PBL教學(xué)模式在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

韋國興

如今,我國正處于飛速發(fā)展的時(shí)期,對(duì)人才的需求逐漸發(fā)生了變化,預(yù)示著教育也需要作出相應(yīng)的改變,這也就給高中物理課堂教學(xué)提出了更高的要求?；诖?物理教學(xué)將不再僅僅停留在基礎(chǔ)物理知識(shí)的傳遞,更重要的是注重學(xué)生能力、思維、意識(shí)方面的培養(yǎng),這是傳統(tǒng)物理課堂教學(xué)做不到的。在這樣的教育背景下,PBL教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生。因此,作為一名高中物理教師要緊跟當(dāng)前教育領(lǐng)域的改革步伐,主動(dòng)應(yīng)用該模式,引領(lǐng)學(xué)生積極參與物理課堂,最終達(dá)到促進(jìn)學(xué)生獲得全面物理成長(zhǎng)的目的。

一、 PBL教學(xué)模式在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

(一)有利于激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣

眾所周知,高中物理課程相對(duì)復(fù)雜、邏輯性很強(qiáng),導(dǎo)致部分學(xué)生難以產(chǎn)生較強(qiáng)的物理學(xué)習(xí)興趣。缺少物理興趣的加持,學(xué)生很有可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)面情緒,這也是他們學(xué)不好這門課程的重要因素。而PBL教學(xué)模式則要求教師以學(xué)生作為物理教學(xué)主體,關(guān)注學(xué)生本身的物理學(xué)習(xí)需求。故而,教師會(huì)嘗試營造各種豐富的教學(xué)情景,給學(xué)生呈現(xiàn)出生機(jī)勃勃、活力滿滿的物理課堂,容易觸及學(xué)生的興趣點(diǎn)。同時(shí),還能大幅度降低物理知識(shí)的學(xué)習(xí)難度,學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣也就能得到快速激發(fā)。

(二)有利于鍛煉學(xué)生物理思考能力

傳統(tǒng)的物理教學(xué)通常都是直接將物理知識(shí)展現(xiàn)在學(xué)生的眼前,要求學(xué)生生硬接受,學(xué)生很難形成深刻理解,更別說靈活運(yùn)用了。而通過分析和解讀PBL教學(xué)模式,發(fā)現(xiàn)該模式的應(yīng)用基礎(chǔ)就是物理問題,即基于物理問題的物理教學(xué)。那么,在該模式下,教師需引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)思考和分析物理問題。在這一過程中,學(xué)生的物理思考能力自然將會(huì)得到較好的鍛煉,既能進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的把握程度,又能推動(dòng)學(xué)生物理思考能力的逐步提升。

二、 PBL教學(xué)模式在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用原則

第一,問題驅(qū)動(dòng)。在PBL教學(xué)模式中,問題是整個(gè)教學(xué)過程中的重要載體,學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中需要圍繞問題進(jìn)行思考與探究。因此,教師運(yùn)用PBL教學(xué)模式組織高中物理教學(xué)時(shí)應(yīng)遵循問題驅(qū)動(dòng)原則,將問題貫穿教學(xué)設(shè)計(jì)的始終。在問題的引領(lǐng)下,可以為學(xué)生的探究過程提供一定的支架,使學(xué)生在問題的分析與解決中實(shí)現(xiàn)物理知識(shí)的建構(gòu),這對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高無疑具有積極影響。

第二,學(xué)生主體。在PBL教學(xué)模式下的高中物理課程中,學(xué)生是整個(gè)教學(xué)過程的中心,而教師則是教學(xué)活動(dòng)的組織者。因此,教師在PBL教學(xué)模式的應(yīng)用中要遵循學(xué)生主體原則。一方面,教師要了解和尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,明確學(xué)生的發(fā)展?jié)撃?準(zhǔn)確把握學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,從而使教學(xué)內(nèi)容更加適合學(xué)生;另一方面,教師在教學(xué)中要為學(xué)生創(chuàng)造相對(duì)自由與寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境,使學(xué)生能夠結(jié)合自己的想法進(jìn)行深入的探究以及表達(dá)。利用這種方法,能夠發(fā)揮出學(xué)生的能動(dòng)性,挖掘?qū)W生的學(xué)習(xí)潛能。

第三,合作探究。運(yùn)用PBL教學(xué)模式組織教學(xué)活動(dòng)的目的之一是幫助學(xué)生取得事半功倍的學(xué)習(xí)效果。為了促進(jìn)這一目標(biāo)的落實(shí),教師應(yīng)遵循合作探究原則,鼓勵(lì)學(xué)生以團(tuán)隊(duì)合作的形式進(jìn)行新知識(shí)的探究。在這一原則的指導(dǎo)下,可以使學(xué)生的不同觀點(diǎn)得到碰撞,從而促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)散。

第四,情境建構(gòu)。顧名思義,情境建構(gòu)原則是指PBL教學(xué)模式的開展要依托真實(shí)的情境。尤其是在物理課程中,真實(shí)的情境不但可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解,而且有利于拉近課程內(nèi)容與學(xué)生之間的距離,激發(fā)學(xué)生的積極性。因此,在PBL模式指導(dǎo)下的高中物理教學(xué)中,教師要有意識(shí)地結(jié)合課程內(nèi)容進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè),從而為教學(xué)活動(dòng)的順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

三、 PBL教學(xué)模式在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用途徑

(一)明確教學(xué)目標(biāo)

無論利用任何方法組織教學(xué)活動(dòng),為了真正體現(xiàn)出學(xué)科教學(xué)的價(jià)值,幫助學(xué)生順利參與后續(xù)學(xué)習(xí)活動(dòng)中,需要以清晰的目標(biāo)作為引領(lǐng)。因此,在PBL教學(xué)模式指導(dǎo)下的高中物理教學(xué)中,教師首先需要結(jié)合課程內(nèi)容設(shè)置相應(yīng)的教學(xué)目標(biāo),以此來突出課程實(shí)施的重點(diǎn),從而為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的開展指明方向。

比如,在學(xué)習(xí)“向心力”這一節(jié)物理內(nèi)容時(shí),為了運(yùn)用PBL教學(xué)模式培養(yǎng)學(xué)生的綜合物理素養(yǎng),教師可以著眼于以下幾個(gè)角度設(shè)置教學(xué)目標(biāo):第一,物理觀念目標(biāo):引導(dǎo)學(xué)生對(duì)向心力的概念形成初步的認(rèn)識(shí),使學(xué)生明確向心力的來源,并幫助學(xué)生對(duì)向心力的表達(dá)式進(jìn)行探究。第二,科學(xué)思維目標(biāo):引導(dǎo)學(xué)生依托問題情境進(jìn)行向心力概念的建構(gòu),并在這一過程中促進(jìn)學(xué)生分析以及推理能力的發(fā)展。第三,科學(xué)探究目標(biāo):引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行向心力大小的探究,在實(shí)驗(yàn)中使學(xué)生對(duì)控制變量法有更加準(zhǔn)確的掌握,并培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作、物理現(xiàn)象觀察、數(shù)據(jù)分析、歸納總結(jié)等能力。第四,科學(xué)態(tài)度目標(biāo):引導(dǎo)學(xué)生在探究中感受物理知識(shí)的樂趣,并逐步使學(xué)生的物理學(xué)習(xí)態(tài)度更加科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)。這樣的目標(biāo)能夠突出課程重點(diǎn),從而使PBL教學(xué)模式的應(yīng)用更加有的放矢。

(二)創(chuàng)設(shè)問題情景

應(yīng)用PBL教學(xué)模式的關(guān)鍵在于物理問題的設(shè)計(jì),換言之,物理問題情景的創(chuàng)設(shè)十分重要。因此,高中物理教師需注重物理問題情景的合理創(chuàng)設(shè),以此推進(jìn)PBL教學(xué)模式的順利開展。根據(jù)具體的物理知識(shí),并考慮學(xué)生的物理基礎(chǔ),圍繞學(xué)生最近發(fā)展區(qū)設(shè)計(jì)物理問題,以啟發(fā)學(xué)生逐步完成物理知識(shí)的內(nèi)化。需要注意的是,教師務(wù)必把控好物理問題的難易程度,決不能超出學(xué)生本身的能力范圍,否則學(xué)生將無法展開,更別說主動(dòng)解決了,不利于學(xué)生的物理進(jìn)步。

比如,在學(xué)習(xí)“質(zhì)點(diǎn) 參考系”這一節(jié)物理內(nèi)容時(shí),教師可結(jié)合學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn),直接創(chuàng)設(shè)物理問題情景:“同學(xué)們,在你們的身邊,經(jīng)常會(huì)看到什么樣子的運(yùn)動(dòng)呢?”由此引發(fā)學(xué)生的思考。有的學(xué)生說能看到汽車行駛,有的學(xué)生說看到動(dòng)物奔跑等。接下來,教師可繼續(xù)追問:“那你們知道該如何描述這些運(yùn)動(dòng)嗎?在運(yùn)動(dòng)過程中,該物體各個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否相同呢?”在該問題的引導(dǎo)下,學(xué)生將會(huì)陷入物理思考中,并逐漸朝著本節(jié)物理內(nèi)容展開探究。最后,再以這些物理問題為基礎(chǔ),向?qū)W生講解本節(jié)物理內(nèi)容。通過創(chuàng)設(shè)物理問題情景,啟發(fā)學(xué)生逐步接觸和內(nèi)化物理知識(shí),學(xué)生也將能獲得相應(yīng)的物理進(jìn)步。

(三)組織物理實(shí)驗(yàn)

物理實(shí)驗(yàn),是整個(gè)物理教學(xué)體系的重要組成部分,也是幫助學(xué)生深刻掌握物理知識(shí)的直接途徑,更是應(yīng)用PBL教學(xué)模式的關(guān)鍵。因此,高中物理教師需適當(dāng)組織物理實(shí)驗(yàn),以推進(jìn)PBL教學(xué)模式的順利開展。一方面,教師可在講臺(tái)上示范操作,要求學(xué)生仔細(xì)觀察解決相應(yīng)的物理問題;另一方面,可讓學(xué)生自主操作實(shí)驗(yàn),給學(xué)生提供足夠的空間,讓學(xué)生自主尋找物理問題的答案。

比如,在學(xué)習(xí)“實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”這一節(jié)物理內(nèi)容時(shí),要想加深學(xué)生對(duì)加速度概念的理解,物理實(shí)驗(yàn)的組織是必不可少的。第一步,提前準(zhǔn)備好需要用到的物理實(shí)驗(yàn)材料,包括小車、紙帶、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等。第二步,向?qū)W生講解本次物理實(shí)驗(yàn)的原理及步驟,明確學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)方向,并提出以下問題:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以直接測(cè)量什么物理量?為什么部分紙帶沒有點(diǎn),且點(diǎn)出現(xiàn)時(shí)間距很大?處理數(shù)據(jù)的方法是什么?接下來,再讓學(xué)生一邊操作該實(shí)驗(yàn),一邊思索這些物理問題。在這一過程中,不僅能鍛煉和發(fā)展學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)技能,而且還能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)本次物理實(shí)驗(yàn)的理解,對(duì)學(xué)生的物理成長(zhǎng)有著很大的幫助作用。

(四)開展小組合作

在以往的物理課堂上,學(xué)生普遍處于被動(dòng)接受的學(xué)習(xí)位置上,學(xué)生并沒有融入物理課堂上,很難快速掌握物理知識(shí)。而小組合作則可以給學(xué)生提供思考、探究的空間。因此,高中物理教師可靈活組織小組合作,以推進(jìn)PBL教學(xué)模式的順利開展,在合理分組的基礎(chǔ)之上,再給出適合小組探究的物理任務(wù),鼓勵(lì)小組內(nèi)相互討論、共同探究。這不僅能鍛煉和發(fā)展學(xué)生的物理探究能力和合作意識(shí),而且還能進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的認(rèn)知,對(duì)學(xué)生的物理成長(zhǎng)十分重要。

比如,在學(xué)習(xí)“力的合成與分解”這一節(jié)物理內(nèi)容時(shí),為了最大化PBL教學(xué)模式在本節(jié)物理課堂上的應(yīng)用效果,教師可嘗試采用小組合作的形式,讓學(xué)生在相互交流中完成物理問題的解決。第一步,合理分組:教師需從整體的角度上審視學(xué)生,依據(jù)互補(bǔ)原則,將能力不同、基礎(chǔ)不同的學(xué)生分到一個(gè)小組中,使小組之間能實(shí)現(xiàn)合作互贏。第二步,給出物理問題:什么是平行四邊形運(yùn)算法則?它的特點(diǎn)是什么?什么是合力?什么是分力?等效替代法是什么?接下來,再讓小組共同探究和分析這些物理問題。在合作過程中,每一個(gè)學(xué)生都毫無保留地提出自己的看法,學(xué)生的物理思維發(fā)生碰撞,最終得到正確的答案。最后,教師可帶領(lǐng)全體學(xué)生一起總結(jié),使學(xué)生能形成全面的物理理解。

(五)引入信息技術(shù)

如今,隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,信息技術(shù)憑借自身的多重優(yōu)勢(shì)在各個(gè)課堂上取得了顯著的效果。既能豐富物理課堂內(nèi)容,又能給學(xué)生帶來不一樣的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。因此,高中物理教師可合理引入這一輔助手段,以推進(jìn)PBL教學(xué)模式的順利開展。基于該手段,教師可向?qū)W生直觀顯示與物理知識(shí)相關(guān)圖片、視頻等內(nèi)容,給學(xué)生打造豐富、有趣的物理課堂。這時(shí),教師只需圍繞這些豐富內(nèi)容進(jìn)行提問,既能進(jìn)一步拓寬學(xué)生的物理視野,又能提升學(xué)生探索物理知識(shí)的興趣。

比如,在學(xué)習(xí)“曲線運(yùn)動(dòng)”這一節(jié)物理內(nèi)容時(shí),教師可及時(shí)引入信息技術(shù)手段,抓住學(xué)生注意力,使學(xué)生能主動(dòng)參與物理問題的解決,這是提升PBL教學(xué)模式的關(guān)鍵。第一步,利用信息技術(shù),展示田徑比賽中運(yùn)動(dòng)員投擲標(biāo)槍、鉛球的視頻。這時(shí)候,一邊播放視頻,一邊提問:“同學(xué)們,仔細(xì)看視頻,標(biāo)槍和鉛球是怎么運(yùn)動(dòng)的呢?它們的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)是怎樣的呢?”由此帶領(lǐng)學(xué)生初步接觸和認(rèn)識(shí)曲線運(yùn)動(dòng)。與此同時(shí),教師還可播放其他含有曲線運(yùn)動(dòng)的視頻,像炮彈發(fā)射等,為后續(xù)曲線運(yùn)動(dòng)的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。第二步,再以這些視頻為基礎(chǔ),繼續(xù)追問:“仔細(xì)看,這些視頻是否存在什么共同點(diǎn)呢?”之后,再結(jié)合視頻內(nèi)容,帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)曲線運(yùn)動(dòng)的概念。與直接講解概念相比,這種方式更加容易被學(xué)生接受,學(xué)生的學(xué)習(xí)效率明顯提高。

(六)設(shè)計(jì)趣味活動(dòng)

高中階段的學(xué)生需要面臨多學(xué)科的壓力,容易產(chǎn)生厭倦感。再加上,物理課程比較難學(xué),學(xué)生更不愿意主動(dòng)參與。這時(shí)候,學(xué)生物理興趣的激發(fā)顯得十分關(guān)鍵。實(shí)際上,學(xué)生往往對(duì)趣味的游戲活動(dòng)有著極高的興趣,因此,高中物理教師不妨靈活設(shè)計(jì)趣味游戲活動(dòng),以推進(jìn)PBL教學(xué)模式的順利開展。那么,教師需要考慮具體的物理知識(shí),并選擇學(xué)生喜聞樂見的游戲活動(dòng),將兩者進(jìn)行有效融合,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。如此一來,學(xué)生可以在享受游戲趣味的過程中完成物理知識(shí)的升華。

比如,在學(xué)習(xí)“圓周運(yùn)動(dòng)”這一節(jié)物理內(nèi)容時(shí),為了提升學(xué)生的積極性,實(shí)現(xiàn)PBL教學(xué)模式,教師可設(shè)計(jì)“物理知識(shí)大比拼”的趣味游戲活動(dòng):圍繞本節(jié)物理內(nèi)容設(shè)計(jì)從簡(jiǎn)單到復(fù)雜的物理問題,學(xué)生則需舉手搶答,看哪一位學(xué)生回答得又快又準(zhǔn)確。對(duì)于學(xué)生來說,本次活動(dòng)的趣味性較強(qiáng),所以不需教師過多強(qiáng)調(diào),學(xué)生自然參與舉手搶答中。那么,教師可從圓周運(yùn)動(dòng)的概念開始提問。在這一過程中,學(xué)生都在絞盡腦汁地思考和解決圓周運(yùn)動(dòng)問題,不僅能提升物理課堂對(duì)學(xué)生的吸引力,而且還能幫助學(xué)生加深理解。

(七)采用分層教學(xué)

無論是物理基礎(chǔ),還是學(xué)習(xí)能力,每一個(gè)學(xué)生都存在一定的差異。倘若教師給出統(tǒng)一化的物理問題,那么可能會(huì)出現(xiàn)這樣的情形:有的學(xué)生認(rèn)為簡(jiǎn)單,有的學(xué)生認(rèn)為復(fù)雜,學(xué)生之間的物理差異將會(huì)變得越來越大,難以實(shí)現(xiàn)整體的物理進(jìn)步。因此,高中物理教師有必要采用分層教學(xué),以推進(jìn)PBL教學(xué)模式的順利開展。這也就要求教師須切實(shí)把握每一個(gè)學(xué)生的物理基礎(chǔ),并合理劃分層次。針對(duì)不同層次的學(xué)生,給出不同的物理問題,使全體學(xué)生都能受到物理啟發(fā),促進(jìn)學(xué)生獲得不同程度上的物理進(jìn)步。

比如,在學(xué)習(xí)“萬有引力定律”這一節(jié)物理內(nèi)容的時(shí)候,教師可提出不同層次的物理問題。針對(duì)物理基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生,則可以從復(fù)習(xí)開始提問:“行星為什么會(huì)繞著太陽運(yùn)動(dòng)呢?”由此帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)之前的相關(guān)物理知識(shí),為后續(xù)的物理學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。針對(duì)物理基礎(chǔ)較好的學(xué)生,則可以適當(dāng)增加挑戰(zhàn)性:“那么,試想衛(wèi)星與地球之間的力是否存在什么關(guān)系呢?”通過分層提問學(xué)生,全體學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與,才能真正發(fā)揮出PBL教學(xué)模式促進(jìn)學(xué)生物理成長(zhǎng)的作用。

(八)促進(jìn)知識(shí)應(yīng)用

PBL模式的應(yīng)用要依托真實(shí)的情境,基于這一要求,教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)課內(nèi)基礎(chǔ)知識(shí)的過程中,可以引入一些生活元素,組織學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)對(duì)生活化問題加以解決。這樣不但可以使學(xué)生在知識(shí)應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化,而且有利于進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)熱情,從而幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)質(zhì)量。

比如,在學(xué)習(xí)“閉合電路的歐姆定律”這一節(jié)物理內(nèi)容時(shí),引導(dǎo)學(xué)生通過課內(nèi)的問題探究掌握基礎(chǔ)知識(shí),教師可以設(shè)計(jì)這樣一個(gè)任務(wù):夏季來臨,用電高峰期也隨之到來。每到這個(gè)季節(jié),一些家庭的燈泡有時(shí)候會(huì)變暗,能否利用閉合電路的歐姆定律的相關(guān)知識(shí)對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行解釋。這是一個(gè)與現(xiàn)實(shí)生活密切聯(lián)系的問題,學(xué)生在解決這類問題的過程中,不但可以深化課內(nèi)所學(xué)知識(shí),而且能夠進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到電學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用價(jià)值,強(qiáng)化學(xué)生節(jié)約用電的意識(shí)。相對(duì)常規(guī)的物理問題,生活化問題的解決更有利于幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)質(zhì)量的提高。

四、 結(jié)論

綜上所述,PBL教學(xué)模式對(duì)學(xué)生思維的鍛煉、能力的培養(yǎng)、效率的提升均有著不容忽視的重要作用。因此,高中物理教師需及時(shí)轉(zhuǎn)變自身的物理教育觀,針對(duì)該教學(xué)模式進(jìn)行解析,在把握其內(nèi)涵的基礎(chǔ)之上,結(jié)合學(xué)生的物理基礎(chǔ),積極嘗試從多個(gè)方面進(jìn)行應(yīng)用,快速調(diào)動(dòng)學(xué)生內(nèi)在的物理學(xué)習(xí)動(dòng)力,使學(xué)生能釋放出更多的物理學(xué)習(xí)能量,最終促進(jìn)學(xué)生在該教學(xué)模式的輔助下而獲得明顯的語文進(jìn)步。