初中物理概念教学研究

1为适应素质教育的要求，进一步提高初中物理概念教学的质量，我们依据现代学习论中的广义知识分类教学的理论，应用教学模式的思想指导初中物理概念教学，探索符合教育发展规律和学生认知特征的教学思路教学对策，为教师提供可以操作的教学设计方案，以提高教师的教学设计水平和课堂教学质量。关键词：概念教学、广义知识、分类教育、教学模式、教学设计。一、问题的提出：物理概念不仅是物理基础知识的重要组成部分而且也是构成物理规律，建立物理公式和完善物理理论的基础和前提。物理教学中，概念教学的重要意义可以从三个方面体现出来。首先，物理概念教学是学生掌握物理知识的关键；其次，物理概念教学是培养学生能力的主要途径之一；再次，物理概念教学是对学生进行科学方法训练的重要手段，也是对学生进行科学素质教育的重要组成部分。当前，在中学物理教学中，广大教师都非常重视对物理概念教学的研究工作，提出了很多有一定价值的理论和观点，出现了一批比较先进的教学经验和教学方法，对提高物理概念教学的质量起到了一定的推动作用。但同时也应该看到，在这些经验和方法中，缺乏一些现代学习心理学、现代教学理论的指导，并且缺少从整体上来分析、把握概念教学的全过程，如教学目标的制定，教学环节的确定，教学策略的选择，教学任务和教学条件的分析等，因而提出的一些教学经验、教学方法和教学措施等，就有较大的局限性，特殊性，教师在应用这些经验和方法时的可操作性不强，很难进行推广，进而影响了概念教学质量的提高，而且与当前提出的以学生发展为本，培养学生的创新意识和实践能力的思想要求有一定的差距，不能满足教育发展与改革的需要，因此有必要而且应该从现代学习理论，现代教学理论的角度出发，对物理概念教学进行反思，寻求相应的教学思路和教学对策。本研究旨在以现代学习论中广义知识分类教学的思想为理论依据，应用教学模式的思想研究初中物理概念的教学，探索符合教育发展规律和学生认知规律的教学思路和教学对策，为广大教师提供可以操作的教学设计方略，力求提高教师的教学水平和教学质量。吴耀忠陶建新曹文芝崔慈黎楼春鸣夏静寅施静张志刚朱又元唐文杰章普锦张鸣王月华董蔚沈德忠执笔：吴耀忠2二、研究的目标和内容1.根据现代学习理论，按学习性质，对初中物理概念进行分类。2.构建与教学目标及物理概念的类型相匹配的教学模式。3.按照教学模式的要求，进行教学设计，进而开展教学实践；并不断进行总结，使之完善。4.对研究的成果进行推广，用以指导面上的教研工作，为教研工作课题化打下坚实基础；把研究的成果转化为说课要求，以提高教师的课堂教学设计水平。5.通过课题研究，提高中心组和课题组教师的研究水平，转变教师的教学观念，同时为培养青年教师提供较好的材料。为了搞好研究，成立了以初中物理中心组成员为主要骨干，以及吸收部分初中物理教师参加的区课题研究组。区级课题组主要负责课题的总体安排，在此基础上，在区课题组的统一安排下，由课题组教师负责各学区、各年级的研究成果的实践推广工作。1、准备阶段：1998年9月～12月随着教育改革的不断深入，素质教育的思想不断深入人心，对教师的教学工作提出了更高的要求。如何提供一种既具有操作性，又具有一定的普通性以及隐含先进教学理念、科学思想的教学设计，是当务之急，于是我们以初中物理概念教学为突破口，开展教学模式的应用研究。成立课题研究组为了达到课题研究能促进教研活动课题化及研究成果向全区推广的目的，在成立研究小组时，吸收了各学区的中心组教师及部分初二、初三物理骨干教师参加，其中既有一定研究能力的教师，也有青年教师。收集材料，学习有关理论，设计好研究的方案。课题组教师认为，为了搞好研究工作，明确有关概念，了解有关理论，设计好课题研究的方案是至关重要的。为此课题组采取分工合作的方法进行工作，有的收集教学理论，学习理论及教学模式和学习策略方面的材料；有的收集有关物理概念教学方面的材料，有的收集构建教学模式方面的材料，对收集到的有关材料，课题组进行归类总结，并认真学习，互相交流、讨论，逐步明确了研究的目标和内容，方法和过程，明确了教学模式的有关理论，类型及理论基础，同时我们为课题组成员购买和印发了有关的书籍和材料。借鉴其它学科的经验和成果，加快我们的研究进程。为了加快我们的研究进程，我们非常重视借鉴其他学科的研究经验和成果。在这一阶段中，我们多次邀请化学学科的曹祥老师为课题组介绍有关教学模式的理论，化学学科的研究经验和成果，介绍有关学习，教学的理论，使我们明确了很多的理论概念，学到了很多的经验，对我们构建教学模式起了很大的推动作用和帮助。我们对此表示衷心感谢。2、构建教学模式阶段1999年1月～6月对初中物理概念进行分类问题。这主要是因为不同类型的概念，要有不同的教学模式相匹配，才能起到3最佳状态，因此课题组非常重视对初中物理概念进行研究，当然，根据不同的分类标准，可以把概念分成不同类型，我们根据现代学习理论，按学习性质，把初中物理概念分成二大类，即形成性概念和同化性概念。教学模式的构建课题组在对初中物理概念按学习性质进行分类的基础上，选择二大类中典型的概念，根据初中物理教学目标及素质教学的要求，构建相应的教学模式。根据初中物理概念的特点，我们主要构建了“启发——掌握”教学模式，“激活——同化”教学模式，“引导——探究”教学模式，“问题——解决”教学模式，“师生——共振”教学模式，初步尝试了“菜单——自学”教学模式。3、实践阶段：1999年9月～2000年6月课题组成员上展示课，并进行说课。这一阶段主要是根据构建的教学模式，由课题组成员在各学区、各年级进行教学实践，并进行反馈，使构建的教学模式不断完善，课题组成员根据各自选定的课题，采用教学模式的要求，进行课堂教学设计，编写出教案，然后在各自的学区内，组织研究课，进行交流和展示。组织非课题组教师进行实践在课题组老师进行教学实践的同时，我们利用教研活动的时间，印发了有关教学模式，学习策略等方面的材料，在印发根据教学模式要求编写的教案的同时，在课前还作了说课活动，使大多数教师都能及时了解我们课题组的研究情况及常用教学模式的教学环节。我们要求在推荐和招标区、学区的公开课研究课时，都能按照或尽量按照教学模式的要求进行教学设计，通过这种方式，使我区的绝大部分老师都初步了解了教学模式的有关理论，教学的环节，并能渗透到平时的教学中去，这一方面提高了教师的课堂教学设计水平，为提高教学质量打下了较为良好的基础，同时也为教研活动课题化打下了良好的基础。4、总结、推广阶段2000年9月～2000年12月做好课题组的总结：经过近2年的研究，课题组的研究取得了一些成果。成果的形式主要通过展示课，教案及论文等形式来体现，在课题组成员的努力下，我们汇编了一本论文和教案集，以便集中展示我们的研究成果具体见汇编，此外，通过研究，不但使课题组的教师对教学观念，教学思想有了较大的转变，而且还促进了其他教师的教学观念，教学思想的转变，对我区物理教学的整体改革有较大的促进作用。用说课的形式推广课题成果为了做好课题成果的推广工作，我们采用说课的形式来进行，为此我们按照教学模式的要求，拟定了说课的具体要求，印发到各校物理组，供各位教师参考。通过近一个学期的尝试，效果良好，以后准备根据教学改革的需要，逐步改变说课的要求，以此促进课堂教学的改革，满足二期课改的要求。本课题的研究主要采用行动研究方法和文献法，在课题研究的初期，即准备阶段和构建教学模式阶段，以文献法为主，以行动研究法为辅，在具体实施和总结推广阶段，以行动研究法为主，文献法为辅。1.按学习性质对初中物理概念进行分类作为一个物理教师，要教好物理概念，当然要全面、深刻的理解物理概念4的本质属性，概念的定义，内涵和外延，形成概念的科学事实及思维特征等方面的内容，我们觉得，除此之外，作为教师，还要明确概念的学习性质。明确概念的学习性质，对教师的课堂教学设计是极为有用的。根据美国心理学家奥苏贝尔关于有意义学习理论的观点，可以把概念学习归纳为三种基本形态，即上位学习、下位学习和并列结合学习，对这三种学习可以概括为二大类性质的学习，通常称为形成性学习上位学习和同化性学习下位学习和并列结合学习。综观初中物理概念的学习性质，基本上也属于上述二大类。如：质量、力、机械功等概念属于形成性学习，速度、功率、密度、压强等概念属同化性学习，从学习理论的角度看，不同性质的概念的学习，其难易度，思维方法等都是不同的，学习的机理也是不相同的，因此在教学中，也要求教师设计不同的教学环节，不同的教学流程，等等，这样才能教好概念。2.对知识的认识根据现代认知心理学的广义知识观，可以把知识分为陈述性知识，程序性知识和策略性知识。广义的知识观把平时所说的知识、技能和策略都统一在同一个“知识”概念里了，所谓陈述性知识是指回答“是什么”的知识，程序性知识是指人们应用概念和规则对外办事的技能亦称为智慧技能，策略性知识是指调控自身认识过程的技能，即认知策略或元认知技能，由此得出了知识的分学习阶段Ⅰ习得阶段Ⅱ巩固与转化阶段Ⅲ提取与应用阶段学习类型陈述性知识1、陈述性知识2、程序性知识1．回答“是什么”问题2．12．2对内调控（认知策略）由表可见，学生习得知识分三阶段与三种类型。知识学习第一阶段的本质是符号表示信息进入学习者认知结构也称命题网络的适当部位，新信息被原有知识同化，新信息成了学生原有命题网络中的一部分。这样，学生的认知能力发展就具备了先决条件。知识学习进入第二阶段，知识出现分化。一部分知识通过复习，知识结构进行重建和改组，使之达到巩固和清晰，为日后提取之用。这部分知识仍然是陈述性的。另一部分以概念和概括性命题形式出现的知识，经过变式练习，转化为办事的技能在认知领域为智慧技能。这部分知识就是程序性知识。知识学习的完整过程还包括它的应用阶段第三阶段。在知识的应用阶段，广义知识分三类。如果用于回答“是什么”问题，知识被提取出来，这样的知识属于陈述性的。如果回答“怎么办”问题，这样能应用于解决实际问题的知识主要是概念和规则属于程序性的。如果用于对外办事，则称之为智慧技能。如果用于对内调控，则称之为认知策略或策略性知识。从这一模型可知，知识分类学习论从学习的阶段与知识的检测两方面保证所习得的知识转化能力。从习得阶段来看，在三类知识的学习的第一阶段，都必须保证符号所表示的新信息事实、概念、规则等进入学生原有认知结构的适当部位。这也就是我们平时所说的知识的理解。只有被学生充分理解的知识才能以能力的形式表现出来。在学习的第二阶段，如果是陈述性知识，我们必须保证它通过复习得到合理组织，使之有利于提取和利用，如果要转化为办事的5技能，则必须保证它们在充分的变式条件下，得到适当应用也就是我们平时所说的能力。在这种知识应用能力中又分出两个亚类，一类用于对外，一类用于对内。由此可见，一切习得的认知应用能力都是由不同类型的知识转化而来的。知识分类学习论就是阐明不同的知识习得的过程和有效学习的条件及其相互转化的理论。它为新的教学论提供了学习论基础。3.广义知识的一般教学过程不能忽视他们的不同特征。一些传统的教学理论和教学模型对知识的习得过程的解释都缺乏知识分类的学习观，没有对不同类型的知识的习得、保持、提取或应用的心理过程及其条件作具体的研究，仍然难以具体指导教学实践。为了便于教师应用知识分类学习和教学论的原理改进课堂教学，我们可以按照下面的广义知识教学过程模型来构建教学模型，设计课堂教学方案。图1广义知识教学过程模型该模型表明：教学是为学习创造必要的条件，帮助学习者更有效地学习。学生是学习的主体，教师起主导作用。教学过程服务并服从于学习过程。认知学习由注意与预期开始。这是学习的动力过程。由预期而激活原有知注意与预期激活原知识选择性知觉选择性知觉1、引起注意与告知目标2、提示学生回忆原有知识3、呈现有组织的信息新信息进入原有命题网络4、阐明新旧知识关系，促进理解5、对复习与记忆提供指导认知结构重建与改组变式练习，知识转化为技能5、引出学生的反应，提供反馈与纠正6、提供提取知识的线索根据线索提取知识技能在新的情境中应用6、提供技能应用的情境，促进迁移