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浅谈图象法在高中物理教学中的应用（常用版）(可以直接使用，可编辑 完整版资料，欢迎下载）好风光好风光恢复供货才 浅谈图象法在高中物理教学中的应用 上海市通河中学-杨文彪【文章摘要】：本文着重介绍一种能直观、形象地描绘物理规律、解决物理问题的方法图象法，从图象的“点”、“线”、“面”、“形”四层次所含物理意义入手，阐述图像法在中学物理中的应用。【关键词】：“图象法” 斜率 截距 面积一方法介绍 物理规律可以用文字来描述，也可以用数学函数式来表示，还可以用图象来描述。利用图象描述物理规律、解决物理问题的方法称之为图象法。物理图象有很多类型，如模型图、受力分析图、过程分析图、矢量合成分解图、函数图象等。图象具有形象、直观、动态变化过程清晰等特点，能使物理问题简化明了；更重要的是它能将物理学科与数学、信息技术等其他学科有机地结合起来，增强学生的综合素质能力。上海市二期课改新教材中明确提出，用DIS实验将物理规律通过用图形计算器、计算机将数据采集器采集到的数据以图象的形式呈现给学生，要求学生通过对图像的分析，应用图形计算机对图线进行拟合来确定物理量之间的关系，探究物理规律。图1VVS/2 t/2tV1V2t/2 s/2 ttV1V200二把图象法运用于物理教学的意义图21.直观形象、简化解题过程：图象解法不仅思路清晰，而且直观、形象，可使解题过程得到简化，起到比解析法更巧妙、更灵活的效果。例如在比较匀变速直线运动中的平均速度与中间位置的速度的大小关系时，用图象法解题一目了然。如图1，平均速度即中间时刻速度V2，中间位置的瞬时速度即面积平分时刻的速度V1。依据图象能很快地得出结论V2V1。2.演示变化过程，把握变化规律：用图象法来描述物理过程则更直观，可以描述出其变化的动态特征，帮助学生理解物理过程。例如在分析用挡板挡住光滑斜面上的小球，分析挡板由水平位置转到竖直位置的过程中，小球对挡板与斜面的作用力如何变化时，可根据小球受三力作用平衡的条件：三力必构成一个封闭的矢量三角形。作动态分析图，如图2，由图示可得出两力的变化是：作用在挡板上的力先减小后增大，作用在斜面上的力一直在增大。 3.用于实验，简化数据处理方法：物理学习离不开物理实验，在物理实验中应用图象法进行数据处理，不仅具有简明、直观的特点，而且还可以减小误差、分析误差的成因。如测量电源电动势与内阻的实验，根据实验数据画出路端电压与电流的图象。为减小误差可从图线上任意取两点求出图线的斜率，斜率的绝对值即为电源内阻，而图线与纵坐标的截距即为电源的电动势。而在验证牛顿第二定律的实验中，对aF图象进行分析即可得到实验的误差成因，与横轴的截距表示没有平衡摩擦力，与纵轴的截距表示过度平衡磨擦力。4.一种科学探究的基本方法：图象法在研究性学习中也有较大的应用。通过图象可以确定物理量之间的关系。如在研究“一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积的关系”实验中，将数据采集器收集到的数据输送到图形计算器，输出PV图线，得到的是一条曲线，输出P1/V图线，得到一条直线，通过对图线的拟合，发现曲线与反比例函数、直线与一次函数图线都能很好地吻合，由此可得一定质量的气体在温度不变的情况下，压强与体积成反比。总之运用图象法解题的深层意义在于可以启迪学生的创新意识，培养创造能力，提高学生的综合能力，培养学生严谨求实的治学态度。三高中物理涉及的物理图象高中物理常涉及到的图像有：受力分析图、矢量合成分解图、物理过程分析图，常规函数图象有：V（速度）t（时间）图象、S（位移）t（时间）图象、（加速度）F（力）图象、（加速度）1/m（质量倒数）图象、振动图象、波动图象、P（压强）T（温度）图象、V（体积）T（温度）图象、P（压强）V（体积）图象、U端（路端电压）I（电流）图象、i（电流）t（时间）图象、u（电压）t（时间）图象等。从图象形状看，有直线型、正弦、余弦曲线型、双曲线型、抛物线型和其他型等；从图象的层次看，有“点”、“线”、“面”、“形”四个不同的层次。四图象的各个层次的物理意义 图象的物理意义主要通过“点”、“线”、“面”、“形”四个方面来体现，教学中应从这四方面入手，予以明确。1.物理图象中“点”的物理意义：“点”是认识图象的基础。物理图象上的“点”代表某一物理状态，它包含着该物理状态的特征和特性。从“点”着手分析时应注意从以下几个特殊“点”入手分析其物理意义 。截距点。它反映了当一个物理量为零时，另一个物理的值是多少，也就是说明确表明了研究对象的一个状态。如图3中，图象与纵轴的交点反映出当I=0时，UE即电源的电动势；而图象与横轴的交点反映出电源的短路电流。图5D图3图4交点。即图线与图线相交的点，它反映了两个不同的研究对象此时有相同的物理量。如图4中的P点表示甲、乙物体运动位移相同的时刻和位移。极值点。它可表明该点附近物理量的变化趋势。如图5中的D点表明当电流等于E/(2r)时，电源有最大的输出功率。图6图7拐点。通常反映出物理过程在该点发生突变，物理量由量变到质变的转折点。拐点分明拐点和暗拐点，对明拐点，学生能一眼看出其物理量发生了突变。如图6中的P点反映了加速度方向发生了变化而不是速度方向发生了变化。而暗拐点，学生往往察觉不到物理量的突变。如图7中P点看起来是一条直线，实际上在该点速度方向发生了变化。.物理图象中“线”的物理意义：“线”：主要指图象的直线或曲线的切线，其斜率通常具有明确的物理意义。物理图象的斜率代表两个物理量增量之比值，其大小往往代表另一物理量值如S图象的斜率为速度，Vt图象的斜率为加速度、图象的斜率为感应电动势、UI图象的斜率为负载的电阻等。.物理图象中“面”的物理意义：“面”：是指图线与坐标轴所围的面积。有些物理图象的图线与横轴所围的面积的值常代表另一个物理量的大小学习图象时，有意识地利用求面积的方法，计算有关问题，可使有些物理问题的解答变得简便，如Vt图象中所围面积代表位移，FS图象中所围面积为力做的功，PV图象中所围面积为气体压强做的功。S(1/V)图象与1/V轴所围的面积代表时间等。 物理图象中“形”的物理意义：“形”：指图象的形状。由图线的形状结合其斜率找出其中隐含的物理意义。例如在Vt图象中，如果是一条与时间轴平行的直线，说明物体做匀速直线运动；若是一条斜的直线，说明物体做匀变速直线运动；若是一条曲线，则可根据其斜率变化情况，判断加速度的变化情况。在波的图象中，可通过微小的平移能够判断出各质点在该时刻的振动方向；在研究小电珠两端的电压U与电流I关系时，通过实验测出在不同电压下通过小电珠的电流，作出UI图线，得到的是一条曲线，通过对图线斜率的分析可得出：在实际情况下，小电珠的电阻随着温度的变化而发生了变化。五图象法在平时的教学中的应用图象法解题有许多优点，但如何让学生领会并掌握这种行之有效的方法却并非简单，在教学中应着重从图象的物理意义、图象的坐标选取和图形的建立这两方面加以指导训练。下面着重从图象的坐标选取和图形的建立这两方面来加以讨论。第一步：根据对图象的物理意义的把握，能自觉自如地处理解决与图象有关的物理问题。首先教师在平时的教学中要经常地把对物理概念、定义、规律、定律等的教学图象化，这样通过平时教学的潜移默化让学生对图象有个较扎实、深刻的理解。其次教师在教学分析图象时力求做到讲清、讲全、讲透。清：图象的物理意义要清，不拖泥带水；全：一个物理图象中所隐含的所有物理信息要分析全面，让学生对整个图象的物理意义有一个横向的理解；透：讲到一个图象时，应能举一反三把这个图象与以前学过的类似的图象联系起来，让学生能对图象有一个纵向的把握。ABCDI3296P0图8最后在平时的教学训练中，教师要经常地收集一些有关图象的题目让学生加以训练。用一些图象法能一目了然而解析法较难解决的题目来训练学生，让学生深刻体会到图象法解题的妙处，使学生在内心深处渴望用图象法来解决物理问题。如在图8中A表示电源的总功率与电流的关系图，B表示电源内部的发热功率与电流的关系图，试求电源的电动势和内阻；CD线段表示的物理意义，等于多少？ 分析这个图象，不难发现A的斜率即为电源的电动势3v，A、B相交的点表示电源短路的情况，进而能分析出电源的内阻为1。进一步分析CD线段，它表示当电流为2A时，外电路的电功率。象这种例题非常能激起学生对图象法解决物理问题的兴趣，进而能熟练地掌握图象法的精髓，从而提高学生解决物理问题的能力。第二步，在上述基础上，引导学生根据实际问题的要求，灵活地建立坐标，应用图象解决实际问题。例如，已知蚂蚁离开巢沿直线爬行，它的速度与到蚁巢中心的距离成反比，当蚂蚁爬到距巢中心的距离L1=1m的A点处时，速度是v1=2cm/s。试问蚂蚁从A点爬到距巢中心的距离L2=2m的B点所需的时间为多少？本题若采用将AB无限分割，每一等分可看作xAB0图9CD匀速直线运动，然后求和，这一办法原则上可行，实际上很难计算。但如果我们用图象法解题根据题中一个关键条件：蚂蚁运动的速度v与蚂蚁离巢的距离x成反比，即，作出图象，如图9所示，为一条通过原点的直线。从图上可以看出梯形ABCD的面积，就是蚂蚁从A到B的时间：s解本题的关键是确定坐标轴所代表的物理量，速率与距离成反比的条件，可以写成，也可以写成，若按前者确定坐标轴代表的量，图线下的面积就没有意义了，而以后者来确定，面积恰好表示时间。可见合理地选取坐标是应用图象法解决物理问题的关键所在。六图象应用的注意事项：为使学生能正确理解图象法在高中物理中的应用，我们在平时的图象教学中应特别注意以下几点：1首先必须搞清楚纵轴和横轴所代表的物理量，明确要描述的是哪两个物理量之间的关系。如辨析简谐运动和简谐波的图象，就是根据坐标轴所表示的物理量不同进行区别的。2其次要认识图线并不表示物体实际运动的轨迹。如匀速直线运动的S图象是一条斜向上的直线，但物体实际运动的轨迹可能是水平的，并不是向上爬坡。3最后要从物理意义上去认识图象。由图象的形状应能看出物理过程的特征，特别要关注截距、斜率、图线所围面积、两图线交点等。很多情况下，写出物理量的解析式与图象进行对照，将有助于对图象物理意义的理解。通过长期的训练，使学生能正确利用图象解决问题，开拓了思路，提高了能力。当然在应用图象法解决物理问题的过程中。并非要削弱解析法的应用。在物理教学中应提倡解析法与图象法的有机结合。这是因为数与形是反映事物间关系的两种不同形式，但数与形又是统一的，它们都可以用来描述物理变化的规律。两种形式之间是可以相互补充、相互转化的，数缺形时少直观；形少数时难入微。总之图象法是解决物理问题的一种重要手段，我们在平时的教学中要善于培养学生识图、建图、用图的能力，努力提高学生的基本素质。参考文献赵文军 建图在物理教学中的运用 中学物理教学参考第29卷第5期张亮 建立物理模型寻求解题关键 中学物理教学参考第29卷第9期泉州市第十八届“启程杯”高中物理竞赛试卷（考试时间：120分钟；满分：120分） 2006.12.17题号一二三四五六七八总分得分一、填空题（每小题6分,共18分。）FABErR1R21. 根据估算，在室温下某一教室中空气分子之间的平均距离约为_m，一位身材适中的高中生走进教室之后，约将排挤出_个空气分子。（阿伏伽德罗常数NA6.02´1023 mol1，计算结果取一位有效数字）2如图所示电路中，直流发电机电动势E=250V，内阻r=3，R1=R2=1，电热器组中装有50只完全相同的电热器，每只电热器的额定电压为U=200V，额定功率为P=1000W，其它电阻不计，并且不考虑电热器电阻随温度的变化。则：（1）当接通_只电热器时，发电机输出功率最大。（2）当接通_只电热器时，电热器组加热物体最快。3. 如图所示，将5块长为L=24cm的完全相同的均匀板叠放在水平桌面上，则板能伸出桌子边缘的最大长度Lm为_cm。 二、（10分）如图所示，在广阔的宇宙空间存在这样一个远距其他空间的区域，以MN为界，上部分的匀强磁场的磁感应强度为B1，下部分的匀强磁场的磁感应强度为B2，B1=2B2=2B0、方向相同，且磁场区域足够大。在距离界线为h的P点有一宇航员处于静止状态，宇航员以平行于界线的速度抛出一质量为m、带电荷量为 -q的小球，发现球在界线处的速度方向与界线成60°角进入下部分磁场，然后当宇航员沿与界线平行的直线匀速到达目标Q时，刚好又接住球而静止。求：（1）小球在两个磁场中运动的轨道半径大小（用h表示）和小球的速度；B1B2MNPQv060°h（2）宇航员的质量M（用m表示）。 三、（12分）如图所示，电源电动势E=10V，电容C1=C2=30F，电阻R1=4，R2=6，电源内阻忽略不计。先闭合开关S，待电路稳定后，再将S断开。则断开S后，通过电阻R1的电荷量为多少？R1R2C1C2ES四、（15分）如图所示，电源电动势为E=100V，内阻不计，R1、R2、R4的阻值均为300，R3为可变电阻。C为一水平放置的平行板电容器，虚线到两极板距离相等且通过竖直放置的荧光屏中心，极板长为L=8cm ，板间距离为d=1cm，右端到荧光屏距离为s=20cm，荧光屏直径为D=5cm。有一细电子束沿图中虚线以E0=9.6×102eV的动能连续不断地向右射入平行板电容器。已知电子电荷量e=1.6×1019C，要使电子都能打在荧光屏上，变阻器R3的取值范围多大？荧光屏R1R2R3R4LsEABdD五、（15分）我国自行研制的“神舟”六号载人飞船载着中国第二代两名航天员，于2005年10月12日9时在酒泉发射场由“长征二号F”大推力运载火箭发射升空，并按预定轨道环绕地球飞行76圈后，于10月17日4时32分安全返回落在内蒙古的主着陆场。（1）设“神舟”六号飞船在飞行过程中绕地球沿圆轨道运行，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，飞船绕地球运行的周期为T。试计算飞船离地面的平均高度h。（2）已知将质量为m的飞船在距地球中心无限远处移到距离地球中心为r处的过程中，万有引力做功为W=，式中G为万有引力恒量，M为地球质量，那么将质量为m的飞船从地面发射到距离地面高度为h的圆轨道上，火箭至少要对飞船做多少功？（为简化计算，不考虑地球自转对发射的影响）六、（15分）如图所示，两根长度均为L的刚性轻杆，一端通过质量为m的球形铰链连接，另一端分别与质量为m和2m的小球相连。将此装置的两杆合拢，铰链在上、竖直地放在水平桌面上，然后轻敲一下，使两小球向两边滑动，但两杆始终保持在竖直平面内。忽略一切摩擦，试求：两杆夹角为90°时，质量为2m的小球速度大小v2 。v22mmmLL七、(15分) 如图所示，一轻绳穿过光滑的定滑轮，两端各有一小物块，它们的质量分别为m1、m2，已知m2=3m1，开始时m1放在地面上，m2离地面的高度h=1m，绳两边处于拉直状态，然后放手。设物块与地面相碰时没有弹起（地面为水平沙地），绳不可伸长，绳中各处拉力均相同，在突然提拉物块时，绳的速度和物块的速度相同，试述m2所走的全部路程。（取3位有效数字，m2在沙地中所走路程忽略不计）m1m2h八、（20分）列车载重时简单地直接启动有困难，司机常常先倒车再启动前进。设在平直轨道上，机车启动时的牵引力为F，机车后面挂接有49节车厢，设机车和每节车厢的质量均为m，机车和每节车厢所受的阻力都为自身重量的k倍，开始时挂钩是与连接处靠紧的，倒车后每相邻两节车厢间挂钩所留间隙为d，如图所示，求：（1）机车挂接第1节车厢后的速度；1机d23450（2）机车带动第49节车厢后瞬间列车的速度，并由此说明倒车启动比直接启动的优点。（设每次挂接时间极短）浅谈新课程改革中高中政治课堂教学的思考1、相关定义1.1、相关概念的界定 1.2.1 教学方法1.2.1 教学方法 中国大百科全书 教育中对教学方法的解释是:为了完成一定的教学任 务,师生在共同活动中采用的手段。既包括教师的教的方法,也包括学生学的方 法。较为常用的教学方法有讲授法、讨论法、直观演示法、练习法、读书指导法、 任务驱动法、参观教学法、现场教学法、自主学习法等。国内一些专家教授通过 不同角度和视角不断细化完善着各种教学方法,对当代教学方法研究具有代表性 概括和诠释的理论有: 季银泉在课程与教学论一书中指出:”教学方法指教师在教学中为完成 教学任务而采用的方式和手段的总称。教学方法有广义和狭义之分,广义的教学 方法是相对于教学任务、教学内容而言的,它包括教学活动中所有属于方法论的 范畴;狭义的教学方法,是指具体的教学工作方式,它通常包括讲授法、谈话法、 讨论法、演示法、实验法、练习法、参观法等。笔者在总结的基础上认为,思想 政治课堂教学方法是教师和学生在思想政治的课堂上根据实际情况运用合适的教 学手段,从而达到学生在知识、能力、情感上的综合提高而使用的方法和手段的 总称。”1 李秉德教授在教学论一书中按照教学方法的外部形态和这种形态下学生 认识活动的特点,从中国学校教育教学实际和有利于教师选择运用的角度出发, 将中小学常用的教学方法分为五个类分别是:”1、以语言传递信息为主的方法, 这类教学方法,主要是通过教师运用口语,向学生教授知识、技能以及学生独立 阅读书面语言为主体的教学方法。教师和学生之间教与学的知识信息传递,主要 是靠书面语言和口头语言的表述来实现的。这也是中国目前中小学教学过程中应 用最为广泛的一类方法。这类教学方法在教学过程中主要有讲授法、谈话法、讨 论法以及读书指导法等。2、以直接感知为主的方法,这类方法是教师通过对实物、 直观教具的演示、组织教学参观等教学活动,使学生利用自己的各种感官,直接 感知客观事物、现象而获得知识信息的方法。这类方法的突出特点是形象性、直 观性、具体性和真实性。这类方法在教学中与以语言传递信息为主的方法结合运 2 用,会使教学效果更佳。演示法和参观法是这类方法中的主要的教学方法。3、以 实际训练为主的方法,这类方法是以学生的实践活动为主要特征的。通过实践性 教学活动,使学生的认识向深层次发展,巩固和完善学生的知识、技能和技巧。 教学过程中这类方法主要有练习法、实验法、实习作业法等。4、以欣赏活动为主 的方法,这类教学方法,是教师在教学活动中利用教学内容和艺术形式创设一定 的情境,使学生通过体验客观事物的真、善、美,陶冶情操、兴趣、理想和审美 能力的方法。它所运用的教学方法主要是欣赏法。欣赏法在各学科教学中表现为 三种不同的类型:一是艺术美和自然美的欣赏(如音乐、美术、文学作品和大自然 的欣赏);二是道德行为的欣赏(如政治、历史、语文等教材中所表现的道德品质 或社会品德的欣赏);三是理智的欣赏(如科学研究中追求真理、严谨求实、发明 创造、大胆探索精神的欣赏)。欣赏活动教学方法着重培养欣赏的鉴赏能力和社会 价值观念。5、以引导探索为主的方法,这类 教学方法主要是教师组织和引导学 生通过独立的探究和研究活动而获取知识的方法。其特点在于学生在探索解决认 识任务的过程中,他们的独立性得到了比较充分的发挥,从而逐步达到培养和发 展学生的探索、研究、创新等方面的能力。在这类方法的实施过程中,教师引导 学生尽可能地发挥自己在学习中的自主作用。教师的作用更重要的是体现在为学 生设计探索研究的情境,提供相关的资料,引导学生开展有目的的探索活动,帮 助学生形成”发现”的结论或结果。这类方法主要是发现法(也称探索法或研究 法)。”1 黄甫全教授依据从具体到抽象,提出教学方法的层次构成分类模式为:第一 层次:原理性教学方法。解决教学规律、教学思想、新教学理论观念与学校教学 实践直接的联系问题,是教学意识在教学实践中方法化的结果。如:启发式、发 现式、设计教学法、注入式方法等。第二层次:技术性教学方法。向上可以接受 原理性教学方法的指导,向下可以与不同学科的教学内容相结合构成操作性教学 方法,在教学方法体系中发挥着中介性作用。例如:讲授法、谈话法、演示法、 参观法、实验法、练习法、讨论法、读书指导法、实习作业法等。第三层次:操 作性教学方法。指学校不同学科教学中具有特殊性的具体的方法。如语文课的分 散识字法、外语课的听说法、美术课是写生法、音乐课的视唱法、劳动技术课的 工序法等。2 王道俊、王汉澜在教育学一书中指出,教学方法是为了完成教学任务而 采用的办法。包括教师教的方法和学生学的方法,是教师引导学生掌握知识技能, 获得身心发展而共同活动的方法。 王本陆在课程与教学论为教学方法所拟的定义为:”教学方法是指教师 1 :/ baike /wiki/%E6%9D%8E%E7%A7%89%E5%BE%B7 2 :/baike.baidu /view/424858.htm 3 和学生为了完成一定的教学任务而在教学过程中采用的方式的总称。”3并在其著 作中指出,理解教学方法需要注意把握以下几点:第一,教学方法是与教学方式 和手段等范畴密切相关的一个概念;第二,在教学过程中。选择和采用各种教学 方法,与教师的教学风格和教学个性有关,但是最主要还是为了完成一定教学任 务服务的;第三,教学方法是一个结构性概念,它主要由教师的教和学生的学有 机联系而构成。 笔者认为课堂教学方法是教师和学生在实际课堂教学过程中,为达到一定教 学目标和教学任务,根据特定的教学任务,双方共同进行并相互作用的一系列活 动、方式、步骤和手段的总称。 1.2、高中思想政治课有效课堂教学的概念 在中文词典的解释里面,将有效或有效性解释为:”能实现预期目的,有效 果”。概括的讲,有效是指某项活动达到了预期目标。英文中,比较有代表性 的解释为:”足够实现某一目的;达成预期或所期望的结果”。 说文解字中的释义:教,上所施下所效也,从文从孝,以孝为先,以文 相授;育,餐子使作善也。如何有效地教?如何轻松地教且又能使学生学有所 成?这一直是教学实践的追求。 在汉语中,”教学”一词最早的语义为通过教人而学,来提高自己。 随着教育模式及教育制度不断成熟和完善,”教学”一词的语义也在不断发 展,我国的教育学或教学论教科书以及教育方面的词典对”教学”的定义为教学 是教师教和学生学的统一活动。 华东师范大学钟启泉教授将”教学”定义为教师引起、维持或者促进学生学 11 习的所有行为。并指出有效教学是一种现代化的教学理念,旨在提高老师们的 工作效益,进而强化过程评价和目标管理,并且注重强调关注学生的进步和发 展,关注教学效益,关注可测量性,需要教师具备反思意识。” 对于有效教学,英国著名的学者基里亚科(Ckyriacou)在他 1986 年出版的专 著学校有效教学中指出:”有效教学主要关心由某种教育活动怎样最好地促 进了学生的理想学习。”姚利民认为:”有效教学是教师通过教学过程的有效 性,相对有效地达到了预期教学效果的教学。”李子健、梁一鸣认为符合三个评 价指标的教学即为有效教学,这三个评价指标分别从功利、体验成功、学生素质 等方面来衡量,具体可以概括为:学生的表现达到课程标准;学生在学习过程中 能够体悟到成功感;学生的素质提高。 综合以上对课堂教学有效性的说法可看出,尽管定义的角度不同,但最终的 要求都是要达到预期效果。笔者更倾向钟启泉教授对有效教学界定为”一种教学 理念,以关注学生的进步和发展为目标,注重教学效益,要求教师在教学过程中 不断反思自己的教学行为,并为达到教学目标努力采用一系列具体的方式。”这 一说法。 有效的高中思想政治课课堂教学是指在课堂教学中,树立起”一切为了每一 个学生的成长和发展”的目标,在教学中不断反思自己的教学行为,注重教学效 益,并为达到三维教学目标而采取的解决方式的教学理念。 12 1.3、对高中生思想政治课前概念的收集与分析 (一)获得前概念的方法 怎样提高前概念揭示的效度?必须在情境创设、对话教学、程序设计上做足 文章。 1、情境创设:前概念衍生的营养基 在探究性教学中,学生与学习环境的关系是关键和核心,因为探究性教学之 所以必要和可能,就是源于学生与学习环境的不协调。主要表现为学生通过学习 环境唤起了前概念,同时,学生前概念与学习环境之间是不协调关系。好的情境 创设应该对学生前概念具有较强的衍生性和矛盾性(或问题性)。衍生的普遍性差 和问题指向不鲜明,是目前许多探究式教学的情境创设方面存在的主要问题。 “猜想与假设”的环节就是学生展现前概念的过程。有研究表明,小学生对 具体可感的事物有着普遍的兴趣,动手的过程能激发思维。因此,教师在实施探究 教学中,情境的创设要力求具体可感,力求便探究始于真实和接近学生所处的真 实环境。这样才能达到前概念揭示的普遍性和问题生成的鲜明性。 2、对话教学:前概念揭示的有效方式 课堂教学的过程也是师生交往的过程,师生交往的过程应是教师的”预设” 与学生的”前概念”逐步达到融合的过程。是教师的知识结构与学生的知识结构 逐步影响、相互提升的过程,也是教师的心理与学生的心理共融交汇的过程。因 此,学生”前概念”的揭示是这一交往过程的关键和着力点。也决定了在教学中 教师与学生的交往方式只能是平等、真诚地对话。 传统的问答式教学中,教师往往是话语的霸权者,是裁判,是保姆。很多教 师虽能让一些学生表达对某一探究主题的个人看法,但没有让学生去解释想法。 教师往往是站在预设的角度去寻找符合探究流程的个别学生的观点。说到”点” 上,教师就直接拿来用;说得不够完整和准确的,由教师去解释和说明。这种前 概念揭示,说到底,还是教师对学生前概念的主观预设。 学生对某一探究主题的前概念通常是五花八门的。怎样揭示才能让学生展示 得全,展示得有深度?教师在教学方式上要变”散点选线”的问答式为”万头攒 动”的对话式。具体来说,对话式教学要注意以下几点:一是话题的面要设立得 22 宽一些。多采用”对某种现象(或某个问题)你有什么看法(或什么想法)?” 等句式,少用”是不是 ?”“是还是 ?”等判断、选择句式来驱动,给学 生展示前概念一个更广阔的平台。二是交流要做到多向性,不但包括师与生之间 的交流,还要强调生与生之间的交流。三是对话方式要做到多样化,不但要让学 生说明自己的观点,更要重视让学生解释清楚为什么这样认为。同时要重视培养 学生学会倾听,强调学生不但有解释权,更要把评价的主动权交给学生,使学生 前概念的展示在解释与相互评价中走向深入,逐步接近科学概念的生长点。 怎样让学生的前概念展示明晰?单靠学生的语言表述,有时是不能奏效的。 美国认知心理学家布鲁纳研究认为,儿童在认知发展和表征方面共经历了三个阶 段:一是”动作性表征”,即儿童通过做一些活动来学习并表征事物。二是”映像 性表征”,即儿童开始形成图形式表象去表现他们世界中能发生的事物。三是”符 号式表征”即儿童能通过符号再现他们的世界,这其中最主要的是语言。根据这 一认知表征规律,在小学阶段,对于学生前概念的展示,我们应提倡可视化,让 学生多采用动作、图画等形式去表述。例如,关于主题”人喝的水和吃的食物进 入到人体的哪个部位?又到哪里去了呢?”的前概念的展示,学生用图画的方式 就比语言表述要明晰得多。当然,因为在同一个班组中,学生的认知与表征水平 是存在个体差异的,所以我们还要追求前概念展示方式的多样化,只要能表达得 清晰,学生可自主选择适合自己的表达方式,以获得个性的发展。 3、程序设计与调控:前概念生长的保障系统 探究教学的过程是学生前概念发展的过程,而这一过程具有预设和生成的双 重属性。”预设”突出的是过程的计划性、预期性和规范性,而探究过程充满着变 数,充满着无法预知的”附加值”和有意义的”衍生物”,这正是过程的生成魅力。 怎样使二者和谐统一起来?我认为,在促进学生前概念的生长中,教师要注重程 序的设计与调控。一方面,因为在已有的学习环境下,程序的设计越缜密,探究 的结果就会越可靠。另一方面,探究目标虽可预设,但探究过程又充满不可预知 性,所以还要注意适时的导和教。 (1)、目标性。明确定下目标的教学设计能避免学生的盲目性,促进前概念 向前发展。 (2)、科学性。高深中科学探究教学应具有生活性、模拟性。学生的认知总 是从身边具体可感的学习环境中发现问题,通过主动探究解决问题,再拓展到解 23 决(或理解)生活中的问题(或现象)当然又可能生成新的问题。探究教学设计 从宏观上只有遵循这一认知规律,才能提高探究效益,做到探究无痕。例如,在 空气中有水吗?一课中,教师先让学生亲历”“内放冰,罐外有水珠”的实验, 具体可感的实境易于衍生学生前概念。通过探究、转化、生成科学概念后,再让 学生解释秋季门窗玻璃上的水珠、草叶上的露珠等生活现象就水到渠成了。”草叶 露珠”放在课始作为情境创设就不够妥当了,因为露珠的形成,涉及晴朗、无风、 昼夜温差大、适当温度值等诸多因素。对学生来说是复杂的,不在学生的最近发 展区,因此也很难成为学生前概念的生长点。 (二)高中生思想政治课前概念的收集 1、确定高中思想政治前概念调查的内容范围 如何确定高中思想政治前概念调查的内容范围?以普通高中课程标准实验 教科书 思想政治 1 经济生活为例,笔者根据教材的课程内容,将经济生活 四个单元的知识内容进行了梳理,选择确定其中与学生实际生活联系比较紧密的 七个内容板快。它们是: (1)神奇的货币 揭开货币的神秘面纱 信用工具和外汇 (2)多变的价格 影响价格的因素 价格变动的影响 (3)多彩的消费 消费及其类型 树立正确的消费观 (4)企业与劳动者 公司的经营 新时代的劳动者 (5) 投资理财的选择 储蓄存款和商业银行 股票、债券和保险 (6) 财政与税收 24 征税与纳税 (7) 经济全球化与对外开放 面对经济全球化 积极参与国际经济竞争与合作 2、编制调查样卷 查阅文献,编制了包括 30 道选择题和 5 道问答题的高中思想政治经济生活前 概念调查问卷(问卷见附录) 3、使用样卷 使用样卷初稿在苏州市某中学的部分高一学生中进行预测,对于没有把握的 知识点,笔者采用了开放式提问的方式。 4、整理学生答卷,修改初稿问卷 主要是剔除错选率为 0%的迷惑选项,选择学生开放提问中较为集中的迷思答 案作为替代。 (三)高中生思想政治课前概念的分析 笔者使用该问卷在苏州市的 W 中学(一所长期处于第三梯队的市重点高中) 的高一年级做了问卷调查,共发放问卷 103 份,其中有效问卷 100 份。 对问卷的统计结果如下: 概念 题号 一致率 相异率 放弃率 1 86.0% 10.7% 3.3% 2 93.0% 6.0% 0.7% 货币 3 95.3% 4.6% 0 4 70.0% 26.7% 3.3% 1 18.7% 80.6% 0.7% 2 96.0% 3.3% 0.7% 3 60.0% 37.3% 2.7% 4 96.7% 3.3% 0 5 66.7% 29.3% 4.0% 纸币 6 36.7% 55.3% 8.0% 商品 1 88.6% 10.6% 0.8% 25 2 72.1% 25.9% 2.0% 3 37.5% 55.4% 7.1% 4 48.0% 38.0% 14.0% 5 66.7% 24.0% 9.3% 6 72.0% 22.7% 5.3% 1 76.0% 17.3% 4.7% 2 52.7% 42.0% 5.3% 3 25.3% 64.0% 10.7% 4 73.3% 22.6% 4.1% 5 25.8% 70.0% 4.2% 价格 6 60.0% 28.5% 11.5% 1 36.0% 33.3% 30.7% 信用卡 2 87.0% 10.0% 3.0% 1 86.0% 12.0% 2.0% 2 87.0% 10.6% 2.4% 3 38.9% 40.7% 20.4% 4 12.8% 80.3% 6.9% 5 64.9% 27.1% 8.0% 税收 6 47.8% 39.7% 12.5% 表 1 问卷原始统计结果 * “一致率”表示学生回答是的百分比;”相异率”表示学生回答不是的百 分比;”放弃率”表示学生回答不知道的百分比。 从以上的问卷结果分析中,笔者发现学生在学习高中思想政治前存在着大量 的前概念,具体表现在以下几种情况: (1) 日常概念与政治经济学概念的混淆 86.0%的学生认为货币就是如人民币一样的钱;还有 18.7%的学生认为纸币 就是纸质的钱;有 88.6%学生同意商品就是摆在商店里的东西;有 86.7%的学 生认为税收是公民交给国家的钱。 (2) 对常见的东西存在错误的理解和认识 95.3%的学生认为电脑游戏中的币(如 Q 币)其实也是货币。96.7%的学生 26 同意兑换券是纸币的一种。有 48.0%的学生认为外婆做的玩具也是商品。 (3) 前概念的产生很多源于其他学科的影响 不同学科的考察角度是有所不同的,对知识点概念强调的重点也有所不同。 先学习的学科中模糊的或不确切的部分常常因为先入为主的影响给后学习的学科 带来理解和记忆的障碍。思想政治学习中,往往还会涉及到文科的其他学科能力, 比如语文和历史。如果学生相关的这些学科能力不合格的话,也会影响对政治经 济学概念的理解。 (4) 一部分前概念源于学生的错误推理 通过对学生开放性的问答题的收集以及个别的一些访谈,笔者发现很多前概 念的产生是源自学生自己的错误推理,也就是自己想当然地认为是这样的。这与 前面整理介绍的文献中的看法是一致的。 综上可以看出,前概念是思想政治课中广泛存在的一种现象。在思想政治课 的教学中,我们可以把它作为一种重要的”课程资源”,充分利用,促进教学。但 是也要看到,学生在生活中形成的前概念大多是一些对现象的个人看法,可能是 正确的,也可能是模糊的或错误的,如果没有科学的教学引导,就可能发展不成 科学概念。就是一些在其他学科中获得的思想政治课前概念,也与思想政治课科 学概念有着不同程度的差别,如果不进行恰当的教学处理,也会阻碍思想政治课 的学习。因此,必须重视对前概念的教学处理,促使其转化成科学概念。 27 1.4、依托前概念建构高中思想政治课程 (一)依托前概念进行高中思想政治课教学的个案分析 在开始讲授高中思想政治课程经济生活的时候,笔者跟学生们说:其实 可以把我们的脑海比作一个大森林,里面生长了各种各样的树木。我相信,其中 一定有一棵小树苗,它叫做”经济常识”,接下来我们的学习目标是要找到它、做