系統(tǒng)教學(xué)法在中學(xué)物理導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉維寧

（泗陽致遠(yuǎn)中學(xué)，江蘇 泗陽 223700）

中學(xué)物理導(dǎo)學(xué)案是在傳統(tǒng)教案的基礎(chǔ)上，按照“教學(xué)以學(xué)生為中心”的基本原則設(shè)計(jì)出來的，旨在幫助學(xué)生更好地明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，理解學(xué)習(xí)內(nèi)容，積極主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)活動(dòng)，從而達(dá)到提高學(xué)習(xí)質(zhì)量的目的。因此，導(dǎo)學(xué)案不應(yīng)是教學(xué)流程的簡單呈現(xiàn)，而應(yīng)是一個(gè)科學(xué)的學(xué)習(xí)方案、一幅知識的“尋寶圖”。美國著名學(xué)習(xí)心理學(xué)家加涅認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)從本質(zhì)上講是一個(gè)系統(tǒng)而完整的信息攝取、內(nèi)化、儲(chǔ)存和反饋的過程，即知識的知覺選擇、理解領(lǐng)會(huì)、記憶儲(chǔ)存和作業(yè)反饋的過程，所有教學(xué)活動(dòng)都應(yīng)為這一過程提供良好的外部條件。系統(tǒng)教學(xué)法注重信息系統(tǒng)，強(qiáng)調(diào)有意義的接受學(xué)習(xí)，要求教師在教學(xué)過程中通過有計(jì)劃、有目標(biāo)、循序漸進(jìn)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)，幫助學(xué)生不斷完善和優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)。據(jù)此，我們把中學(xué)物理導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)為五個(gè)部分，即：學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備、合作討論、總結(jié)記憶和鞏固練習(xí)。現(xiàn)以人教版高中物理必修1第四章第1節(jié)《牛頓第一定律》的導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)為例，對五個(gè)部分分別予以說明。

一、學(xué)習(xí)目標(biāo)

系統(tǒng)教學(xué)法強(qiáng)調(diào)教學(xué)活動(dòng)首先要明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。美國著名認(rèn)知教育心理學(xué)家奧蘇貝爾說：“當(dāng)一個(gè)人清醒地意識到自己學(xué)習(xí)活動(dòng)所要達(dá)到的目標(biāo)與意義，并以它來推動(dòng)自己的學(xué)習(xí)時(shí)，這種學(xué)習(xí)目的就成為一種有力的動(dòng)機(jī)?！北菊n的學(xué)習(xí)目標(biāo)可確定為：

①了解亞里士多德對力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的論述及存在的錯(cuò)誤。

②知道伽利略的理想實(shí)驗(yàn)及其推理過程，知道理想實(shí)驗(yàn)是科學(xué)研究的重要方法。

③理解牛頓第一定律的內(nèi)容，能夠用牛頓第一定律解釋有關(guān)現(xiàn)象。

④知道什么是慣性，會(huì)正確解釋有關(guān)慣性的日常現(xiàn)象。

二、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備

學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備是指學(xué)生認(rèn)知心理準(zhǔn)備，它不僅可以固定新知識的上位觀念，還能改變認(rèn)知先決條件和認(rèn)知先決情感條件。在學(xué)習(xí)準(zhǔn)備階段，學(xué)生“有知有惑”?！坝兄笨梢越档驼n堂教學(xué)的容量，為突出重點(diǎn)、解決難點(diǎn)創(chuàng)造時(shí)間和認(rèn)知條件；“有惑”則可以產(chǎn)生“學(xué)習(xí)心向”，即主動(dòng)地將所要學(xué)的知識與原有的知識相聯(lián)系的傾向性。《牛頓第一定律》學(xué)生除了“慣性與質(zhì)量”這一問題沒有專門學(xué)習(xí)外，對其他知識都已有了大致的了解。但是，他們只知道亞里士多德的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，卻不了解這一觀點(diǎn)為什么會(huì)延續(xù)兩千多年；只知道伽利略做了個(gè)理想實(shí)驗(yàn)就得出了牛頓第一定律，卻不知道這一思想是如何產(chǎn)生的。因此導(dǎo)學(xué)案在這一部分應(yīng)充分利用學(xué)生已有的知識和求知愿望，引導(dǎo)學(xué)生觀察生活現(xiàn)象、做一些小實(shí)驗(yàn)，從而形成實(shí)踐體驗(yàn)；閱讀教材，回憶有關(guān)舊知識使之清晰化，復(fù)習(xí)相關(guān)技能使之熟練化；思考相關(guān)問題，產(chǎn)生“學(xué)習(xí)心向”，為“同化（原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)量的增加）”或“順應(yīng)（原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)質(zhì)的變化）”認(rèn)知作好充分準(zhǔn)備。

①觀察現(xiàn)象：人推自行車前行、汽車駕駛員都系安全帶。

②觀看視頻：冰壺比賽。

③小實(shí)驗(yàn)：分別在布沙發(fā)上和玻璃板上滾動(dòng)玻璃球，觀察其運(yùn)動(dòng)情況有何不同并分析原因。

④課前回憶：初中時(shí)學(xué)習(xí)的牛頓第一定律內(nèi)容。

⑤閱讀教材：思考“亞里士多德的觀點(diǎn)為什么能延續(xù)兩千多年？”

三、合作討論

合作討論是系統(tǒng)教學(xué)法課堂教學(xué)的主要形式，也是整個(gè)教學(xué)流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。學(xué)生學(xué)習(xí)方式以接受性學(xué)習(xí)為主，但這種接受性學(xué)習(xí)并不與機(jī)械學(xué)習(xí)劃等號，而完全可以是有意義的，只要教師能清晰地組織教材，學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識過程中，就可以積極主動(dòng)地從原有知識結(jié)構(gòu)中提取出最易于新知識聯(lián)系的舊知識，導(dǎo)致原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷重組，從而獲得新知識方面明確而穩(wěn)定的意義，即知識的心理意義。據(jù)此，導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)在這一部分應(yīng)本著“低容量、高思維密度”的原則，創(chuàng)設(shè)條件以實(shí)現(xiàn)學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間、學(xué)生與環(huán)境之間的相互作用，可以通過觀察圖、表、文字、影像和參與實(shí)驗(yàn)，如伽利略理想實(shí)驗(yàn)?zāi)M視頻，亞里士多德、伽利略、笛卡爾、牛頓觀點(diǎn)列表，實(shí)驗(yàn)“從一摞書中抽出其中一本”等，開展相互之間、小組之間、師生之間等多種形式的討論，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知主體對認(rèn)知客體的充分作用，促進(jìn)主體認(rèn)知結(jié)構(gòu)發(fā)生“同化”和“順應(yīng)”，從而促進(jìn)主體智力的快速提高。

本課中筆者設(shè)計(jì)如下討論題。

討論題1：亞里士多德關(guān)于運(yùn)動(dòng)和力關(guān)系的論述為什么能延續(xù)兩千多年？

討論題2：理想實(shí)驗(yàn)是如何設(shè)計(jì)的？它怎樣說明了伽利略的思想？伽利略“若沒有摩擦阻力，球?qū)⒂肋h(yuǎn)滾下去”的思想是如何產(chǎn)生的？笛卡爾對伽利略的觀點(diǎn)作了哪些補(bǔ)充和完善？

討論題3：為什么說慣性定律是牛頓物理學(xué)的基石？物體抵抗運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的本領(lǐng)與什么因素有關(guān)？討論題4：關(guān)于伽利略理想實(shí)驗(yàn)，以下說法正確的是A.完全是理想的，沒有事實(shí)基礎(chǔ)

B.是以可靠事實(shí)為基礎(chǔ)，經(jīng)過科學(xué)抽象，深刻反映自然規(guī)律的

C.沒有事實(shí)為基礎(chǔ)，只是理想推理

D.以上說法都不對

討論題5：一個(gè)加速上升的氣球途中從氣球上落下一個(gè)物體，則物體在離開氣球時(shí)

A.物體立即向下做自由落體運(yùn)動(dòng)

B.物體的速度為0，加速度方向向下

C.物體的速度方向和加速度方向均向上

D.物體的速度方向向上，加速度方向向下。

討論題6：正確填出比亞里士多德、伽利略、笛卡爾、牛頓關(guān)于力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的觀點(diǎn)

力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的觀點(diǎn) 根據(jù) 正確性 意義亞里士多德伽利略笛卡爾牛頓

討論題7：談?wù)勀銓εｎD第一定律產(chǎn)生過程看法。

討論題8：運(yùn)用牛頓第一定律解釋下列生活現(xiàn)象。

公交車上的乘客車啟動(dòng)時(shí)后仰、剎車時(shí)前傾，

從一摞書中快速抽出其中一本其他書不會(huì)掉下來，輕推冰壺冰壺離手后可以運(yùn)行很長距離。

四、總結(jié)記憶

系統(tǒng)教學(xué)法注意隨堂記憶。從心理學(xué)角度來看，最有效的記憶是即時(shí)記憶。如果教學(xué)過程中留有一定的時(shí)間進(jìn)行強(qiáng)記訓(xùn)練，學(xué)生就可以在剛剛學(xué)習(xí)新知識的較短時(shí)間內(nèi)對知識有個(gè)印象，有利于學(xué)生掌握新學(xué)到的知識。而對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行概括、提煉，形成知識結(jié)構(gòu)，則有利于學(xué)習(xí)的保持和遷移。所以導(dǎo)學(xué)案應(yīng)為這一部分留有顯著的位置，提醒學(xué)生將在老師指導(dǎo)下總結(jié)出來的條目化、關(guān)系化、結(jié)構(gòu)化的知識內(nèi)容進(jìn)行記錄并強(qiáng)化記憶。在本節(jié)內(nèi)容中，伽利略理想實(shí)驗(yàn)是牛頓第一定律產(chǎn)生的基礎(chǔ)；在得出牛頓第一定律時(shí)，人們認(rèn)識到了物體具有慣性；而慣性大小的唯一量度是質(zhì)量。將這些知識內(nèi)容、聯(lián)系列成結(jié)構(gòu)圖，將有利于學(xué)生對正確知識的記憶和運(yùn)用。

導(dǎo)學(xué)案應(yīng)設(shè)計(jì)一定的鞏固練習(xí)。鞏固練習(xí)是教學(xué)過程中鞏固教學(xué)成果的一組“教和學(xué)有序變化行為”，是強(qiáng)化知識的重要途徑，也是產(chǎn)生有效教學(xué)反饋信息的環(huán)節(jié)。鞏固練習(xí)分為課堂練習(xí)和課后練習(xí)。課堂練習(xí)是緊接著強(qiáng)記訓(xùn)練后進(jìn)行的練習(xí)，要求獨(dú)立完成，不允許討論，以便學(xué)生和老師都能獲得準(zhǔn)確的反饋信息；課后練習(xí)提倡獨(dú)立思考，對部分難度較大的問題，學(xué)生可以通過查找資料或相互討論完成，但學(xué)生對自己的掌握情況須有一個(gè)準(zhǔn)確的評價(jià)。教師通過對練習(xí)的檢查、批改，及時(shí)獲得學(xué)生學(xué)習(xí)狀況的基本信息，并據(jù)此制定補(bǔ)救措施，調(diào)整教學(xué)方案。學(xué)生可以自行糾錯(cuò)，并根據(jù)自己對知識的掌握情況，制定補(bǔ)習(xí)計(jì)劃，調(diào)整學(xué)習(xí)行為，不斷提高學(xué)習(xí)策略水平。

設(shè)計(jì)如下課堂練習(xí)。

1．下面幾個(gè)說法中正確的是（ ）

A．靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體，一定不受外力的作用

B．當(dāng)物體的速度等于零時(shí)，物體一定處于平衡狀態(tài)

C．當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，物體一定受到外力作用

D．物體的運(yùn)動(dòng)方向一定是物體所受合外力的方向

2．關(guān)于慣性的下列說法中正確的是 （ ）

A．物體能夠保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性

B．物體不受外力作用時(shí)才有慣性

C．物體靜止時(shí)有慣性，一開始運(yùn)動(dòng)，不再保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，也就失去了慣性

D．物體靜止時(shí)沒有慣性，只有始終保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)才有慣性

3．關(guān)于慣性的大小，下列說法中哪個(gè)是正確的？（ ）

A．高速運(yùn)動(dòng)的物體不容易讓它停下來，所以物體運(yùn)動(dòng)速度越大，慣性越大

B．用相同的水平力分別推放在地面上的兩個(gè)材料不同的物體，則難以推動(dòng)的物體慣性大

C．兩個(gè)物體只要質(zhì)量相同，那么慣性就一定相同

D．在月球上舉重比在地球上容易，所以同一個(gè)物體在月球上比在地球上慣性小

4．火車在長直的軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到原處，這是因?yàn)椋?）

A．人跳起后，車廂內(nèi)空氣給他以向前的力，帶著他隨火車一起向前運(yùn)動(dòng)

B．人跳起的瞬間，車廂的地板給人一個(gè)向前的力，推動(dòng)他隨火車一起運(yùn)動(dòng)

C．人跳起后，車?yán)^續(xù)前進(jìn)，所以人落下必然偏后一些，只是由于時(shí)間很短，偏后的距離不易觀察出來

D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和車具有相同的速度

5．關(guān)于物體的慣性定律的關(guān)系，下列說法中正確的是（ ）

A．慣性就是慣性定律

B．慣性和慣性定律不同，慣性是物體本身的固有屬性，是無條件的，而慣性定律是在一定條件下物體運(yùn)動(dòng)所遵循的規(guī)律

C．物體運(yùn)動(dòng)遵循牛頓第一定律，是因?yàn)槲矬w有慣性

D．慣性定律不但指明了物體有慣性，還指明了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因

5.2課后練習(xí)（略）

筆者的教學(xué)實(shí)踐證明，運(yùn)用系統(tǒng)教學(xué)法設(shè)計(jì)的導(dǎo)學(xué)案，遵循認(rèn)知規(guī)律，突出學(xué)生的主體地位，不僅有助于學(xué)生對新知識的接受和掌握，更有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)他們自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)的良好品質(zhì)。