基于“Clicker”教學(xué)思想的教學(xué)設(shè)計(jì)
——以“探究彈簧的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量的關(guān)系”為例

李輝 羅琬華

(西南大學(xué)物理與技術(shù)學(xué)院 重慶 400715)

1 引言

Clicker(課堂應(yīng)答系統(tǒng))在課堂教學(xué)中應(yīng)用的研究是目前國(guó)內(nèi)外熱門話題.“Clicker系統(tǒng)是由無(wú)線發(fā)射器、接收器以及驅(qū)動(dòng)軟件三部分組成.學(xué)生按鍵盤選擇答案，通過(guò)無(wú)線發(fā)射器把答案發(fā)送到教師的計(jì)算機(jī)中，計(jì)算機(jī)按照學(xué)生的答案統(tǒng)計(jì)出直觀的圖像，教師再根據(jù)統(tǒng)計(jì)出的圖像對(duì)教學(xué)作進(jìn)一步的安排.”[1]

哈佛大學(xué)的Eric.Mazur教授以及科羅拉大學(xué)的M.K.Smith教授等人帶頭展開(kāi)了該系統(tǒng)在教學(xué)中應(yīng)用的策略、方法研究，對(duì)男女生學(xué)習(xí)的幫助的研究，以及應(yīng)用于考試的評(píng)價(jià)等研究.這些研究充分顯示結(jié)合該系統(tǒng)的教學(xué)對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情、對(duì)知識(shí)的理解和掌握都有正面的影響；男女生在物理的學(xué)習(xí)中能達(dá)到相似的水平；課堂上積極參與的學(xué)生在期末考試中的成績(jī)比其他的學(xué)生要好；作為平時(shí)成績(jī)的一部分，也鼓勵(lì)了學(xué)生積極參與，鍛煉了其探究能力[2]；這樣的應(yīng)用也相繼推廣到了其他的學(xué)科，也從大學(xué)推廣到了初、高中的自然科學(xué)教學(xué)，甚至小學(xué)的科學(xué)教學(xué)中[3].國(guó)內(nèi)也掀起了對(duì)基于Clicker的探究教學(xué)的研究.在這樣的研究背景下，Clicker系統(tǒng)越來(lái)越得到人們的接受，為探究式課堂教學(xué)增添了途徑.多半貧困地區(qū)沒(méi)有辦法使用Clicker系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué),但是借助于Clicker系統(tǒng)教學(xué)帶給我們的教學(xué)思想是可以應(yīng)用的.Clicker教學(xué)思想是借助于黑板進(jìn)行，教師在黑板上給出題目，學(xué)生做選擇后進(jìn)行簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì).根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果教師可以及時(shí)地了解學(xué)生掌握的程度，反映出整體和個(gè)別的信息，把課堂上不利因素的影響降到最小，這相對(duì)于傳統(tǒng)的創(chuàng)新課堂而言是有意義的[4].

本文以“彈簧的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量關(guān)系的探究”的教學(xué)為例，闡述了Clicker思想在課堂教學(xué)中的應(yīng)用.

2 “探究彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系”一節(jié)的設(shè)計(jì)

2.1 問(wèn)題的提出

通過(guò)學(xué)習(xí)已經(jīng)知道產(chǎn)生彈力的條件“一是物體相互接觸；二是兩物體發(fā)生形變”.既然彈力大小與物體發(fā)生的形變有聯(lián)系，那么彈簧的彈力和彈簧的伸長(zhǎng)量肯定是有關(guān)系的，我們?nèi)绾握业剿鼈冎g的定量關(guān)系呢？

2.2 方法的探究

在探究彈簧的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量的關(guān)系時(shí)，為了讓學(xué)生明確用什么方法探究，如何去探究，并且結(jié)合Clicker式的教學(xué)模式，設(shè)計(jì)出題目，在黑板上給出，通過(guò)學(xué)生選擇的答案，參與討論，明確探究的科學(xué)性.比如，在黑板上寫上如下的題目.

問(wèn)題1：依照平時(shí)的經(jīng)驗(yàn)，你認(rèn)為下列正確的是

A.用力越大，彈簧伸得越長(zhǎng)

B.用力越小，彈簧伸得越短

C.用力大或小與伸長(zhǎng)情況沒(méi)有關(guān)系

D.以上說(shuō)法都不正確

要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)作答，每組第一排的學(xué)生進(jìn)行簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)，再把各組選擇的情況填到黑板上表格中的相應(yīng)位置，這樣能夠很直觀地看出學(xué)生的選擇情況.根據(jù)黑板上填的表格，教師可以很好地把握教學(xué)進(jìn)度，如選擇選項(xiàng)D的學(xué)生占絕大多數(shù)，說(shuō)明學(xué)生已經(jīng)很好地掌握了控制變量法，教師只需做簡(jiǎn)單的總結(jié)后進(jìn)行下一步的教學(xué)即可；而選擇選項(xiàng)A,B,C三個(gè)答案的學(xué)生人數(shù)占大部分，說(shuō)明學(xué)生對(duì)控制變量法這一中學(xué)物理重要的研究方法掌握得不夠，教師需要在方法的探究上多下功夫(調(diào)整教學(xué)思路，通過(guò)F=Ma的復(fù)習(xí)進(jìn)一步了解控制變量法的意義和重要性.對(duì)三個(gè)物理量之間的關(guān)系進(jìn)行研究時(shí)，需要控制第三個(gè)變量[4]).在明確用控制變量的方法研究彈簧的彈力與彈簧的伸長(zhǎng)關(guān)系后，教師再在黑板上給出如下問(wèn)題.

問(wèn)題2:既然探究的是彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系，那么該控制哪個(gè)變量

A.彈簧的彈力

B.彈簧的伸長(zhǎng)量

C.彈簧的粗細(xì)、長(zhǎng)度、材料(勁度系數(shù))

D.以上都不正確

同樣的道理，若選擇選項(xiàng)A,B的學(xué)生占的比例大，那么就再對(duì)控制變量的方法進(jìn)行復(fù)習(xí).應(yīng)該給學(xué)生講明白，不是隨意地控制某個(gè)物理量，而是按照探究的要求選擇控制變量.通過(guò)這樣的講解，再讓學(xué)生做一次選擇，學(xué)生就知道選擇選項(xiàng)C了.因此通過(guò)控制彈簧的勁度系數(shù)，探究彈簧彈力與彈簧的伸長(zhǎng)量的關(guān)系就水到渠成了.

2.3 彈簧的彈力和彈簧伸長(zhǎng)量關(guān)系的猜想

教師要求學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和課前的預(yù)習(xí)等，猜想彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系：彈簧彈力大，彈簧伸得越長(zhǎng)；彈力小，伸得越短.

2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)操作與分析

將彈簧上端固定在鐵架臺(tái)的支架上，下端掛上鉤碼.靜止時(shí)，彈力大小等于重物受到的重力，以此測(cè)量彈力的大小F；從固定于豎直支架的刻度尺上測(cè)出懸掛重物時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x(或總長(zhǎng)度).

實(shí)驗(yàn)步驟

(1)將彈簧提起來(lái)，用筆將未掛鉤碼時(shí)彈簧指針的位置做上記號(hào).

(2)按記錄表將不同質(zhì)量的鉤碼掛在彈簧上，平衡后分別記錄掛不同質(zhì)量的鉤碼情況下彈簧指針的位置.

(3)用刻度尺量出懸掛不同質(zhì)量鉤碼時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量.

(4)分析得到的數(shù)據(jù)，得出結(jié)論.

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

根據(jù)二力平衡可知，物體平衡時(shí)受到的重力與彈簧對(duì)它的作用力F大小相等.通過(guò)學(xué)生對(duì)測(cè)出的數(shù)據(jù)的討論分析，以及在教師的指點(diǎn)下，得出

F=κx

其中，x為彈簧的伸長(zhǎng)(或縮短)量，κ為彈簧的勁度系數(shù)，大小取決于彈簧的“軟”和“硬”，F(xiàn)為彈簧的彈力.得到結(jié)論再去和猜想進(jìn)行對(duì)照，驗(yàn)證猜想.

2.5 課堂小結(jié)與反思

完成實(shí)驗(yàn)后，利用Clicker式教學(xué)檢測(cè)學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)之后對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與操作過(guò)程的認(rèn)識(shí)和理解.教師在黑板上寫出如下問(wèn)題.

問(wèn)題3:如果不是彈簧，是一根木頭，該公式是否還成立

A.是 B. 不是

類似的方法，讓學(xué)生選擇，看看學(xué)生掌握的情況.教師結(jié)合學(xué)生的答題情況及時(shí)總結(jié):F=κx只適合應(yīng)用于彈簧(發(fā)生彈性形變).

3 小結(jié)

雖然Clicker系統(tǒng)應(yīng)用于落后的地區(qū)還有很長(zhǎng)的路要走，但是它所帶給我們的教學(xué)思想是完全可以實(shí)現(xiàn)的.需要奮戰(zhàn)在一線的教師大膽創(chuàng)新.這樣的教學(xué)思想有效地把握了學(xué)生的思維動(dòng)態(tài)，有利于師生之間實(shí)時(shí)溝通，全體學(xué)生參與，信息反饋快捷迅速，學(xué)生參與教學(xué)的積極性非常高，切實(shí)提高了學(xué)習(xí)效率和課堂效率，使學(xué)生由被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)探索獲得知識(shí).

參考文獻(xiàn)

1 黃致新. 基于Cicker的互交式、探究型課堂教學(xué)及研究進(jìn)展. 物理教學(xué)探討，2010(9)

2 陳麗莎，黃致新. Clicker在互交式課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究進(jìn)展. 物理教師，2010(10)

3 Emazur，F(xiàn)arewell，Lecture. Sciece，2009(2)：50～51

4 陳麗莎，黃致新. 基于建構(gòu)主義理論的Clicker問(wèn)題的設(shè)計(jì)策略研究.高等函授學(xué)報(bào)(哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版)，2010(9)