊断学生在预学过程中暴露出的问题，如：概念建构及应用中误点；思维的中的疑惑点；解决问题时的困难点等，这为教师针对预学状况进行课前的再一次备课提供依据，进而进一步提高课堂教学的有效性。3.
15、5促发展预学设计最重要的是对学生要有思维的任务，能促进学生的思维发展。在让学生充分观察感知的基础上，及时的提出任务，以完成从感性认识到理性认识的飞跃。提出思维任务就是提出在列举的或观察的现象中，有哪些是有用的成分以及这类成分是否是同类现象中共有的，或这些成分之间有什么稳定的联系的问题，包括思维对象的范围的指引、思维任务与观察到的现象之间的联系提示，思维任务所需要的原有知识经验的提示等。促进学生思维发展，就是启发学生积极思维和迫使学生积极思维的有机结合，它是促进学生发展，培养学生观察能力、实验设计能力、操作能力、学习能力、提取信息分析信息的能力、表述能力、质疑能力等多种能力的基础。案例6：“对案
16、例2认识杠杆”的优化设计（1）按照课本P3.图113的图（图1），将图钉钦入木板中，用螺丝刀按图示的方法撬出图钉，通过阅读课本理解什么是杠杆及杠杆上五个名词的含义。在用以上方法撬图钉时，要想用更小的力，你可以怎样做，请尝试一下。你能表述出你的方法吗？ （2）再尝试用图2的方法撬出图钉。你能在图上画出支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂吗？（3）在两种撬图钉方法中，你感觉哪个更省力？你能猜想其原因吗？（提醒：粗体是提供给学有余力的同学做的；实验中注意安全。）图图2优化后的预学设计有层次性、更有思维的发展性。用起子撬图钉学生实验感悟；理解杠杆及杠杆上五个名词的含义对照实验进行课本阅读；想用更小的力撬学
17、生思维的提升点；再尝试用右图的方法撬出图钉方法求异培养；在两种撬图钉方法中，你感觉哪个更省力？你能猜想其原因吗？进一步引导学生分析思考、提出解决问题的方法，直至再画出杠杆示意图，加深理解杠杆的几个要素。以上这一系列的设计，不仅做了很好的分层，也为学生的预学思考提供了方法的引导。预学设计是否有效其检验标准很多，但笔者认为其根本标准应是看其是否促进了学生更多的主动学、更多的主动做、更多的主动思考。恰当的、符合学生最近发展区的、能引发学生兴趣的、能诊断出学生疑点、惑点的预学设计应该是高效课堂构建的基石和保障。当然，如何进行有效的预学设计，并利用预学成果为高效课堂的构建服务，还需要我们更多的学习和探索
18、。主要参考文献阎金铎物理教学论广西教育出版社1996王瑜 教学问题诊断与技能提高 初中物理 吉林大学出版社 2009Editors note: Judson Jones is a meteorologist, journalist and photographer. He has freelanced with CNN for four years, covering severe weather from tornadoes to typhoons. Follow him on Twitter: jnjonesjr (CNN) - I will always wonder what it w
19、as like to huddle around a shortwave radio and through the crackling static from space hear the faint beeps of the worlds first satellite - Sputnik. I also missed watching Neil Armstrong step foot on the moon and the first space shuttle take off for the stars. Those events were way before my time.As
20、 a kid, I was fascinated with what goes on in the sky, and when NASA pulled the plug on the shuttle program I was heartbroken. Yet the privatized space race has renewed my childhood dreams to reach for the stars.As a meteorologist, Ive still seen many important weather and space events, but right no
21、w, if you were sitting next to me, youd hear my foot tapping rapidly under my desk. Im anxious for the next one: a space capsule hanging from a crane in the New Mexico desert.Its like the set for a George Lucas movie floating to the edge of space.You and I will have the chance to watch a man take a
22、leap into an unimaginable free fall from the edge of space - live.The (lack of) air up there Watch man jump from 96,000 feet Tuesday, I sat at work glued to the live stream of the Red Bull Stratos Mission. I watched the balloons positioned at different altitudes in the sky to test the winds, knowing
23、 that if they would just line up in a vertical straight line we would be go for launch.I feel this mission was created for me because I am also a journalist and a photographer, but above all I live for taking a leap of faith - the feeling of pushing the envelope into uncharted territory.The guy who
24、is going to do this, Felix Baumgartner, must have that same feeling, at a level I will never reach. However, it did not stop me from feeling his pain when a gust of swirling wind kicked up and twisted the partially filled balloon that would take him to the upper end of our atmosphere. As soon as the
25、 40-acre balloon, with skin no thicker than a dry cleaning bag, scraped the ground I knew it was over.How claustrophobia almost grounded supersonic skydiverWith each twist, you could see the wrinkles of disappointment on the face of the current record holder and capcom (capsule communications), Col.
26、 Joe Kittinger. He hung his head low in mission control as he told Baumgartner the disappointing news: Mission aborted.The supersonic descent could happen as early as Sunday.The weather plays an important role in this mission. Starting at the ground, conditions have to be very calm - winds less than
27、 2 mph, with no precipitation or humidity and limited cloud cover. The balloon, with capsule attached, will move through the lower level of the atmosphere (the troposphere) where our day-to-day weather lives. It will climb higher than the tip of Mount Everest (5.5 miles/8.85 kilometers), drifting ev
28、en higher than the cruising altitude of commercial airliners (5.6 miles/9.17 kilometers) and into the stratosphere. As he crosses the boundary layer (called the tropopause), he can expect a lot of turbulence.The balloon will slowly drift to the edge of space at 120,000 feet (22.7 miles/36.53 kilomet
29、ers). Here, Fearless Felix will unclip. He will roll back the door.Then, I would assume, he will slowly step out onto something resembling an Olympic diving platform.Below, the Earth becomes the concrete bottom of a swimming pool that he wants to land on, but not too hard. Still, hell be traveling f
30、ast, so despite the distance, it will not be like diving into the deep end of a pool. It will be like he is diving into the shallow end.Skydiver preps for the big jumpWhen he jumps, he is expected to reach the speed of sound - 690 mph (1,110 kph) - in less than 40 seconds. Like hitting the top of th
31、e water, he will begin to slow as he approaches the more dense air closer to Earth. But this will not be enough to stop him completely.If he goes too fast or spins out of control, he has a stabilization parachute that can be deployed to slow him down. His team hopes its not needed. Instead, he plans
32、 to deploy his 270-square-foot (25-square-meter) main chute at an altitude of around 5,000 feet (1,524 meters).In order to deploy this chute successfully, he will have to slow to 172 mph (277 kph). He will have a reserve parachute that will open automatically if he loses consciousness at mach speeds
33、.Even if everything goes as planned, it wont. Baumgartner still will free fall at a speed that would cause you and me to pass out, and no parachute is guaranteed to work higher than 25,000 feet (7,620 meters).It might not be the moon, but Kittinger free fell from 102,800 feet in 1960 - at the dawn of an infamous space race that captured the hearts of many. Baumgartner will attempt to break that record, a feat that boggles the mind. This is one of those monumental moments I will always remember, because there is no way Id miss this.
