基于課標中“學生活動”有效性的案例分析與思考

傅明峰

（江蘇省六合高級中學，江蘇 南京 211500）

當前中學物理教學中，學生依然“以接受式學習為主”.當然在接受式學習的過程中，教師又要有足夠的時間與空間讓學生參與，使學生適當感受與經(jīng)歷物理知識、規(guī)律的產(chǎn)生、發(fā)展過程，即“接受”應在“學生適當參與活動”的狀態(tài)下開展，因此“學生活動”要適時適宜.為使我們教學更有效，先來回顧課標的相關理念.

1 課標中關于“學生活動”有哪些理念？

義務教育階段，教學活動是師生積極參與、交往互動、共同發(fā)展的過程.有效的物理教學活動是學生學與教師教的統(tǒng)一.學生學習應當是一個生動活潑的、主動的和富有個性的過程.除接受學習外，動手實驗、自主探究與合作交流也是學習物理的重要方式.經(jīng)歷觀察現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，參與科學探究活動，擬訂簡單的科學探究計劃和實驗方案，收集數(shù)據(jù)、信息，經(jīng)歷信息判斷、分析和歸納處理過程，能信息交流，提高分析問題與解決問題的能力.

高中階段，應促進學生自主學習，積極參與、樂于探究、勇于實驗、勤于思考、合作交流等學習物理的方式.這些方式有助于發(fā)揮學生學習的主動性，使學生的學習過程成為在教師引導下的“再創(chuàng)造”過程.

在高中物理教學中，教師的講授仍然是重要的教學方式之一，但要注意的是必須關注學生的主體參與，師生互動.

以上說明教師科學引導，學生適當、適時參與活動應是中學物理教學的主要方式.

2 現(xiàn)實教學中有哪些“學生活動”現(xiàn)象？

現(xiàn)實教學中，“學生活動”形式大多數(shù)表現(xiàn)為讀、寫、算3種，其實，還應有如下3種形式：實驗探究型學生活動、操作型學生活動、討論型學生活動.

案例1.在一節(jié)初中“重力”的教學課上，教師設計了“探究重力與質(zhì)量的關系”活動：讓學生進行猜想假設，設計實驗方案，動手實驗，用彈簧測力計分別測出質(zhì)量為100g、200g、300g的鉤碼受到的重力，把實驗數(shù)據(jù)填入表中，并根據(jù)數(shù)據(jù)用描點法，在坐標圖上畫出重力與質(zhì)量的關系圖像.（整個活動用時20min）

這樣的“實驗探究型學生活動”理論上是正確的，但此課中開展的“學生活動”存在著以下幾個問題.

（1）大部分學生按“自然想法”——重力的大小可能與物體的體積、物體的質(zhì)量、物體的形狀、相對地面的位置、物體的密度等有關.他們在“沼澤地”中艱難地走著，在后來無方向的探究中，過多地花去了無意義的時間.

（2）猜想假設要依據(jù)生活經(jīng)驗和知識基礎，積極思考，不可無根據(jù)地亂猜.教師要適時引導學生思考：體積和密度對重力的影響都可歸納到質(zhì)量當中.同種物質(zhì)，體積越大，則質(zhì)量越大；相同體積的不同物質(zhì)，密度越大，則質(zhì)量越大.所以只研究重力與質(zhì)量的關系即可.

（3）部分學生不知道如何設計實驗？小組討論時，要分析實驗中需要測量哪些物理量？各個物理量可以怎么測量？實驗得出的數(shù)據(jù)應該怎么處理？怎樣用數(shù)學圖像進行分析處理？

（4）交流、評價活動中，分析與論證算出每次測得的重力與質(zhì)量的比值，分析數(shù)據(jù)和圖像的特點，得出在誤差允許的范圍內(nèi)，物體的重力與質(zhì)量成正比，由此得出G＝mg數(shù)學表達式.

這個探究實驗對一般學生而言是較容易的.但是，筆者認為還要采用教師一邊引導，一邊讓學生作“暫短”的自我探究和操作活動，或師生共同研究，即“邊探究，邊活動”，要通過教師的分析引導，不斷幫助學生調(diào)整研究問題的方向，使學生明白確定研究問題、選擇實驗方法與策略的重要性，還要明白對實驗數(shù)據(jù)的分析、交流、評價也同樣重要.

案例2.在一節(jié)“練習使用多用電表”的實驗操作課上，用多用電表來測量電壓、電流和電阻（定值電阻和二極管正反向電阻）.教師按照多用電表的用法先進行講解和示范，接著讓學生開始按部操作……

課中，筆者進行觀察，發(fā)現(xiàn)學生按部就班操作還算比較順利，其中有幾個關鍵的操作點，例如先進行機械調(diào)零，測量電壓、電流時，要注意量程的選擇，紅黑表筆的接法（紅表筆接高電勢端、黑表筆接低電勢端，也可以這樣說電流是“紅進黑出”）.測電阻的時候，還要選擇倍率，將紅黑表筆短接，進行歐姆調(diào)零，換倍率后重復上述步驟.但是，5道練習題做完，結果發(fā)現(xiàn)問題多多，這是什么原因呢？

課后，筆者問幾個學生，他們也比較茫然.問教師，你這樣做法是否有“統(tǒng)領”和 “鉗制”“學生活動”的嫌疑，他的理由是這樣可以把錯誤操作消滅在萌芽狀態(tài)之中，以后不會再犯，也節(jié)省了時間.事實正如我們所愿嗎？現(xiàn)實教學中，有太多這種追求一步到位的 “理想主義”，何不大膽放手，讓學生自己去操作、探索、糾錯、總結以及反思.

案例3.對于高中物理必修2教材第7章“能量守恒定律和能源”一節(jié)課，教師設計如下的問題，讓學生進行討論：能源危機是時下全球性問題，有的國家甚至為此大打出手，我國政府也一直在強調(diào)要搞節(jié)能經(jīng)濟、低碳環(huán)保、綠色GDP.不過根據(jù)我們剛才所學的能量守恒定律，既然能量是守恒的，不可能被消滅，好像我們沒有必要節(jié)約能源吧.

生1：不可能吧，從小就聽說了要節(jié)能，肯定有它的道理.

生2：節(jié)約可以降低成本.開車節(jié)省點油還可以省些油費.

生3：不只是這樣簡單吧.如果全世界的石油都用光了，汽車就不能開動了.

生4：是的，汽油的化學能被用來開車，但燃燒完后變成了熱能，雖然守恒，但這些熱量散到空中了，不可能再用來開車了.（教師指出這叫能量耗散）

生5：石油用完了，可以用其他的能源開車嘛，有一種叫燃料電池車，用氫氣的.最近聽到一款叫做“特斯拉”的電動汽車，還有太陽能汽車呢？（教師指出這些都屬于新能源）

生6：我也聽說過，不過好像非常貴的，好像性能也還不夠好.這些可能都要很久后才能完善吧，因此我認為要現(xiàn)實一點，該節(jié)約的還是要節(jié)約，否則到時就晚了：

對于這類“討論型學生活動”課，我們也發(fā)現(xiàn)容易成為 “八股化”：教師往往利用學生熟悉的生產(chǎn)、生活情境，以及所關心的熱門科技話題提出問題，創(chuàng)設問題情境，不管容易與困難，先小組討論，“積極”開展“學生活動”，再請小組中的某些學生回答教師給出的問題.設計這樣的“學生活動”，可以使學生認識到學習物理的現(xiàn)實意義，感到學有所得，學有所用，激發(fā)學生的情感和求知欲.這樣的課看上去什么問題都解決得很容易.特別是有些公開課，以期給聽課者的印象是學生反映非常好，大家最終都“會”了.

思考1：“學生活動”與講授教學常常要交互進行，“學生活動”常要在教師的不斷引導下有計劃地分步開展.“學生活動”不要包辦，更不要管得太死、太牢，在正確和錯誤中提高判斷和識別能力，其實，很多“錯誤”可能比 “正確”更會讓人刻骨銘心.

3 怎樣的“學生活動”是適時、適宜的？

教師的“教”、學生的“動”相互配合，學生在理解、掌握知識的同時，提升自身解決問題的能力，這樣的教學才有效.當然學生的“動”體現(xiàn)在多個方面，教師的引導，引發(fā)了學生的思考，那是思維的“動”.現(xiàn)行教學中，力求將傳統(tǒng)的“這樣做”改為“為什么這樣做”，進一步追求“你想怎樣做”，所以要盡量給學生足夠的時間與空間來研究問題，但研究又要花費很多時間，若學生無方向的摸索常會浪費時間，因此，“學生活動”應在教師的科學設計中有控制、有方向地進行.那么，怎樣才能適時、適宜呢？

3.1 把“學生活動”放在“困難點”上

圖1

案例4.在一節(jié)“牛頓運動定律綜合應用”習題課上，學案中有這樣一道試題：如圖1所示，質(zhì)量為M的木板，上表面水平，放在水平桌面上，木板上面有一質(zhì)量為m的物塊，物塊與木板及木板與桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ，若要以水平外力F將木板抽出，則力F的大小至少為

（A）μmg. （B）μ（M＋m）g.

（C）μ（M＋2m）g. （D）2μ（M＋m）g.

讓學生讀完題目后，教師問：“要實現(xiàn)將木板抽出，木板的加速度和物塊的加速度兩者滿足什么條件？”，有學生回答：“木板的加速度必須大于物塊的加速度”，“請同學們自己分析求解”……

課后筆者與教師交流，問：“為何先問學生這樣的問題”，教師說：“否則學生解題思路會出錯”，筆者問：“有何錯誤？”他說：“若不考慮加速度大小關系，則會認為物塊與木板間的摩擦力是滑動摩擦力，大小為f1＝μmg，方向水平向左，木板與桌面間的摩擦力也是滑動摩擦力，大小為f2＝μ（M＋m）g，方向也是水平向左.這樣學生就會錯選（C）項”……

教師的“擔心”正是解題的“關鍵”，這恐怕就是學生“上課聽得懂，自己不會做”的問題源頭.要把“學生活動點”放在學生解決問題的“困難點”上，讓學生先體驗“困難點”（當然一般不宜用時過長），而后通過教師的引導和點撥，使學生體會和克服“困難點”，因此本題讓學生先自我研究，再交流討論是適時、適宜的.

思考2：要在學生解決問題的“困難點”處適當開展“學生活動”，認識到困難在何處？如何避難從易.

思考3：過難的問題，要分解后開展“學生活動”，學生解決問題的“困難點”需要點撥，是先“點”還是后“點”？關鍵要在讓學生知道困難在何處后再“點”.

3.2 把“學生活動”放在思維的“分叉點”上

目前“題海戰(zhàn)術”有越演越盛之勢，教師希望“上課多講，給學生更多范例”，“課后多練，給學生多思”，而超過了一定的量后，效果恰恰相反，范例沒起到示例的效果，練習沒起到思考的作用.

案例5.在一節(jié)“運用牛頓運動定律應用”的習題課上，有這樣一道題：如圖2所示，一名消防隊員在模擬演習訓練中沿著長為12m的豎立在地面上的鋼管往下滑.這名消防隊員的質(zhì)量為60kg，他從鋼管頂端由靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到地面時速度恰好為零.如果加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑的總時間為3s，求：該消防隊員下滑過程中的最大速度.

圖2

筆者觀察周邊的學生，竟然都是設勻加速的時間為t1，加速度為a1，列出來求解，而想不到用勻變速直線運動平均速度的定義和推論來求解而直接得到vmax.這也是課堂教學中長期缺乏引導學生自主探索（示例時總是被教師直接告知了）、研究交流（讓學生各自求解后的交流）等“學生活動”的一個真實寫照.

思考4：讓學生在自主探索后，通過自我反思和與他人交流，才能真正領悟各種解題方法的利弊.因此，在思維“分叉點”處，開展“學生活動”進行比較是適時、適宜的.

3.3 把“學生活動”放在活動的“成功點”上

在教學設計中，在學生“易錯點”的問題上，要有一定的停留，即給學生一定的活動時間，讓他們在“錯誤”中思辨自己的思維.

案例6.在一節(jié)“實驗：測定電池電動勢和內(nèi)電阻”課上，教師課前制定本節(jié)課的學習目標就是運用不同的方法來測定電池的電動勢和內(nèi)阻.課前學生經(jīng)過討論和交流，自主設計出測量方案.教師課前了解每位學生的方案.在課中，師生推薦具有代表性的方案，讓設計者在全班展示、陳述.例如學生甲是利用伏安法來測量［如圖3（a）］，學生乙是利用伏阻法來測量［如圖3（b）］，學生丙是利用安阻法來測量［如圖3（c）］，學生丁是利用伏伏法來測量［如圖3（d）］，最后教師再對未涉及的方案予以補充拓展.

思考5：教學中開展自主“學生活動”后，進而實現(xiàn)學習活動成果的交流、共享和評價.既滿足了學生獲得成功的情感和心理需求，又真正做到學生活動的主體回歸學生的目標.

圖3

4 如何設計有效的“學生活動”？

“學生活動”是在教師的引導下開展的，因此，“學生活動”應在教師的教學設計之中占有舉重輕重的位置.如何有效設計“學生活動”，當然要根據(jù)不同內(nèi)容，不同層次的學生來設計富有梯度的問題.

案例7.在一節(jié)“電能輸送”課上，教師展示了如下循序漸進、層次遞進的問題.

問題1：為什么要遠距離輸電？

問題2：在輸電過程中主要考慮什么問題？

問題3：輸電過程中為什么有電能損失？

問題4：從理論上分析應怎樣減少電能的損失？

問題5：減少電流應怎樣做？

問題6：應怎樣升高輸電電壓？

問題7：用戶需要較低電壓怎么辦？

問題8：從理論上分析能不能只減少電阻來減少電能損失？

問題9：如何減少電阻？

問題10：在實際情況下用減少電阻來減少電能損失有何局限？

問題11：如果你是電力工程師，怎樣盡可能做到“魚和熊掌兼得”？

問題12：為什么三峽輸電站向華東地區(qū)輸電采用的是直流電？

理想的“學生活動”設計，最好從生活中來，即從問題情境引出，通過“學生活動”感受一些特殊情況，再進行交流、總結，從而得出一般方法，最后展示解決生活實際問題豐富多采的方法.

案例8.學習“自由落體運動”一節(jié)之后，布置學生估測一下自家樓房的高度.課堂上學生交流和匯報自己的測量方法和結果.大部分學生根據(jù)測出一塊小石子從樓頂落到地面的時間t，然后計算出樓高.

也有學生是這樣測量的：先從地面開始在墻上每隔5cm作一明顯記號（畫了一人多高的記號），讓另一學生從樓頂由靜止開始放下一小石塊，他用佳能相機在地面抓拍石子的下落.他拍了10多次，打印后得到2張有石子下落徑跡的照片，把徑跡上的石子看作勻速直線運動.根據(jù)曝光時間和石子下落的距離，算出石子落地前的平均速度v，然后根據(jù)v2＝2gh，估算出樓房的高度.也有令人意外的方法：用一條足夠長的繩子從樓頂放下來（也可放一層樓的高度，最后乘以樓層數(shù)），測量繩子的長度就是樓高.在大樓旁立一根桿子，測量出同一時間桿子、桿子影子和大樓影子的長度，通過比例求得大樓的高度.

因為可以自主選擇測量的方法，學生的學習熱情高漲，猶如八仙過海，各顯神通.通過活動，學生明白學習物理是有用的，物理知識可以幫助我們解決生活中的一些問題，也可以通過對生活問題的思考，提升自己解決實際問題的能力.

思考6：“學生活動”應根據(jù)學生的能力進行不同層次的設計，“要把蘋果掛在適當?shù)母叨龋寣W生跳一跳就能摘得到”（如案例7的不同設計）.

思考7：“學生活動”不是目的，而是學生學習的一種方式，教師要善于從生活中引出問題，培養(yǎng)學生解決問題的能力.

以上就“學生活動”的有效教學問題談了一些筆者的觀察與思考，其實“學生活動”存在于教學過程中的時時刻刻，教師每提出一個問題，引發(fā)了學生思考，也是“學生活動”.只要給學生一定的探究活動時間與空間，讓學生在順應中自然、有效地接受物理知識，“外顯”的“學生活動”可在“接受式學習”中若隱若顯，極大地左右著教學的有效性.

1 中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2011版）［S］.北京：北京師范大學出版社，2011.

2 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（實驗）［S］.北京：人民教育出版社，2003.