建構(gòu)主義下的中職物理教學(xué)設(shè)計

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摘要：隨著科學(xué)的進(jìn)步和課程的改革，傳統(tǒng)的教學(xué)設(shè)計已經(jīng)不能適應(yīng)社會發(fā)展的需要。為了能更好地培養(yǎng)學(xué)生的能力素養(yǎng)，讓物理課更好地為專業(yè)課的學(xué)習(xí)服務(wù)，本文以建構(gòu)主義理論為指導(dǎo)，利用信息化教學(xué)手段，結(jié)合《機械波及應(yīng)用》教學(xué)內(nèi)容提出教學(xué)設(shè)計，以進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生物理知識的學(xué)習(xí)、應(yīng)用和轉(zhuǎn)化。

關(guān)鍵詞：建構(gòu)主義；教學(xué)設(shè)計；物理；機械波

一、簡述建構(gòu)主義理論

建構(gòu)主義是以皮亞杰、維果斯基等思想的理論發(fā)展。其內(nèi)容核心是以學(xué)生為中心，強調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)行為的主動、合作、構(gòu)建。主要包括建構(gòu)主義的知識觀、學(xué)習(xí)觀、學(xué)生觀三個方面。建構(gòu)主義的知識觀認(rèn)為知識是隨著人們認(rèn)識程度的深入而不斷變革、升華，是原有基礎(chǔ)的再加工再創(chuàng)造，是學(xué)習(xí)者基于經(jīng)驗背景而構(gòu)建成的理解；建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀認(rèn)為學(xué)習(xí)是學(xué)生自己主動選擇、主動加工處理、主動建構(gòu)知識的過程；建構(gòu)主義的學(xué)生觀要以學(xué)生的知識背景為基礎(chǔ)進(jìn)行教學(xué)，積極促進(jìn)教師引導(dǎo)作用，重視學(xué)生個體發(fā)展。

二、基于建構(gòu)主義理論的教學(xué)設(shè)計——以“機械波及應(yīng)用”為例

（一）教學(xué)內(nèi)容分析《物理》是中等職業(yè)學(xué)校學(xué)生選修的一門公共基礎(chǔ)課，是機械建筑類、電工電子類、化工農(nóng)醫(yī)類等相關(guān)專業(yè)的限定選修課。通過學(xué)習(xí)讓學(xué)生掌握必要的物理基礎(chǔ)知識和基本技能，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力，幫助學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀。機械波是自然界和生活當(dāng)中廣泛存在的周期性運動，在建筑工程領(lǐng)域有很重要的應(yīng)用，是保證施工質(zhì)量和檢測精度必須考慮的因素。教材是中等職業(yè)教育國家規(guī)劃教材《物理》（機械建筑類）。結(jié)合教學(xué)大綱和建筑工程施工專業(yè)的人才培養(yǎng)方案，整合教材內(nèi)容，在學(xué)習(xí)機械振動的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)機械波，是對機械振動的拓展和深化學(xué)習(xí)，為今后的專業(yè)知識的學(xué)習(xí)和職業(yè)能力的培養(yǎng)奠定堅實基礎(chǔ)。

（二）學(xué)情分析已學(xué)習(xí)機械振動，掌握其特征及運動規(guī)律，理解振動頻率（周期）概念;生活中了解波，由于過于抽象，對其本質(zhì)難以理解；喜歡交互式學(xué)習(xí)方式，對物理實驗感興趣，但團(tuán)隊協(xié)作能力和科學(xué)探究能力待加強；掌握實驗儀器裝置使用規(guī)程，具有學(xué)習(xí)通、仿真等使用經(jīng)驗。

（三）教學(xué)目標(biāo)和重難點知識目標(biāo)：了解機械波產(chǎn)生的條件，理解波長、頻率、波速的物理意義；能力目標(biāo)：能區(qū)別橫波和縱波，會用物理量之間的關(guān)系解決實際問題；情感目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)探究精神；培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情及團(tuán)隊合作精神。教學(xué)重難點：波長、頻率、波速的物理意義

（四）教學(xué)策略選擇與設(shè)計依據(jù)建構(gòu)主義理論，采用以任務(wù)驅(qū)動，探究與討論相結(jié)合的教學(xué)方法，按照“感知-認(rèn)識-理解-鞏固”四個階段逐層建構(gòu)機械波知識的學(xué)習(xí)過程：課前通過搜集體驗感知機械波的存在；課中通過實驗和仿真探究環(huán)節(jié)，學(xué)生小組協(xié)作、自主探究、觀察歸納，認(rèn)識機械波的概念，理解機械波的意義；課后通過布置應(yīng)用任務(wù)和邀請專業(yè)教師參與討論，鞏固機械波的內(nèi)涵。針對傳統(tǒng)教學(xué)存在的問題，為突破重難點，結(jié)合實驗，引入繩波仿真、視頻動畫、教學(xué)平臺等信息化手段，幫助學(xué)生理解抽象的機械波知識。學(xué)習(xí)環(huán)境：基于互聯(lián)網(wǎng)的多終端理實一體化教室；數(shù)字資源：學(xué)習(xí)通app、視頻動畫、繩波仿真；其他資源：音叉、彈簧圈、發(fā)波水槽、長繩、縱橫波演示儀、手機。

（五）教學(xué)過程1.階段一：感知機械波的存在（課前搜集機械波）【設(shè)計意圖】利用搜集“各種形式的波”任務(wù)，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)機械波的情景，建立機械波的概念，教師掌握學(xué)生課前學(xué)習(xí)情況，為課堂教學(xué)策略實施提供指導(dǎo)?！編煛克鸭ǖ娜蝿?wù)通知，“什么是機械波”的問題討論?！旧繀⑴c搜集和討論，建立“機械波”的概念（機械振動在介質(zhì)中的傳播）。2.階段二：認(rèn)識機械波的概念（課中實驗探究）【設(shè)計意圖】通過實驗探究環(huán)節(jié)認(rèn)識機械波的產(chǎn)生和傳播，達(dá)到“認(rèn)識機械波對概念”階段的學(xué)習(xí)要求，激發(fā)了學(xué)生探索未知的好奇心，培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的合作探究能力。（1）新課導(dǎo)入。【師】展示學(xué)生搜集的典型機械波視頻和圖片（地震波、水波、聲波）。提出問題：機械波是如何產(chǎn)生的？又是如何傳播的？【生】觀看視頻和圖片，為探究內(nèi)容做好鋪墊。（2）實驗探究機械波產(chǎn)生的條件。【師】介紹探究解決問題的資源和方法，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)機械波產(chǎn)生的條件?！旧坎僮鏖L繩、發(fā)波水槽、音叉、彈簧圈等實驗，完成記錄、總結(jié)機械波產(chǎn)生的條件是“振源”和“介質(zhì)”。操作電鈴在玻璃罩或真空玻璃罩中傳聲的現(xiàn)象說明條件缺一不可。（3）實驗探究機械波的傳播類型?！編煛垦菔緳M縱波演示儀，提出討論問題：振源振動方向和波傳播的方向的關(guān)系；兩種波運動各有什么特征？【生】觀察實驗，親身操作、小組討論，形成結(jié)果：橫波的振源振動方向和波的傳播方向垂直，有凸起和凹陷；縱波的振源振動方向和波的波傳播方向一致，有密集和稀疏。（4）認(rèn)識機械波測試。教師通過平臺“區(qū)別橫縱波”的測試內(nèi)容，學(xué)生完成，平臺數(shù)據(jù)顯示100%通過率，學(xué)生全部掌握。3.階段三：理解機械波的意義（課中仿真探究）【設(shè)計意圖】通過仿真探究環(huán)節(jié)理解頻率、波長、波速的物理意義，采用繩波仿真、視頻動畫、平臺互動等信息化手段，打破傳統(tǒng)教學(xué)中的局限性，具體直觀地呈現(xiàn)機械波質(zhì)點運動，完成機械波學(xué)習(xí)過程，突破了教學(xué)重難點。提高了分析規(guī)律、解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生不斷探索、勇于創(chuàng)新的工匠精神。（1）仿真探究頻率的物理意義。【師】仿真任務(wù)：測試?yán)K波任意質(zhì)點的振動頻率，指導(dǎo)學(xué)生找出振源與質(zhì)點頻率關(guān)系?！旧糠抡嬗^察記錄5秒繩波上質(zhì)點的振動次數(shù)，完成質(zhì)點頻率計算，根據(jù)頻率結(jié)果和已知振源頻率，得出質(zhì)點頻率等于振源頻率，理解機械波的頻率是指機械波任意質(zhì)點的振動頻率，大小取決于振源頻率。（2）仿真探究波長的物理意義?！編煛糠抡嫒蝿?wù)：測量振源從起始位置振動1個周期波傳播的距離S1，引導(dǎo)學(xué)生建立波長概念；再振動1個周期測量波傳播的距離S2，分析周期、頻率、S1、S2、波長的本質(zhì)關(guān)系?！旧糠抡胬斫獠ㄩL是“1個周期波傳播的距離”，討論分析得出結(jié)論：S1=S2=λ；質(zhì)點振動1個周期，傳播1個波長；質(zhì)點周期和振源周期一致；振動周期數(shù)和波長數(shù)成比例關(guān)系。（3）仿真探究波速的物理意義?！編煛坎シ艅⑾鑺W運奪冠視頻，引導(dǎo)學(xué)生用“路程=時間*速度”類比“波長=周期*速度”，建立波速的概念：單位時間內(nèi)波向前傳播的距離?！旧坑^看視頻和動畫，根據(jù)繩波質(zhì)點運動與波速的區(qū)別：質(zhì)點是平衡點附近振動，波速運動能量向前傳遞。（4）仿真探究波長、頻率、波速的物理意義。【師】仿真任務(wù)：改變介質(zhì)和頻率分別測量波速和波長，引導(dǎo)學(xué)生分析決定因素及關(guān)系?！旧啃〗M仿真探究，測量記錄數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。（5）理解機械波的測試。教師“理解機械波的意義”小測驗，學(xué)生完成測試，教師對易錯知識點進(jìn)行梳理，要求不達(dá)標(biāo)的學(xué)生課后學(xué)習(xí)重做。4.階段四：鞏固機械波的內(nèi)涵（課后鞏固拓展）【設(shè)計意圖】通過教學(xué)平臺課后拓展任務(wù)，鞏固課中知識。結(jié)合專業(yè)特性，邀請專業(yè)教師參與課后知識的交流點評，為學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)專業(yè)知識奠定基礎(chǔ)。【師】課后拓展學(xué)習(xí)任務(wù)（建筑抗震相關(guān)知識），邀請專業(yè)教師與學(xué)生進(jìn)行交流和話題討論，完成課后評價?！旧客瓿烧n后要求。與專業(yè)教師對后續(xù)專業(yè)知識的學(xué)習(xí)進(jìn)行線上交流。

（六）綜合評價1.過程評價與成果評價相結(jié)合過程評價貫穿教學(xué)始終。教師通過課程平臺設(shè)置學(xué)生課前任務(wù)、課中互動、主題討論等環(huán)節(jié)的權(quán)重配比，記錄學(xué)生學(xué)習(xí)過程，實現(xiàn)過程評價。課前任務(wù)完成和討論參與評價；課中實驗仿真、環(huán)節(jié)測試、小組評價；課后任務(wù)完成和討論參與評價。教師通過課程平臺布置作業(yè)和測驗，通過學(xué)生的準(zhǔn)確度和完成度評價學(xué)習(xí)效果，實現(xiàn)成果評價。2.師生評價與系統(tǒng)評價相結(jié)合教師評價、學(xué)生評價與系統(tǒng)評價相結(jié)合，評價方式科學(xué)多元。教師評價：教師根據(jù)學(xué)生個體和小組在完成任務(wù)過程中的參與積極性加分；學(xué)生評價：小組成員在完成任務(wù)過程中互評；系統(tǒng)評價：通過參與度、活動量、測試、作業(yè)系統(tǒng)生成的評價。3.平臺數(shù)據(jù)即時反饋評價結(jié)果即時反饋，評價效果突出。教學(xué)平臺具有大數(shù)據(jù)整合功能，將權(quán)重配比對應(yīng)的分?jǐn)?shù)自動整合，形成綜合評價。

（七）成效與反思1.教學(xué)特色與效果（1）循序漸進(jìn)，逐層建構(gòu)。循序漸進(jìn)是教學(xué)的基本原則。通過搜集體驗任務(wù)，“感知機械波”；通過動手實驗，“認(rèn)識機械波”；通過探究仿真，“理解機械波”，通過解決實際問題，“鞏固機械波”。由淺入深，由表及里，由易到難，由現(xiàn)象到本質(zhì)，逐層建構(gòu)，符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，教學(xué)效果顯著。（2）知行合一，突出能力?！白鲋袑W(xué)、做中教”是職業(yè)教育的基本特色。學(xué)生通過搜集體驗、動手實驗、仿真操作，觀察對比、討論歸納、解決問題，手腦并用，知中有行，行中有知，培養(yǎng)和提高了學(xué)生觀察能力、實驗?zāi)芰Α⑺季S能力及分析解決問題的能力，有效實現(xiàn)物理課程的教學(xué)目標(biāo)。（3）虛實結(jié)合，自主探究。增強學(xué)生的創(chuàng)新意識和實踐能力是物理課程教學(xué)大綱的主要任務(wù)。通過繩波虛擬仿真、視頻動畫等數(shù)字化資源，形象直觀地理解機械波物理量的物理意義；通過長繩、彈簧圈、橫縱波演示儀等實驗，培養(yǎng)學(xué)生自主探究，動手實踐的能力。虛實有機結(jié)合，激發(fā)和培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神。2.教學(xué)反思與改進(jìn)教學(xué)平臺強大的功能有助于教學(xué)的有序開展，但課堂測試融入學(xué)生更感興趣、更易于接受的闖關(guān)游戲，將更能達(dá)到寓教于樂的目的。

三、結(jié)語

在本次課的教學(xué)過程中教師起主導(dǎo)作用，學(xué)生處于主體地位，顛覆了傳統(tǒng)講授、理實脫離的教學(xué)模式，從學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，教師引導(dǎo)學(xué)生主動探索、主動思考、主動構(gòu)建。建構(gòu)主義理論突出學(xué)生為學(xué)習(xí)主體，但學(xué)生的學(xué)習(xí)資源、活動形式都離不開教師的組織、引導(dǎo)和幫助，所以建構(gòu)主義理論更深層面地對教師提出了更高的要求。教師是教學(xué)的設(shè)計者、組織者、指導(dǎo)者，是學(xué)生建構(gòu)意義的幫助者。在建構(gòu)主義理論的指導(dǎo)下，教師應(yīng)該充分利用信息化教學(xué)資源、精心做好教學(xué)設(shè)計、創(chuàng)設(shè)良好學(xué)習(xí)情景、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，以問題啟發(fā)學(xué)生思考探索、以討論培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作精神、以實踐鍛煉學(xué)生動手能力，全面提高學(xué)生整體素質(zhì)，從而為培養(yǎng)創(chuàng)造和創(chuàng)新型人才奠定基礎(chǔ)。

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作者：周丁霖 單位：重慶職工會計?？茖W(xué)校