当前位置:首页  >  毕业论文

基于思维导图的物理师范生课堂 教学设计能力的研究 一以《闭合电路欧姆定律》为例

时间:2020-08-06来源:毕业论文

摘要 在教师专业发展的新形势下,教学要求用先进的教育思想和教育理念进行周 密的计划与科学的设计,这需要教师超越传统意义上的备课,需要在现代课程与 教学论观指导下进行科学的教学设计。而现实情况是,大批即将走上教师岗位的 师范生在学习了相关教育理论后,教学设计能力仍有不足。 ; 随着思维导图传入我国,其作为思维工具的优越性正在日益显现。思维导图 不仅可以帮助人们形成创意、辅助策划,它作为思维可视化工具的应用正在引起 越来越多人的重视。本论文从心理学、学习论的基础出发,以上海市二期课改教 材中的《闭合电路欧姆定律》一课为例,以“思维导图”为工具,力图还原师范 生在教学设计时的思维过程和设计意图,目的是深入挖掘师范生在教学设计屮问 题的具体体现,并对现象做归总。 本研究通过对思维导图形式教学设计的内容分析,分别从“教学目标设计” “教学过程设计”“学习者分析”三个角度展开剖析,发现不重视教学目标,缺 少任务分析,不重过程,忽略学生是导致师范生教学能力不高的主要原因。最后 通过访谈对比思维导图形式的教学设计和文本形式的教学设计,得出思维导图形 式教学设计的优势包括提纲挈领,方便修改,方便检查,减轻思维负荷等作用, 不足育细节设计能力不强,逻辑排布不强等。最后针对“注习内容分析”环节提 出用思维导图做课堂教学设计的实践建议。
物理师范生 教学设计 思维导图

目录

第一章绪论   1

1.1问题的提出   1

1.2课题研究的现状     2

1.2. 1思维导图在我国的研究现状 2

1.2.2思维导图在教学领域的应用 3

1. 2. 3思维导图在教学设计领域的研究现状 4

1.2.4 “思维导图作为教学设计思维过程可视化工具”的提出 4

1.3课题研究的主要内容 5

1.4课题研究的目的和意义 5

第二章理论探讨 7

2. 1现代教学设计理论概述     7

2.1.1课堂教学设计的概念 7

2. 1.2传统的教师备课打教案与现代课堂教学设计的比较 8

2. 1.3物理教学的任务分析   9

2.1.4教学设计过程的基本要素   10

2. 2思维导图概述 11

2. 2. 1思维导图简介 11

2.2.2思维导图画法介绍 13

2. 2. 3思维导图应用于教学设计的可行性分析 14

2.2.4 “思维导图”和“概念图”的区别 14

第三章 研究思路及问题的丿里清 17

3. 1本研究的研究思路   17

3.2对《闭合电路欧姆定律》知识类型的厘清 18

第四章对结果的分析 20

4. 1存在于“教学訂标设计”中的问题 20

ill


4. 2存在于“教学过程设计”中的问题 22

4.3关于学习者分析存在的问题 35

4. 3. 1学习者分析 36

4. 3. 2高中学生学习物理的记忆特点 37

4. 3. 3高中生学习物理的恿维特点 37

第讥章 思维导图教学设计与文本形式教学设计的对比研究 40

5. 1 对比iff究的访谈记录 40

5.2问卷分析结果   41

第六章 基于思维导图的师范生课堂教学设计的实践建议 43

6. 1思维导图教学设计八要素 43

6.2 “学习内容分析”的思维导图 44

第七章反思 45

附录一: 46

附录二: - 52

参考文献   53

致谢 55

第一章 绪论

21世纪初,我国全面推进新一轮基础教育课程改革,强调“一切为了学生 发展”的教学观,课堂教学将由“知识传授型”转变为“知识建构型”。在改革 进行的第11个年头,新课程改革所需的新型教师正在接受实践的检验,随着改 革的进行和问题的不断涌岀具肓新课程教学能力的新型教师面临着新的挑战。 2007年教育部颁发的《直属师范大学师范生免费教育实施办法》⑴强调要“强化 实践教学环节,完善师范生在校期间到中小学实习半年的制度/ E1的是让师范 生在教育实习行动屮构建新课程理念,提高新课程教学能力,其屮教学设计能力 “准备行动阶段”及其重要的一项技能。北京师范大学李春密对“师范生教学 技能需求情况”的调查研究⑺显示,师范生教学技能需求情况程度由高到低的顺 序是课堂教学、物理教学设计和教学评价;而教师教学技能需求情况程度排前三 名的却是物理教学设计、指导师范生物理学习方法和课堂教学。由此可见,物理 教学设计能力在物理教学技能训练屮的重要性。因此,研究物理师范生教学设计 能力的特点,对提升师范生教学设计能力有着重要的现实意义。

1.1问题的提出

教学设计能力的实质是分析和解决教学问题的实践能力。教学设计能力的培 养和发展所面临的最大问题是把所学到的理论知识转换成实践知识。在我国,目 前主要由师范院校在承担职前教师的培养工作。而在现阶段的师范院校培养中, 多采用课程学习方式,并且教师多采用讲授法,像传统课堂讲授知识一样,在一 逹程度上忽视了能力的培养,以至于学习者普遍感到从业前在教学设计方而专业 能力准备不足,认为所学理论脱离貝体情境,遇到具体的问题教学就会束手无策。

调查发现⑶,针对教学的基本观念,有相当一部分师范纶持“以教学为主” 的传统教学观念,认为“教学设计是设计教师教学步骤的过程'’仅仃到了调查总 人数的五分之一;针对教学设计观念,认为“科学教学理论対教学设计影响较大 的”所占比例高于百分之二十;仅有四分之一的师范生能用教学设计方法进行计

"中华人民共和国教育部•教育部百属师范大学师范牛免费教育实施办法〔S].国办发2OO7J34^.2OO7年5 月7 0

12]李春密.物理公费师范牛•教学技能需求情况的调杳研究JI.物理教师,201b 32 (2) : 2-4.

⑶刘有菊.师范牛•教学设计能力的调査分析云南保山师号学报2008, 3 (27) : 36—38.


划教学,甚至有近15%的学生不大清楚“教学设计的方法”是什么。我们知道学 习方式是教学设计的关键所在。调查发现,部分师范生并不了解新型的学习方式, 更不用提掌握新型学习方式了。有9.0%的师范生认为这些学习方式对达到教学 目标没有作用。虽然这项调查研究的范围仅限于云南地区,但我国师范生教学设 计能力的现状可见一斑。在当前的师范生教育培训中针对教案进行内容分析,问 题比比皆是:主要反映在不注重教学过程与方法,教学策略以教师的“注入式” 地教为:匕教学媒体应用以传统教学媒体为主,评价方式单一等等。

教育技术引入我国的几十年时间来,从以教为中心转向以学为中心的现代教 学观念止在日益占据人'教育技术的研究对象表述为关于“学习过程”与“学 习资源”的一系列理论与实践问题,改变了以往单注重“教学过程”的提法。参 与教学的媒体从最早的挂图、幻灯片,到今天的微格教学系统及无线宽带,运用 好现代教育技术手段是顺应教育观念的转变。笔者认为在师范生普遍感到所学理 论脱离貝体教学情境,遇到貝体的问题会束手无策的现状下,运用我们现有的教 育技术手段辅助师范生练好基本功是非常必要的。

大量事实表明⑴,高校师范生在经过本科系统的师范类课程后教学设计能力 仍有欠缺,大量师范生的教学设计在学情分析、教学目标确定与教学行为设计方 面存在诸多不足,其屮一个重要原因就是教学设计时思维存在提取和重组的障 碍,即原来存在于大脑屮的关于教学的知识与经验在用的时候不能有效地提取及 组织优化。思维导图是「种全新的思维模式和有效的教学工具,有利于教师建构 知识网络,促进教师进行放射性的关联思考。思维导图作为一种认知工具,可有 效帮助师范生组织教学设计相关知识,挖掘潜在的教学能力,进而从实质上提高 教学设计能力。本论文正是从这个观点出发,试图运用思维导图发散思维的功能 来挖掘师范生的教学潜在能力,并尽可能呈现师范生在教学设计时的思维过程, 研究其教学设计的特点,并以思维导图工具为依托提出师范生课堂教学设计的实 践建议,期望能对师范生教学设计能力的提高有所帮助。

1. 2课题研究的现状

1.2.1思维导图在我国的研究现状

⑴胡强•思维导图在师范牛.教学设计能力培养屮的应用[J]•合肥师范学院学报2010, 11 (6) : 67-70 思维导图⑴(Mind Map)是20世纪中后期,英国学者托尼•巴赞(Tony Buzan) 基于对脑神经生理科学的研究,类比自然万物放射性性状,在分析了人们的笔迹 习惯,以及在训练“学习障碍者”的实践中,逐渐形成的关于放射性思维及其图 形表达的研究成果。1971年,这些成果被集结成《思维导图》一书。历经几十 年的发展与传播,现如今已经被广泛地应用丁教育学习、商业决策、传媒设计等 领域。如今英国已经把思维导图作为国民中小学的必修课程,新加坡、韩国、日 本、德国、美国等国家的教育教学机构也已经开始对该课题进行研究和探索c

在我国⑵,思维导图是- •个相对鮫新的概念,读图时代的到来使它具有强烈 的时代感和现实意义。从上个世纪末到现在,思维导图经历了引入、介绍,与概 念图的混同、整合,再到在基础教学领域应用、软件开发等研究阶段,取得了-一 定的成果。但也存在应用范围窄、理论创新不强、多角度的比较研究少等方面的 不足。

从统计的论文来看,思维导图在教育教学领域的应用有很强的势头。手绘思 维导图在教育教学屮多被从建构主义教学理论,认知学习理论和知识可视化理论 角度进行论述,其软件则主要应用在企业管理屮,但详细的介绍统计却很少。据 笔者的调查发现,在上海--些中学的教师培训中就有专门介绍思维导图的课程, 但被真止运用到课堂的机会却并不多,在课堂运用思维导图软件则更不常见了。 这从另…个侧面反映出,如何将思维(图软件熟练应用于教育教学,是广大教师 和科研工作者今后努力的方向。

1. 2. 2思维导图在教学领域的应用

思维导图在教学应用方面的论文涉及学科教学设计,教学法探索和知识管理 领域等各个方面。

在V科教学设计的论文表述中可以看出这个力面的研究多集屮于这样一种 思路:介绍导图——在具体学科教学屮试验——得出思维导图是有效教育于段的 结论。在教学法的探索上,由于思维导图可根据画图者的主观想象随意构图,对 知识系统的表述能力弱于概念图,加之应用领域广泛,表达丰富等特点,使得它 具有较强的兼容性,可以与其它教学手段整合,互通有无于是出现了思维概念图, KM教学法等新的教学方法。在知识管理领域,思维导图作为一种管理信息知识

叫英]托尼・巴赞•思维导图:MJ.-I*信出版社2009

⑵刘晓丫.我国思维导图硏究综述J].四川教育学院学报2009, 5 的工具,能有效地组织个人、企业信息,建立形象的知识信息网络,应用前景也 十分广阔。

1. 2. 3思维导图在教学设计领域的研究现状

由于教学设计具有层级和分类的结构,同时要求设计者结合自身所教课程进 彳亍创造性的课堂教学设计,这正与思维导图的构图特点相一致。在万方数据库中 输入“思维导图&教学设计S捜到学术论文31篇,并且发现近几年呈现研究热 潮。但是这些研究大部分是将思维导图当作…种教育技术作为课堂教学或是教师 备课的有效补充手段,如开展以学生为主体的自主学习,用思维导图上复习课, 依托思维导图的支架特性使学生对知识进行管理等,他们强调不管对于教师还是 学生,思维导图在梳理知识框架整理思维脉络方面有很强的功效。但是针对思维 亍图“思维可视化”功能的研究很少,尤其是应用在发现教师教学设计思维可 视化过程上就更加乏善可陈,只是在「篇名为《思维导图在师范生教学设计能力 培养屮的应用》文献屮有提到“用思维导图搭建教学设计的脚手架” “用思维导 图再构优秀案例的思维过程”,该作者提到的这两条设想与笔者的想法不谋而合。

1.2.4 “思维导图作为教学设计思维过程可视化工具”的提出

因为教学设计是i个系统地思考问题解决的过程,需要对各个教学要素以及 它们之间的联系做整体把握,以使教学决策更加科学更加富有效用。相对于一个 教学主题(如闭合电路欧姆定律),从学生分析到教学评价设计的每个教学设计 要素都可以是它的分主题,而每个分主题又可以有自己多个思考方向。以学习需 求为例,我们可以从其智力发展需要、求知欲望需要、自身价值体现需要、考试 需要等方而进行分析。其它诸如教学H标、教学过程、学牛特点的设计都可以通 过这种方式进行逐步细化,这样各个要素可以形成一个层级结构,这和思维导图 的构成完个-致,所以将当前教学上题作为核心节点,一步一步细化下去,能得 到一个完整的教学设计框架。

再者,案例学习是培养师范生教学设计能力的…个重要途径,但是这种方法 本身就存在着不能忽视的弊病,只见模仿不见创造,限制了师范生思维的拓展, 教学个性的发挥,久而久之想要有所突破就很难了。案例学习的目的是为了探究 案例设计的深层次依据并迁移到自己的教学设计中,这样学习者必须全面深入理 解设计者的思维过程,思维导图可作为这项任务的优质工具。一方面可以指导师 范生运用思维导图再构案例设计者的思维框架,以多级子节点的方式再现案例设 计者的教学行为、目的、依据、效果等,从整体上把握案例设计者的分析、决策 存…系列思维过程,以利于迁移发生而非对案例的机械复制。另一方面如果优秀 教师弾将自己的教学设计绘制成思维导图,那么师范生学习起来就更容易得到精 髓,不会只见树木不见森林了。

1.3课题研究的主要内容

思维导图作为…种知识和对象的新的存在方式,它衍生于対文本、思维想象 的形象解读,反过来又再作用于人们对文本、思维想象的认识,弥合了文与图各 自表达上的不足,使阅读成为一种创造性的思维活动。思维导图是人们逻辑思维 的有力补充,有效地利用图形,可以系统、深化人类知识。在此认识上,笔者选 取华东师范大学物理系师范专业大四本科生及研究生(后面将统称为设计者)共 40人,以思维导图为工具进行一节课的课堂教学设计。这节课选自上海市二期 课改教材一一华东师范大学出版社出版的《高屮物理拓展型课程A (第二册)•试 用本》屮的《闭合电路欧姆定律》。対师范牛们的教学设计稿图进行内容分析。 针対于教学设计的“八环节”⑴,笔者着重针对“教学I I标设计"“教学过程设 计” “学习者特征分析”做详细的分析及评价。评价的标准来自一线教师的综合 测评意见。由于思维导图只能看出设计时的思维过程但并不能确疋其后的原因, 所以抽取几个典型案例做访谈,挖掘深层次原因。由于将思维导图用于物理新课 的教学设计是一次尝试,所以这个工具是否真正冇它不可取代的优势或者在使用 时是否有更加高效地用法等,都是本文的研究内容。最后本论文试图在教学论、 学习论等的基础上提岀用思维导图完成物理新课教学设计的实践建议。

1.4课题研究的目的和意义

师范生的教学设计能力直接影响到是否能胜任教师…角,这也是大多数师范 生最困惑的问题,也是亟待解决的问题。究其不能胜任的原因,最根本的就是教 学理论没有转化为实践经验,刻板模仿前人的教案,结果设计岀来的几乎都是“注 入式”教学,脱离学生实际,离新课程标准对教学的要求还有很大差距。而以往

⑴徐学福教学设计[M].重庆出版社.2008 的文本形式教学设计很难跳出传统的备课形式,故必须寻求新的方法。本论文将 思维导图嫁接在“教学设计"这颗硕果上,因为它们的思想是相契合的。不仅如 此,笔者还希望能发挥思维导图作为“思维可视化”工具的最大效用,将设计者 的思维过程呈现在图稿中,这样不管是自己检查,还是对于有经验者的指导来说 都具有非常重要的意义。


第二章理论探讨

2. 1现代教学设计理论概述

美国哲学家、教育家杜威(JohnDewey)最早提出应建立一门所谓的“桥梁 科学”即教学设计学⑴,以便将学习理论与教学实践紧密联系起来,目的是建立 •套系统的、与教学活动有关的理论与知识体系,以便实现教学的优化设计。在 《教学设计原理》(2005年第五版)屮,为代教学设计大师加涅Gagne R.M) 将教学设计界定为“教学设计是-种侑曰的的活纵 也就是说它是达到终点的一 种方式,这些终点通常被描述为教学的目的或目标二

国内有些学者认为:“教学设计⑵是运用现代学习与教学心理学、传播学、 教学媒体论等相关理论与技术来分析教学屮的问题与需要、设计解决方法、试行 解决方法、评价试行结果,并在评价基础上改进设计的一个系统过程。'‘也有学 者认为“所谓教学设计①,就是为了达到一定的教学目的,对教什么(课程、内 容等)和怎么教(组织、方法、传媒的使用)进行设计S

教学设计过程是一个科学的、符合逻辑的过程,体现了教学设计丁作的系统 性严密性。从教学系统的整体功能出发,综合考虑教师、学生、教材、媒体、评 价等各个力面在教学中的地位与作用,使之相辅相成,互相促进,产生整体效果。 山于教学设计是针对解决教学中的繁多而具体的问题而发展起来的技术,因此教 学设计过程中的每--环节的工作是相当具体的。例如,在进行任务分析时,教学 设计者必须仔细剖析教学目标中所包含的概念、规则以及其中所涉及的下位概念 和规则等,由表及里地铺陈,使之不同于单一的教学目标而是构成…个教学目标 系统,并在此基础上提出具体的教学步骤和力法。

2. 1.1课堂教学设计的概念

课堂教学设计就是在课堂教学开始之前,根据现代教育理论的基木观点与主 张,依据教学目的和要求,通过对教学过程各主要要素的系统分析,创造一种教 学活动模式,并形成有序的流程,以指导教学工作的实施。

E [美]R.M加涅.教学设计原理M].华东师范大学出版社2007

2]皮连牛-教学设计 11、理学的理论与技术高等教冇由版社2001

李伯黍•教育心理学[⑷•华东师范大学汨版社1993

理论意义上,教学设计可以对任何学科的教学和学习具有良好的指导性、适 应性和操作性,教学设计理论的方法的归宿应该是各个学科,因此重视与学科的 联系也就是重视教学设计的应用研究。其中,学科课堂教学设计就是最直接的应 用,课堂教学设计是在认真分析教学内容和教学对象的基础上,选择教学策略和 教学媒体(包括教学组织策略、教学媒体和交互方式的选择策略,以及教学资源. 的管理策略),制定课堂教学过程结构方案和形成性练习,并付诸教学实践。这 个层次的设计范畴是课堂教学,其设计的重点是充分利用己有的设施和选择或编 辑现有的教学材料来完成目标,而不是开发新的教学产品。只要教师掌握教学设 计的有关知识与技能,充分发挥每位教师的主动性、创造性,整个课堂层次的教 学设计完成可由教师自己承担完成。

分析教学设计的概念可以看出,确立教学目标、制定教学策略和止确选择媒 体、对教学结果做出评价是课堂教学设计的三个主要步骤。课堂教学设计可以使 教学过程屮的教师、学生、教材、媒体、评价等各个方面相辅相成,构成一个完 整的有机整体,使课堂教学系统的整体功能得到最大限度的发挥,使课堂教学史 具有科学性、规范性和可操作性。物理新课程课堂教学设计就是为了实现--定的 物理课堂教育、教学目标,依据科学教育观、物理新课程理念、物理学科及学生 特点,依据物理教材的内容主题和条件,用教与学的原理来策划课堂教沉资源和 教学活动的系统过程。主要解决两个问题:教什么,怎样教。

2. 1. 2传统的教师备课写教案与现代课堂教学设计的比较

传统的教师备课⑴虽然有其不可取代的意义,但是长久以来以教案为标志的 “三备三写”已扎根于教师的教学实践,即“备教材、备教法、备学生”和写“学 期计划、单元计划、课时计划二虽然随着具有现代教学素质的教师的涌现,陈 旧的备课方法渐被淘汰,但陈旧的观念很难被打破,不管是否受过高等的师范教 育,很多教师很大程度上还是捍卫着以教师为中心、以课本为中心、以课堂为屮 心的观念,守着自己的传统经验不敢放手,认为学生的知识是教师给予的,忽视 了学习过程中学习者的自主建构。没有意义的建构,不是有效的教学。学纶仅仅 作为一种没有生命的知识容器,缺失了对创新意识、创新精神、创新思维的足够 关注。

梁鸿秀.新课标下的高中物理课堂教学设计[D]. Lb东师范大学2007

而现代教学设计是以现代教学理论和技术为指导,综合考虑教学过程中的多 种因素,使教学设计不能局限于教学内容的设计,而要求教学设计者站在学习者 的立场上提出问题、分析问题、以使学习内容能够清晰地呈现给学生,形成一个 卓有成效的教学过程。

2.1. 3物理教学的任务分析

学习理论的研究成果并不会自接导致有效地教师教学行为⑴,研究表明任务 分析可以起到沟通学习理论打教师教学行为的作用,将教师的教学建立在学习心 理学研究基础之上。任务分析是教学设计的重要一环。以下是国内外「些学者对 任务分析所下的定义:

1•将教学目标分解成先行知识与技能的层次的过程。进行任务分析时,通常首 先描述为学生设定的教学目标,然后用逆推的方式将目标逐步分解,直到列出必 需的先行条件。

2.将任务或目标分解成构成它们的简单的子成分的过程0任务分析仃三步:第 一,确定先行技能;即学生在上课前已经知道什么;第二,曲了技能:在完成 终点的目标前,学生应习得哪些子技能;第三,对子技能如何形成终心技能做岀 计划和安排。

3•将教学目标分解成…系列子目标或步骤以指导学生达到终点II标的程序。进 行任务分析时,教师应考虑下述问题:(1)需要什么样的先行知识和技能;(2) 完成任务需要什么样的步骤;(3)完成步骤时应遵循什么样的顺序。

对于教学任务,无论从任务的内在结构、任务的执行序列还是任务的社会一 历史方面来分析,都可以使人们从不同侧面认识和理解任务(任务的成分、成分 间的关系以及发展过穆)。教学设计者如果能够清晰地把握任务的结构或者执行- 的序列,那么他们就可以合理地安排教授任务的步骤和过程,从而有效地促进学 习者习得学习任务。课堂教学的主要任务是促进学习者习得新知识,血通常的任 务分析因为没有揭示出任务的习得过程,因而并不能很好地指导课堂教学的任务 分析。关心课堂教学活动的心理学工作者对此是较为清楚的。课堂教学的任务分 析关注的重点是特定类型学习的内部过程及学习条件,

⑴陈刚•物理教学设计[M].华东师范大学出版社.,2010

加涅认为任务分析的目的是“为设计有效教学所必须的学习条件提供依据”。 加涅为我们提出了学习层次分析法,它是一种对课程或一节课进行有序指导的技 术。⑴而在用学习层级分析法分析之前任务必须作为学习的结果而归于已描述过 的五类学习结果中的…种:智慧技能、言语信息、认知策略、态度、动作技能。 对于智慧技能,加涅认为其是有一定层级次序的,智慧技能由低级到高级依次是: 辨別一概念一规则一高级规则。高层级的技能的获得以低-级技能的获得为基 础。学习层级分析的基本步骤:

1) 将学习结果分类

2) 描述作为学习廿标的任务

(3) 前提条件的分析

(4) 学习任务分析的目的是确定终点目标和使能目标的前提条件。前提可被 分为两类:必要性前提条件(它们是止在学的学习内容的组成部分)和支持性前 提条件(可以使学习内容的学习更容易)。下面运用这一思路,以物理学科屮“力 的图示‘‘ 一节做学习层级分析,分析结杲如下所示:

 

 

2. 1.4教学设计过程的基本要素

基于以上理论分析,结合我国国情,在现今的中学教育中普遍认同以下教学 设计过程:

⑴[美]R.M加汛教学设计原理M].华东师范大学出版社,2007

1. 制定教学目标。通过教与学的活动,要求学生掌握哪些知识或技能?形成 怎样的态度和认识?要求用具体可观察、可测量的术语精确表述学习目标,这是 教学系统设计的一项基本要求。

2•进行任务分析。确定从学生的现有水平到教学目标之间所需获得的能力和 子能力及其层次关系。.

2. 选用教学方法。包括教与学的形式、媒体、活动等方面的选择与设计。

3. 开展教学评价。了解教学目标是否达到,并为修正教学系统设计提供实际 依据。

2. 2思维导图概述

多媒体技术的使用促进了人们在教学过程屮的互动,提高了教学的效率,但 其只能显示知识(单个知识点)的缺陷也逐步显露出来。如何挖掘教师头脑屮的 隐性知识,更好地为教学服务,使学生容易理解所学的知识成为目前课堂教学实 践屮的•个重要问题。思维导图使用不同颜色、线条、符号、词汇和图像,遵循 ■套简单、基本、口然、易被大脑接受的规则来模拟人脑的活动,将人们所思用 文字“側出来二它貝有很好的隐性知识表达能力,而H可以利用其接近思维过 程的方式对课程相关内容导航。思维导图工具和基于思维可视化原理的理念引入 到教育领域以来,已经在教育教学过程、优化学习过程中产牛一了积极的影响。可 用来弥补多媒体技术的不足。

2. 2.1思维导图简介

思维导图(Mind Mapping)是英国“记忆之父”托尼•巴赞(Tony Buzan) T 20壯纪70年代提出的,是…种帮助人们思维和记忆的有效沁。它注重开发 人的左、右脑,运用线条、符号、词汇和图像,把」长串枯燥的信息变成彩色的、 容易记忆的、有髙度组织性的图,帮助人们改善思维,提高学习效率。从知识表 示的能力看,思维导图呈现的是一个思维过程,通过思维导图,学习者可以理清 思维的脉络,掌握整个知识架构,从而有利于直觉思维的形成、促进知识的迁移。

 

图2・1思维导图

 

图2・1为一幅介绍“思维导图用途”的思维导图。笔者认为思维导图是将人 们的思维过程运用线条、符号、图像等可视化工具组织而成的图。它打破人们传 统的概念到概念的“线型思维”模式。允许用户自由联想并快速组织想法之间的 逻辑关系,从而实现更接近于人脑思维方式的放射性“网状思维S它具有以下 功能:

(1) 思维导图能提高学习效率,增强人们的理解和记忆能力。思维导图用关键 词、图形、颜色和连线等,将一个知识点、一个单元甚至一木书的内容整理由关 键信息及其联系所组成的一张图,删除了冗余杂乱的信息,仅保留了关键内容 这不仅加速知识的累积,大大减轻记忆的负担,而且将知识依据彼此间的关联, 分层、分类管理,便于更加系统化存储、管理及应用知识。

(2) 信息加1【过程屮的可视化。思维导图借助文字、图像、色彩和线条等把复 朵隐性的思维过程用简单明了的图形呈现出来,在一定程度上实现了隐性知识的 显性化、可视化,便于理清思维脉络,便于自己回顾整个思维过程,同时也便于 交流。

(3) 思维导图具有极大的可伸缩性。思维导图顺应了我们大脑的自然思维模式, 从而可以使我们的主观意图自然地运用图等表现出来。在学习过程中,它能够将 新旧知识结合起来,在己有知识的基础上增加新的知识,在学习新知识时,又要 把新知识与原有认知结构相结合,改变丿京有认知结构,把新知识同化到自己的知 识结构中。

(4) 思维导图能激发右脑。脑科学研究发现,人类左大脑负责逻辑、词汇、数


字,而右大脑负责抽象思维、直觉、创造力和想象力,且目前人类右半脑的开发 和利用非常有限。思维导图创作过程中使用颜色、形状等能够充分激发人类的想 象力,开发人类的右脑。

2.2.2思维导图画法介绍

1•最大的主题(如闭合电路欧姆定律教学设计)要以图形的形式体现出来。 我们称Z为中央图。

2. 屮央图要以—种以上的颜色。(颜色越卡富越激发大脑的活跃程度)

3•—个主题一个大分支。思维导图把主题以大分支的形式体现出来,有多少 个主要的主题,就会有多少条大的分支。

4. 每条分支要用不同的颜色。每条分支用不同颜色可以让用户对不同主题的 相关佶息一冃了然。

5. 运用代码。小插图不但可以强化每一个关键词的记忆,同时也突出关 键词要表达的意思,而且还可以节省大量的记录空间。当然除了这些小的 插图,我们还有很多代码可以用。比如厘米可以用CM来代表。所以可以 用代码的尽量用代码。

6. 箭头的连接。当我们在分析一些倍息的时候,各主题之间会有信息相 关联的地方,这时可以把有关联的部分用箭头把他们连起来,这样就可以 很直观地了解到信息之间的联系了。

7. 只写关键词,并II要写在线条的上方。思维导图的记录用的全都是关 键词,这些关键词代表着信息的疋点内容。

在读图的时候我们先了解中心主题的意义,然后可按照任意分支的走势 由一级主题依次往下读图。

 

二级主题


图2・2思维导图的层级

2. 2. 3思维导图应用于教学设计的可行性分析

思维导图所具有的层次性、联想性和开放性的结构特点能够促进教师深入挖 掘教材,并充分解放自己的思维,使思维处于一种被激发和完全开放的状态,从 而有利于找到激活课堂的切入点,更好地设计教学活动,使教学设计充满创造性 与机智性。另一方面,在使用思维导图进行教学设计的过程屮,教师把原有头脑 中的教学内容、教学逻辑和新的联想与感悟以可视化的“图”表达出來,充满情 景意味,这就相当于在课前完成了一次相当充分的教学演练。诸多的教学元素随 自己的教学思路杂而不乱地排布,直到排列构造出最合理、最清晰的“图”结构, 即完成了最佳的教学设计。借助思维导图进行教学设计,可以提高教师的学习能 力与教学能力,促进教师思维水平的发展。“图”式教案还可以随着教师教学思 想、教学经验的丰富而日臻完美。

2. 2.4 “思维导图”和“概念图”的区别

(1) 定义的不同

根据诺瓦克(J.D.Novak)博士的定义,概念图是用来组织和表征知识的丄 具。它通常将某「主题的有关概念置于圆圈或方框之中,然后用连线将相关的概 念和命题连接,连线上表明两个概念之间的意义关系。

托尼•巴赞认为思维导图是对发散性思维的表达,符合人类脑神经元微数据 处理机理,因此是人类思维的門然功能。他认为思维导图是一种非常行用的图形 技术,是打开人脑潜能力的万能钥匙,可以应用于生活的各个方面,其改进后的 学习能力和清晰的思维力式会改善人的行为表现。


图2-3概念图


 


(2)对知识的表示能力的不同

从知识表示的能力看,概念图能够构造一个清晰的知识网络,便尸学习者对 整个知识架构的掌握,有利于直觉思维的形成,促进知识的迁移。可以通过概念 图直观快速的把握一个概念体系。

思维导图呈现的是一个思维过程,学习者能够借助思维导图提高发散思维能 力。可以通过思维导图理清思维的脉络,并可以供自己或他人回顾整个思维过程。

(3) 创作方法的不同

从创作方法上看,概念图是先罗列所有概念,然后建立概念和概念之间的关 系,「幅概念图中可以有多个主要概念。而思维导图往往是从一个主要概念开始, 随着思维的不断深入,逐步建立的一个有序的图,--个思维导图只有「个中心节 点。

(5) 表现形式不同

根据诺瓦克博上的定义,概念图表示的是知识网络,包含节点以及节点之间 的关系,因此概念图在表现形式上是网状结构的。

托尼•巴赞认为思维亍图有四个基本的特征:①注意的焦点清晰地集屮在屮 央图形上;②主题的主干作为分支从屮央向四周放射;③分支由…个关键的图形 或者写在产生联想的线条上面的关键词构成。④各分支形成一个连接的节点结 构。因此思维导图在表现形式上是树状结构。

综上,“概念图”是对知识体系的静态、客观表示。这个知识体系可以是客 观的知识体系,也可以是人的认知结构C “思维导图”是对思维过程的导向和记 录。思维导图促进思维的发现,并能记录这个发散过程。“思维导图”的创作结 杲可以是“概念图”,这个'‘概念图”屮隐含的是知识或概念的顺序关系和层次 关系。


第三章 研究思路及问题的厘清

3.1本研究的研究思路

1)准备阶段

① 示例课的选择:本节课选自上海市二期课改教材《高中物理扔展型课程A

(第二册)•试川木》小的《闭合电路欧姆定律》。本节课是电学的基本规律之一, 是部分电路欧姆定律的延仲,是分析各种电路(感应电动势的电路、交流电的电 路)的基础,在教材屮占有举足轻重的地位;本节教材展示了物理学科的特点一一 实验科学,体现了用实验手段研究物理间题的思想方法,对于考查师范生在教学 设计时是否注重过程与方法,具有很好的测试效果;本节课的内容包含了陈述性 知识(概念、定律)和程序性知识(解题方法和步骤),对于考查师范生教学设 计能力貝仃较全面的意义,可以针对不同类型的知识考查师范生在教学设计时的 主要方法策略以及这些方法策略是否符合认知规律是否科学。

② 研究对象的选择:由于本研究冃有考查师范化在就职前是否具有较好的教 学设计能力,故在研究对象的选择上包含了将娶参加工作的木科师范/匸及硕丄研 究生O 方面由于半前屮学新进教师主耍由这两类人群纽成,是在遵从客观现实 的基础上做出的选择,另一力面也可以将本科师范化及研究/的教学设计能力对 比研究G研究对象全部来f l师范专业(硕士研究久本科来□师范专业)并且已经 学习过帅范类课程,具有基本的教学理论知识。

③ 思维导图软件:选用Buzanfs iMindMap V4.0

④ 预测:选取冇思维导图使用经验的7人小范围地实施研究步骤:思维导图 软件的培训——画图「I的及要求的讲解——画图一一回收图稿。在这个过程屮听 取参与者关于如何更好地传达研究者意图及准确耍求的建议,为下…阶段的测试 做好必耍的准备。

⑤ 间卷的编写:基于预测阶段的发现,笔者认为虽然用思维导图做教学设计 可以很直观地暴霜帅范生在教学设计时存在的问题,但用问卷的形式将问题进行 归总和归因,让师范生自己选择问题出现的原因是什么,较深入地考查问题出现 的原因,对于本研究后续结论的得出具有支持性意义。同时,问卷内容也包括对 思维导图工具的本位调杳研究。着重调杳使用者对于思维导图软件是否适合物理 课堂教学设计的看法。

(2) 实施阶段

笔者选取华东师范大学物理系师范专业大四本科生及物理系硕士研究生(后 面将统称为设计者)共40人,按以上步骤以思维导图为工具对《闭合电路欧姆 定律》一课做教学设计。其后发放并回收问卷。在对问卷进行整理的基础上,对 个别具有典型性的师范生进行访谈。

(3) 整理阶段

对冋收的40份思维导图做内容分析,对问卷进行整理分析。

3.2对《闭合电路欧姆定律》知识类型的厘清

现代认知心理学依据学习后外显行为上的差异,推论存在两类不同的知识: 陈述性知识和程序性知识。陈述性知识是指个人具有有意识提取线索,因而能直 接陈述的知识。也就是说,学习者具备陈述性知识的外显表现是学习者能“陈述 什么二程序性知识是个人无有意识的提取线索,因而其存在只能借助某种作业 形式间接推测的知识。学习者具备程序性知识的外显表现是学习者能“做什么S

奥苏贝尔将学債分为:表征学习、概念学习、命题学习、知识的运用、问题 解决及创造。参照奥苏贝尔理论,将认知领域(物理学科学习划分为:认知、动 作技能和情•感态度三个领域)屮物理学科学习分为如下儿个类型:

1. 物理学科符号表征学习。

2. 物理学科命题学习。

(1 )物理学科事实知识的学习——非概括性命题学习O

(2)物理学科概念和规律的学习——概括性命题学习。

3. 物理学科概念和规律的运用

4. 物理学科(|题解决的学习o

首先我们明确几个概念:

① 表征事习:表征学习指知道单个符号或符号组合代表什么的学习。比如,用 符号 7 表示做功,用文字“力"表示一类对象。在我们的示例课中对于电 动势符号的学习就是属于这个范畴。学习后的外显行为是:学习者能用 正确的符号称谓特定的对象。表征学习一般与概念学习结合进行不再单独为一 种类型的学习。以下都将以概念学习代表概念和表征学习。

② 概念学习;意指学习者认识…类事物共同本质特性的学习。


③ 命题学习:指学习者获得由几个概念构成的命题的意义。

综上分析,陈述性知识的习得与概念学习、命题学习属同一个范畴,程序性 知识的习得与概念和命题的运用及问题解决的学习属同一个范畴。

依据新课程标准,对《闭合电路欧姆定律》这节课进行内容上的分析,陈述 性知识大致分有11个,分别是“非静电力”"电源”"电动势”“内阻”"内电压” “路端电压"闭合电路”等概念和“闭合电路的电源电动势等于内外电压之和\ 闭合电路欧姆定律等命题以及“伏打电池原理” “闭合电路的能量转化”这两个 相对较为复杂的命题。同时任何…个命题的学习都是以概念的习得为基础的。

因为物理概念和规律都是通过概念间的关系來界定的,反映了物理概念间的 本质或因果联系。学牛学习物理概念和规律的意义就是通过学生自己的思维活动 形成这些概念间的本质或因果联系。在物理学科的学习屮,学生运用特定的推理 方式来建立概念间的联系:归纳推理,演绎推理,类比推理等。

稈序性知识:用闭合电路欧姆定律来解题

由于课堂教学是实践教学活动本质的重要场所,因此,依据课程教学目标, 创设能呈现本原性学科问题的教学情景、生成能承载本原性学科问题的教学问 题、策划能揭示本原性学科问题的解析思路,是新课程理念下物理课堂教学设计 必须把握的慕本耍素。


第四章对结果的分析

4.1存在于“教学目标设计"中的问题

教学目标是教学活动的纲领,教学目标设计是教学设计者准备教学设计的第 …步,运用教学H标来指导教学的第一步就是要正确把握教学戸标的类型,并且 确定不同类型知识学习或教学的过程。考虑到初任教师都会在参考教学大纲的前 提下制定合适的教学口标,所以笔者提供给教学设计者们新课程标准中的教学廿 标:

一、 教学目标

1、 在物理知识方面的要求:

(1) 巩固产生恒定电流的条件;

(2) 知道电动势是表征电源特性的物理量,它在数值上等于电源没有接入 电路时两极间的电压。

(3) 明确在闭合回路中电动势等于电路上内、外电压之和。

(4 )掌握闭合电路的欧姆定律,理解各物理量及公式的物理意义。

2、 在物理方法上的要求:

(1 )通过电动势等于电路上内、外电压之和的教学,使学生学会运用实验 探索物理规律的方法。

(2) 从能量和能量转化的角度理解电动势的物理意义。

(3) 通过对路端电压、随外电阻变化的规律的讨论培养学生的推理能力。

(4) 通过用公式、图像分析外电压随外电阻改变规律,培养学生用多种方 式分析。

二、 重点、难点分析

1、 重点:

(1 )电动势是表示电源特性的物理量

(2) 闭合电路欧姆定律的内容;

(3) 应用定律讨论路端电压随外电阻变化的规律。

2、 难点:

(1 )闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和。

(2 )短路、断路特征。

(3)应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变 化的关系一

*注:以上仅供设计者参考

分析40份思维导图设计稿发现其中有13人明确有“教学目标”环节,其余 27人则只是将教学过程设计出来,将教学目标寓于教学过程中;分析这1:3人的 思维导图,发现在“知识I丨标”上几乎所有设计者只是照搬笔者提供的参考教案 中的教学目标,文字描述儿乎未经改动,甚至省去某些繁复的描述;而在“方法 目标”上则岀现不同丁上血的现象,基本上是依照教材上提供的DIS实验方法进 行探究,但是对探究过程屮的方法目标描述不够精确,教学目标没能和自己的教 学设计过程匹配起来。

在比对这13位设计者的教学目标和教学过程发现,目标和过程脱节现象明 显,即依照这样的过程想要达到这样的目标是困难的。上文笔者提到的任务分析 法就是在“教学目标”和“学生现有知识和能力”间架起桥梁的方法。这样的脱 节现象说明在设计者设计教学时并没有任务分析的概念,没有考虑学生的起点知 识与技能。

教学冃标的设定应该是机动的,配合所教班级的情况及进度可适当调整(当 然我们选取的师范生并没有学生班级情况可以作为依据)不难发现当笔者提供一 份参考时,设计者们无…例外的照搬,有没有真实学生、班级情况可以作为依据 是一回事,在制定教学目标时有没有经过深思熟虑是另-…回事,这一现彖说明师 范生在进行教学目标设计时是没有足够的重视,起码没有像教学过程设计那样动 脑筋花心思。

在问卷调查中发现有37%的人其至不能理解“教学目标”的准确含义,有20% 的人在教学设计时是将教了冃标抛在脑后的,凭着自己的感觉和经验决定要学生 掌握什么,学会什么。综上,师范生们只是对教学目标有一个文字意义上的知道 和理解,对目标没有内化为自己的行动指南,更是做不到有自己的看法与创新。 至于要达到这样的目标该怎么做,要经历哪些步骤心中并不十分淸楚。

总结前面的分析「教学目标''对于师范生来说好像是…顶无关紧要的帽子, 认为只要扣上就完成了目标设计一环,在教学设计时心中无目标,教材上怎么写 就怎么设计,不能融入自己的理解,教学目标严重脱离实际。

在教学目标之后不得不提到“教学重难点S对教学重难点的把握是否准确 分析是否到位直接关系到教学过程的进行及教学目标是否能够达成。在分析40 份思维导图时发现对重难点把握有偏差的大有人在。有10份思维导图没有将“电 动势”作为难点,有18份思维导图直接略去“伏打电池原理”的讲解,甚至略 去“非静电力”的讲解。在这里笔者先对一个问题进行…下分析,即“伏打电池 原理”是否需要做为一个难点清晰地教授给学生。在听取了一线教师的意见后, 笔者认为教授“伏打电池原理”是必要的。原因如下:

1. 虽说课程标准中“电动势”的学习水平是A级,指出通过对化学电源的 了解注意跟化学学科的整合。即使学生对电动势的概念模糊不清也对电路计算问 题影响不大,然而在伏打电池中可清楚地分析电荷的移动及电池内部电势的高低 升降,能量的转化,为内阻、内电压,电池内部电流流向(为闭合回路伏笔)及 非静电力的理解都很有郝助;在教授新课的时候概念的引入是很重要的,虽然有 的过程或原理不是考查的范围,但是对于学生理解物理概念、建立物理模型、掌 握物理规律是有潜移默化的作用的,所以这份部分内容还是有必要讲透的。

2. 高考题中岀现过考察“非静电力做功的区域'’这样的题,说明对“电动 势”的理解单单达到“识记”层面不能满足髙考对能力考察的要求,要知其然知 其所以然。

3. 如果要做DIS实验用可调高内组电池来探究电动势与内外电压的关系, 内阻存在的区域以及如何测内电压都可以在“伏打电池”内部得到很好的诠释。

由此看来简略地带过这部分内容反映了没有足够的重视,分析其原内是:

没有深入分析这部分内容对于后续知识引入的意义,不单是没有分析更重要 的原因是没有意识到学生的接受需要一个过程,有前而的基础才会有后而水到渠 成地理解;大部分人都是忽略了非静电力的讲解,直接用“要提供持续的电流” 就引出电源进而引岀电动势是电源的特性,将其它形式的能转化为电能,看起来 似乎合理,但往后的内电阻外电阻以及电流怎样形成闭合回路的引入就显得个 硬,因为无法还原电池内部情况,所以“伏打电池原理”对于建比物理概念、建 立物理模型、掌握物理规律是非常有必要的。

4. 2存在于“教学过程设计”中的问题

先行组织者是奥苏贝尔提出的一个非常重要的概念,指先于学习材料之前而 呈现的一个引导材料也就是为学生新知识的学习提供生长点。就是要将教学内容 与学习者认知结构中的已有知识建立联系。实际上用任务分析法对教学内容进行 逐步分析就是要为先行组织者提供材料。在笔者对40份思维导图教学过程进行 分析时发现存在较为集中也较为典型的问题,依次辨述如下:

一、新课引入设计不足

“好的开始是成功的一半”,众多一线教师的经验就是新课的导入不能是随 意的,而应是贴近学生生活实际的,能引发认知冲突的引入具有最好的效果。新 课程理念下的“能否创设生成学科问题的教学情景”是对教师的检验。

也许是受到教材和参考教案的影响,有10位设计者在引入新课时采取了提 “持续电流形成的条件是什么? ”“电流是怎么产处的? ”“电荷定向移动的原 因”等问题,试图从学仝回答“ 口由口动的电荷和稳定的电压”中的“稳定电压” 入手,从“如何提供稳定电压”的角度切入电动势的概念,让同学们先复习回顾 旧知识,进而在教师的引导下顺理成章地“遇见”第一个新概念。

有8位设计者采用了直接抛出跟生活联系紧密的现象来激起学生兴趣,如 “电池上的1.5V和3V是什么意思? 为什么电池可以让电灯持续发亮? ”等 问题,这是一种较为有效的吸引学生注意并激发好奇心从而使其对学习内容能持 续关注的办法。但是在这类新课引入的后续设计屮出现两种现象,其屮之一是在 学习过“电动势"概念肩对刚才提出的间题有一个回顾式的解答,形成•个整体, 消除学/疑云加强卬象。其二就是对这个问题不了了之,在访谈时问莫原因答口 “电动势”概念已经讲完,这个问题学生自然会冋答。讲解完概念后适时地回答 课前W没有能完全回答正确的问题这不仅是「个良好的教学习惯也是「个有 效的教淫策略。这样做不仅能在第一时间运用概念解释现象,达到…个巩固的作 用,便于学生对概念有更深刻的理解,而且有助于发现学生是否掌握概念了,不 留隐患。在这个环节若要学生自己回答课前提出的问题效果更好。

有4个设计者在新课引入时采用和水泵,水位高低相类比的方法,引发学生 对于电池和电动势的联想,同时对比水位被抬高时能量的转化来引发学半对电流 流入电池和流出电池时能量的转化的思考。这是「个联系旧知识来同化新知识的 好方法,我们叫它类比同化。此例一岀,关于电动势讲解起来较为抽象的问题可 以很好的解决。在走访一线教帅关于怎样引入电动势概念时,有相当大…部分认 为直接从能量转化的角度切入是一个事半功倍的好办法,可见用重力场中的水的 势能的升降类比闭合电路中电势能的升降是好方法中的好方法。但是这里面有一 个关键,就是要将水流和电流在这个过程中相对应的知识点对上,最好能书写在 黑板上将这个过程细化到每一个转化区间,这样才利于知识的迁移。但是不是所

有的设计者都能做到。有的设计者一口气分析完水流再一口气分析完电流,那么 给学生的印象将是不明朗的。在这种类比中,笔者发现了…个有意思的例子,为 了突出“电动势是描述电源做功本领的物理量'’强调一个“能力”,有一位设计 者将电流与货币的流通相对比:把电流在电池外的流动比作花钱(电能减少), 把电动势转化其它形式的能为电能比作挣钱,挣得多说朋电动势的本领大即将多 的能转化为电能,挣得多就可以花得多,在外部电流中就可以有更多的电能町供 消耗。笔者认为很形象,而且类比的例子合适,学生一定印象深刻,是学生喜闻 乐见的教授知识的方式。

还有3位设计者在新课引入时采用展示实物的形式如手摇发电机、装有纽扣 电池的音乐卡片,这种方式固然好,但是目的如果仅仅是为了向同学们展示什么 是电源那么就有大材小用之感了,毕竟电源是生活屮常见的,况且高屮生12不再 满足于能看到电源实物就提高兴趣了。

有4位设计者在引入新课时采用了实验的方法,非常值得鼓励。下面是实验 引入的…个示例。

示例一:

 

:F荻起琨

 

 

 

图4J思维导图读图顺序

图4-1展示的是一位设计者的思维导图局部,一个分支,图中红色箭头为读 图方向。我们可以看到设计者从电源这个概念岀发,以能量转化为角度先展示了 两组电源给学生以印象,然后开始她的示范实验。下图是图5-1中黄色圆圈所示 示范实验的局部放大图。

 

 

把小灯泡分别接在充满电的电容器两端和干电池两端,现象对比明显,弓I 认知冲突,得出“十电池能够提供稳定电流”的结论。

此外,还有很大一部分设计者没有采取任何先行组织者的形式,直接抛岀“电 源…电动势”的概念,这样很容易促成“机械学习二在传统的课堂上教师多采 用类似于这样“注入式”的教学,没有铺垫没有情景,直接摆出概念或公式,然 后再做一定的解释,显然不利于学牛对知识的接收。

二、措辞不准确,提问不明确

教师在课堂上的一汀…行都是小范,每 旬话部谚响着沖生知识的接收,尤 其是物理学科本身的严谨性更是要求教帅在关键问题上不能说错「个字,比如 “能量的转化"而不是“能量的转换"“反射角等于入射角"而不能说成“入射 角等于反射角二在分析40份思维导图时发现设计者对言语的要求并不窩。将“闭 合电路欧姆定律”写成“闭合电路欧姆定理”的不止一个,更为严重的表述“原 电池中的非静电力可以形成稳定的电势差,稳定的电流”,在原电池的内部是静 电力和非静电力共同作用才得以形成稳定的电势差,所以这种表述有很大缺陷& M例如“电动势(有非静电力)是电源能够产生的原因”,“原因”'我们…般认力 是引起某一现象唯一(或主要的)且稳定的因素,而这句话明显存在逻辑错误。 设计者的意图是显而易见的,就是想说明“电动势”是电源能捉供电能的原因, 但表达有些蹩脚。“电路中存在电势差,即产生电动势”这样的表述更是说明设 计者自己都不明白电动势的意义。

我们都知道“提问是一种艺术”,好的提问能让回答者不至于迷茫更能激发他 更大的思考空间。这对于经常要课堂提问的教师尤甚。在40份思维导图上提问 比比皆是,但是有质量的提问就不多了。较欠缺技巧的提问一般都存在以下两方 面特点:

(1) 提问具有随意性,本身的表述就不清

如一位设计者在引入新课的时候问到’‘电池上的1.5V和3V是什么意思厂 这个问题本身没有问题,但接下來又追问“有什么用呢? ”在问完第一个问题的 时候学牛-已经开启思考求知的程序,这个问题和本节课的联系非常紧密,但第二 个问题“有什么用”就让人冇点摸不着头脑了,学生都知道两个数字的用途就是 提供给人们-个关于电池性能的参数,如果单是这样回答与本课又有什么联系 呢,或者设计者想要学生回答什么,自己并没有思考清楚。

(2) 问题不具体,没有给学生指引思考的方向

有的设计者很喜欢提问但是他的问题让学生不好回答,就算是专家恐怕也一 时回答不上来。比如在观察完实验现象之后,设计者问“现象的本质是什么? ” 高屮生对“本质”的理解尚浅,一个实验做完后,直接“跳跃”到“本质”问题 更是会让学生有难接受之感。这样的现彖在40份思维导图屮很常见,提出的问 题没冇提供给学牛」个思考的方向,没有给学生搭建一个努力思考Z后可以回答 间题的“脚手架”,而是山着他们漫无I」的地猜测,还期望能回答止确。这里面 …个问题需要我们反思,教师在提问的时候是培养学生推理或是逻辑判断能力 的时候,只有…步一步地引导,如提问学空几组现彖中的共同点或不同点,寻找 现彖改变的原因等都是在学生能力范围内的有效提问。

三、不注重启发式运用,不注重过程

孔子曰“不愤不启,不惦不发启发式教学的实质在于正确处理教与学的 相互关系,它反映了教学的客观规律。优质的教学设计其实就是一些启发式的设 计,通过启发式对知识进行剖析,化难为易、化繁为简,使学歿紧跟看教师的思 路进行思考和分析,使学生的思维活动积极地参与到教学过程屮来C

1)关丁知识讲解

在40份思维导图中注入式教学还是占了很大的比重,不讲究启发策略, “连级跳”地呈现新知识,缺少逻辑上的引导。上海二一期课改教材《闭合电路欧 姆定律》一节内容紧实逻辑连贯,实际上已经为教学设计者提供了很好的学科知 识结构。但是不在少数的设计者将原有的知识结构打乱或者是省去认为不必要的 内容。举个例子,在DIS实验探究"闭合电路的电动势和内外电压关系"之前, 内阻,内电压的概念,闭合电路的概念,“内外电阻是串联的”关系等学生都应 该是已经明确了的,但是在不少的教学设计中看到,内阻内电压的概念是在实验 探究时才一带而过地讲解的,这显然不符合认知规律,也会造成学生理解上的负 担,更不用说几乎没有设计者意识到要点出内外电阻的串联关系。这个问题看似 简单但是影响着对闭合电路能否深刻理解。因为在后续的复杂电路问题解决中会 多次用到"'等效电源法”,那个时候学生就可以轻易理解并掌握“将阻值不变的 电阻等效为内阻并与原来的内阻串联S

示例三:

 

 

图4・3出示的是一个没有充分考虑实际的示例,在图例中我们可以看到,设 计者先提问电池能够提供持续电压的原因是什么,然后以伏打电池为例升始讲解 (读图顺序为从右上角开始以每一节点开始分支),该设计者在讲解“伏打电池 原理”时采取了教师引导学宀总结电源外部的情况,即在静电力作用卜电荷的定 向移动过程,然后让学生门乙总结电源内部电荷在非静电力作用下的移动过程, 刚好把难点放于给学生去总结,显然是不可取的,任务也不容易完成「该设计者 不筲是在教师引导及学生总结上都没能设计「个详细的步骤,也就是没有启发式 的设计。

示例四:

 

 

在图4-4所示的教学设计中,该设计者设计了一个实验,即按图中所示电路 图连接电路,将开关断开和闭合并观察电压表示数变化,从而探讨这个变化的原 因。想要回答好这个问题首先要讨论开关断开时电压表示数代表的意义,开关闭 合时代表的意义。这里面涉及到①电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极 板间的电压②在电路接通时内电阻有一定的分压③电路接通时电压测得是哪一 段的电压等命题,如果学生在试图回答原因之前这些前知识都没有的话那么想得 岀结论是很困难的。但是纵观该设计者的导图没有任何涉及到以上前知识的地 方,而设计者就直接让学生就现象开始讨论原因,效果可想而知。

(2) 关于探究实验

40位设计者的导图给笔者的最深感触是不注重过程的设计。不仅用讲授法 讲解概念时不注重启发,而且在实验时没有将“过程与方法”体现其屮。

演示实验是以教师为主要操作者的表演示范实验⑴。它的目的主要是把要研 究的物理现象展示在学生的眼前,引导学生观察思考,配合讲授或学生讨论等方 式使学生认识物理概念和规律,或者通过演示的引导和示范作用,为学化独立训 练创造条件。

对于某些物理概念和规律只用言语是介绍不清的,学生会感到单调、枯燥甚 至产生逆反心理。通过实验则会使学生非常清楚。例如本节课用DIS探究电源 电动势和电路内电压、外电压之间的关系,如果没有演示实验就难免给学生注入 式教学的感觉,“内电压与外电压之和为…个定值”是看不见的,有了演示实验 就将这种抽象的事物化为具体。演示实验还有助于进行观察和思维的训练。由于 演示实验中教师的可控制特点很突出,教师能够有意识地选释和设计实验的内容 和程序,得心应手地把需要的现象展示出来。在演示教学中教师不仅可以示范仪 器的使用和实验方法、步骤、技能,还可以通过教师操作中实事求是、严肃认真

⑴廖伯琴一初屮物理教学策略[M]-北京师范大学出版集I才1 2010年


的态度潜移默化地培养学生良好的作风、习惯等。

探究性实验的主要目的是让学生通过观察实验活动和归纳概括的思维方式 来建立物理概念和认识物理规律,它具有让学生"亲自发现”的意义。根据科学 探究的要素,探究课…般有七个环节:提出问题、猜想与假设、制定计划与设计 实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。

由于提供教材中的探究实验开放性不是很高,基本上问题已经给读者提出即 “电源电动势和电源外电压、内电压的关系实验计划也已经成形即用电压传 感器分别测可调高内阻电池的外电压和内电压,故在本实验中设计者应做好“猜 想打假设”的设计。根据40份思维导图的设计情况,只有极少数人有引导学纶 “猜想”的过程。访谈时问其原因,有68.5%的设计者认为这个实验的结论显而 易见没有必要再猜想。还有19.3%的设计者将实验作为验讦性实验来处理。

演示实验是要通过演示来揭示物理规律和形成物理概念的,这就要求教师在 演示之前,一定要先向学生介绍仪器,说明观察研究的对象和重点,并提出问题 让学牛思考,以便使学生的思维能和教师的演示同步,让学生清楚要学习研究的 知识,并从实验得到的现象、数据岀发引导学生分析、思考、研究,得出结论。

在教材的DIS探究实验屮用的是可调高内阻电池。这个仪器对学生来说是 陌生的,故有五个步骤是演示该实验时应该具有的①实验开始之前介绍装置②确 定实验方案,使学生都能明白将要用什么方法来完成实验,同时还应说明观察的 对彖和重点③开始实验,有指导语,引导学生观察现象,记录数据④处理数据⑤ 分析数据并得出结论。

在研究中发现,有几个设计方案没有用教材中提供的可调高内组电池来进行 DIS实验而是自己设置实验电路和方案。其中有一位设计者的方案引起了笔者的 关注。

示例五:

首先该设计者没有给出设计的电路图,这可能是由于疏忽所致。以下是其对 该实验的要求“课堂上的dis实验,要请同学们记录电源电压和路端电压与电路 电流,分析数据特点S笔者疑惑的第一个问题:什么是电源电压?并且还能记 录?分析她的上下文,发现其“电源电压"应指的是“电动势^首先电动势不 能直接测量,在我们的中学实验里是运用图像法来测电源电动势和内阻的。这一 点设计者显然没有考虑清楚,学科基础不扎实所致般在课堂上教师会在电动 势概念环节详细讲解“电动势数值上等于未接入电路时电源两极板间的电压",
并解释由于未接入电路所以没有电流,故电源内部没有电势的降低,只有将其他 形式的能转化为电能的储存,反映在两极板间有电压;其次这种把“电动势”叫 做“电源电压”的叫法很不严谨。“路端电压” “内电压”是闭合电路欧姆定律中 确切的名词,但“电源电压”是初中部分电路欧姆定律中会用的叫法。在这里如 果不向学生厘清名词意义后果可想而知?更何况教师自己都没有考究这些叫法。 另外该设计者出现这样的现象并不奇怪,因为就像笔者前面提到的,当“路端电 压” “内阻”概念没有讲清就试图通过实验来归纳出闭合电路欧姆定律是不符合 认知规律的,下面我们顺着这条支路接着分析她的导图C

在得出实验数据后,设计者向丫生提出两个问题,“问题一:电源电压和电 流之间简单的止比例关系。向同学们提问,欧姆定律出错? ” “问题二:电阻两 端电压和电流成简单止比例,符合欧姆定律。欧姆定律是止确的,那两个问题的 异同点在哪儿? ”分析其过程可知,设计者的“问题一”是针对于E=I*(R+r) 关系提出的,引发认知冲突,“电源电压不等于电阻两端电压”——“在电流相 等的情况下可以推出有其它电阻分压即内阻”,可见设计者的意图是引出内阻概 念,并通过实验使学生对“电源电压不等于电阻两端电压”有深刻认识,只可惜 没冇这些概念的捉前讲解,这样设计并不能算成功。

在图4・5展示的示例屮,其DIS实验思想与电路图不匹配,由这个图更是无 法亡接测得电源电动势。利用这个电路图只能测得两个电流值和已知的两个电阻 值,由闭合电路欧姆立律列方程解出电动势和内阻。但是这时闭合电路欧姆龙律 F学纶是未知的,故这样设计定重大失误。

示例六: 我们看图4・6展示的设计,首先设计者提出“电源电压和电源外电压、内电 压有何关系? ”,实验前的设问,然后让学生猜测电流I和什么因素有关。笔者 认为在探究实验中让学生猜测是很好的,但这个猜测的方向有些不对。在电路中 电流就是和电压,电阻有关,似乎没有什么好猜测的。改成“电流和电源电动势 满足什么关系”探究方向会更明呦些。

 

示例七:

 

图4-6提问不精确示例

 

(3) 关于对学生活动的预设

纵观40份思维导图很少看到有对学生活动做岀预设的。比如让学生讨论, 准备讨论儿分钟,采取什么样的方式,分组讨论还是集体讨论……设计者基本上 都忽略了这样细节的考虑。同时一线教师们有…个共同的心得就是留足够的时间 给学生思考。在设计者们提岀一个个问题的时候到底能不能做到留时间给学生思 考并疏导,这在导图中无从考证。但是只有事先想到才能做得更好。细节的设计 对于有经验的教师来说也许显得多余,但是对丁初任教师来说却应是计划的…部 分,只有提前做好充分的准备才能更好的应对课堂。

导图曹遍反映的现象还有,跟学生的互动不够。在最可能与学生有互动的 DIS探究实验中,很多设计者的设计是“讲解实验原理”“描述实验现象” “分析 实验数据”,主语彷佛都是教师。如果想做好这部分的师生互动还是很容易的° 可以让一两个学化上台来辅助老师测量或者是直接由学生测量,让学生描述过程 与现彖,教师适机地提问等都可以收到很好的互动效果。

(4) 关于课堂结尾阶段

课堂的结尾阶段要完成两项任务,一是为上一阶段新课的教学做个小结;二 是为学生课后的学习布置作业或任务。

课堂小结是课堂教学的一个重要环节。教师成功设计好课堂小结,既可以冶 情励志、提高学生的思想素质,又可以理顺知识、培养学生的学习能力;既可以 营造氛围、培养学生的思维能力,又可以承上启下,为新课作铺垫,从而便课堂 教学有一个完美的结局。

课堂小结方式一:以准确的语言、文字、表格、图示等表达方式将一节课的 主要内容、知识结构归纳概括,给学生以系统、完整的印象,使学生获得的知识 与方法结构化、网络化。.

课堂小结方式二:有些课讲完后,不应是学习的结束,而应是新课开始的起 点。因此,也可以把课尾作为联系课内外的纽带,提出一些思考题,引发学生对 身边现彖的关注和思考。

值得欣慰的是,人多数导图的设计都包含了课堂小结。这说明师范生基本上 都有做到了 “有头有尾”。但是小结屮也存在--些问题。

① 纯回顾式小结

在小结屮没有将知识结构化、网络化,只是按照先后发生的顺序将知识点又 复习一遍。如下面的小结设计仅仅是罗列了两个概念和一个定律(“总结” 一支 为一个二级主题)。首先这样的小结看不出重点更看不出“总结”效川,而且也 不完整。如果设计的时候没有做充分准备,那么在课堂上总结的时难免就是把定 义再念•下。

示例八:

 

 

图4-7 “总结"没有充分设计示例

大量实践经验告诉我们,在复习归纳新旧知识切忌简单、机械地重复,而是 要有的放矢,让学生善于抓住知识要点,理清知识的内在联系。学生从中掌握了 学习方法,学习能力有了较大提高,由“学会”变为“会学"0正如《教学论》 所说:“复习不是为了修补坍塌的建筑物”,而是“添建一层新的楼房

② 无设计式小结

在这些导图中小结一环只有“小结”两个字。说明设计者对小结没有足够的 重视,把小结看得过于简单。有调查显示在一线教师的经验中课堂小结的重要性 有:

&突出重点,帮助复习。调杳得知二学生认为小结可突岀重点的人数最多, 排在首位。所以,教师在教学中要抽出时间满足并保证学生的这一基本要求。

b・艺术渲染,保持完整。在课堂教学接近尾声时,通过情景的渲染,以刺激 学生思考、联想,川短短的儿句话总结出知识的精陆掀起教学活动中的又…次 髙潮,不仅可吸引洋生的注总,激发学生复习知识的欲望,还可首尾呼应,保持 教学结构的完整性。

c•问题讨论,发展能力。北宋哲学家张载指出:“在可疑而不疑者,不曾学, 学则须疑。”设置…些发人深思的问题,刺激学生思考、活跃思维,让学生利用 学过的概念和原理来推理、判断,解决问题。让他们在讨论屮,对所学知识进一 步强化。

ch做好铺垫,承前启后。理论知识之间既有阶段性,乂不乏连续性。新旧知 识间有君「左的逻辑性和系统性。课堂小结能帮助学生将所学知识系统化,形成 一定的知识网络,教师从屮找到切入点为新课创设教学意境,而启发学个积极主 动预习新课,为下一节课做好铺梨,使前后内容衔接严密,口然过渡。

③ 难度过高式小结

有设计者在课堂总结时想到了要设置一些思考题,让学生在课下能仃更广阔 的思考空间。但是过难的思考题不但起不到锻炼学生思维和养成爱动脑的习惯的 作用,反而让学生对思考丧失信心。如示例七:

示例九:

 

 

上面列出的教学总结设计就有过难之嫌。其中的1、2、3、4点都几乎要花 一节课的时间去讲授,“闭合电路定律及图像的基本应用"“电路的动态分析”是 本章的重难点,不可能在“总结”屮就能解决。

课堂结尾阶段的另一个任务是布置作业。有60.7%的设计者给学生布置了作 业,但只有11.5%的设计者将要布置的作业也进行了设计,即选择合适的题型、 难度和数量等。

(5)关于教学媒体的运用

教学媒体是承载和传播(递)教学信息的载体或工具,包括现代化教学手段、 传统教学工貝、教学资料和教学传媒等。进入二十…世纪现代教学媒体逐渐成为 课堂上的新宠。它包括破件(或现代教学设备)和软件。前者是用以储存和传递 教学信息的多种教学机器,后者又叫教材及录制或承载了教学信息的各种片、带 和软件。为了达到预期的教学效果,确保V生达到教学目标,哪种媒体最合适、 最彳「效是教师在教学设计中必须做出的重要决策之一。

在40份思维导图屮没有人针对教学媒体做专门的设计,但是每个人对教学 媒休的运用都在教学过程中体现出来了。被设计者运用最多的是教学课件、黑板, 当然还何我们物理实验中要用到的器材(电压表、电流表、电阻、导线及电容器 等)及DIS实验系统。在教学课件中设计者不吝展示图片、视频等,还有手摇 发电机、发音卡、半导体收音机等实物的展示。在研究中发现,看起来丰富的教 学媒体种类并没有带来丰富的教学效果。最主要的问题在于很多现代化的教学媒 体没有被设计者发挥岀最好的作用,有点“大材小用”。如:

示例十:

 

 

该位设计者在引入新课时用多媒体观看了茨果树瀝伯的视频J的是分析水 流产化的原因。在此厉的设计屮就再也没有用到多媒体。高屮生的想彖能力完全 可以取代视频,这个视频处于看也可不看也可的地位。心理学研究表明,太容易 太明显的显示不易唤起和保持注意。可见该位设计者没有将现代化的教学媒体发 挥出最优的效果。比如在讲解伏打电池原理时,如果有动画展示溶液内离子地移 动就会形象得多,难点就容易突破。在将升降梯上的人能量的转化类比伏打电池 内部电了能量的转化时,如果能用动画演示并分段类比能量转化的过程,效果将 是显著的。很遗憾地是,所有设计者都没有花心思去寻找这样的教学视频,这在 教学媒休的运用上是讶中不足。

课本对丁学生学习的意义是不音而喻的。学生要掌握知识离不开课本。熟悉 课本不管是杏预习还是在新课时都是必要的。这甲对教师的要求就是能带领学⑴ 将课木屮的定义,难点吃透。必要时让学工在课本上将概念、足律画下來都是可 彳亍的。仃人量事实证明只是在黑板或课件上呈现概念或迄律文字描述,対于有些 学生来说只是引起了注意,在讲解完成后或形成知觉,如杲再让学生自己找到书 中定义所在的位置,边记边画将有加强印彖的效果。同时也可以留时间给学生在 书上做笔记。但是研究中发现,在这点上设计者们对课本利用不充分,忽视了课 本対的意义c教师在备完课后或许可以脱离课本,但是学牛•是第一次接触 新课,课本才是他们的根本。教师在课堂上做到灵活运用各种媒体的同时不应忽 视课木,避免学生听完课后书上一片空白,氏至不知道重难点在哪里的现象。

4.3关于学习者分析存在的问题

课堂教学是教师的教授活动与学习者的学习活动相互作用而成的一个活动 整体,教师和学生都是课堂教学的主体。要设计有效的课堂教学,必须对课堂教 学的主体——教师和学习者进行分析,明确各自的角色特征,从而顺应新课程改 革的要求。

4. 3.1学习者分析

学习者特征⑴是决定课堂教学效果的关键,正确认识学习者的特征有助于我 们对学习者进行更为有效的指导,促进其“最近发展区”的形成和发展,并根据 学习者的个体特点,恰当地进行个别化教学。

学习者还存在个体芜异。从认知方面说,个体之间的认知差异主要体现为认 知水平和认知方式两方而的差异。学习者认知水平的差异又具体表现为两个方 面:一般认知的差异及起点能力的差异。

学习风格的差异也是反映个体认知方式差异的重要方面。所谓学习风格是指 对学习者感知学习环境、与学习环境相互作用,并在感情上作出反应等方面其决 定作用的所有心理特征,即指学习者学习的最优方式。因此,课堂教学设计应该 考虑学习者认知方式上的个人特征,以增强其针对性。同时还要顾及到学生的人 格差异。

询研究者总结了高屮学生学习物理的兴趣特点,可分为四种发展水平:

1. 臣觉兴趣:它是指学生对物理想象或物理过程有直觉的兴趣。主要表现冷 学生为物理惟界的新奇性所吸引,喜欢观察鲜明的、生动的物理现象和实验。

2•操作性兴趣:这类学生不满足于只观察自然现象,他们希望通过门己的活 动来对物理现彖施加影响,热衷于动手操作。

3.因果认识兴趣:这类学生在了解自然现象的基础上,不仅想了解某种自然 现象的本身的变化,而且还想进…步探讨其变化的原因,特别注意事物Z间的因 果关系和本质联系。

4•概括性认识兴趣:这类学生不满足于观察实验,取得直接结果,不满足亍 了解特足的局部物理现彖的因果联系,而且还要了解某…类物理现彖的相厅联系 和「般规律,热衷于分析、综合、归纳、概括等思维活动。

⑴郭成•课堂教学设计[M].人民教育出版社,2006

4. 3. 2高中学生学习物理的记忆特点

对高中生来说⑵,他们…般都处在记忆的旺盛时期,他们的物理记忆常表现 一下特点:

1. 有意记”忆占主导地位。有意记忆是有廿的有计划、需要意志努力的识记。人 要获得完整的系统的知识和技能,主要靠有意记忆。高中生能够按照-定的学习 印的來支配自己的记忆活动,选择相应的识记方法。自我检查识记效果,总结经 验教训,捉髙记忆水平。

2. :义记忆能力大大提高。物理学习强调憑义记忆是冇物理科学的特点决定 的。作为物理知识核心的概念和规律,」般都相当抽象、相当简练,而概念、规 律的扩展和应用有相当貝体、相当丰富。如果未能理解其内涵和外延,仅从字面 上来背,是很困难的。高屮生已主动口觉地不去死记硬背,不但力求理解教材的 内容,而且力求理解其内在联系,分岀重点和难点。

3. 会利用一些良好的记忆方法。如联想法、比较法、规律记忆法、观察法、图 示法、联系实验法、类比法等。

4. 3.3高中生学习物理的思维特点

1 •学/的神经系统已经发育成熟。大脑皮层的结构和机能已达到成人水平,兴奋 和抑制过程基本平衡,第二信号系统卄始起重要调节作用°

2•学生的学习活动达到了比较高的水平。所学各门学科的逻辑性系统性都很强, 这就要求他们具有一定的自学能力,并且在学习中有更大的独立性和自觉性。

3.学生的抽彖逻辑思维急剧地从经验型向理论型转化/随着知识经验的不断丰富 和第二侑号系统的发展,高屮学生能逐步摆脱具体形彖和山接经验的限制,而借 助于概念进厅符介逻辑的抽象思维活动。

综上对学习者特征进行分析时一般从学习者共性特征、学习者前知识结构与 现有能力、学习者心理特征进行分析。其中对学习者心理特征分析又分为学习态 度分析、学习动机分析、学习风格分析。

在对40份思维导图的研究中发现,设计者对学习者的认识很不成熟。几乎 所有的教学设计都是建立在教师对学生情况主观臆断的基础上。虽然参加设计的

[2}梁鸿秀.新课标卞的高屮物理课堂教学设计[DJ, L1J东师范大学2007 师范生都还没有真正的分析学习者特征的经验,在我们的研究中也没有可供分析 的学生实体,但是这并不代表教学设计就可以没有根据,就可以脱离学生实际。 示例^一:

 

 

忽略学生实际情况与教学设计缺少过程、缺少引导几乎是一个问题的两个方 面。因为不清楚学生现有的知识水平与能力水平,不清楚学生的心理特征与学习 风格,也就不会知道学生可能在哪一处产生学习困难,需要重点搭建“脚手架” 帮助其完成知识的学习。就图5-10中举出的例子,该位设计者在闭合电路屮测 电源两端电压,测得的数据小于电动势,我们可以看出其接下来采用的教学策略 是让学生讨论,但并没有说明讨论的内容及方式,就直接得出”'存在内电压、外 电压”的讨论结果。这也就是笔者认为的教学设计没有过程,不注重学情。在这 位设计者设计的这个实验屮,若仅仅是如此处理恐怕在课堂上难以用几分钟讨论 出结果來。

对学情的分析在访谈中笔者作为一个重点,下面是一位较貝代表性的设计者 的访谈记录: 笔者:“你在教学设计时有没有以学生的情况为出发点? ”

刘同学:“(我经常担心)上课学生是不是听得懂我的语言,我怎么样去举例子, 习题怎么选,而且这个实验(伏打电池原理)彳艮抽象,又不是很直观,只能凭学 生自己想象电荷是怎么样移动的……"

笔者:“那你觉得学生想象的出来么?需不需要由你画图来讲解? ”

刘同学:“(想了想)不知道,但我觉得画图会好一点。” 笔者:“是否在呈现每一个知识点的时候都考虑学生的接受限度,并逐步搭建”台 阶’引导学生最终学会?”

刘同学:“想过,但觉得做得不好,因为我根本不知道学生都学过些什么,哪些 是他们一听就懂得,哪些需要深讲

刘同学:“因为对学生一无所知,索性在教学设计时就先随着自己的臆断来设计, 真正遇到问题是在课堂上,到课堂山再说。我觉得这是经验的东西,现在我们都 不具备

除了 “教学目标设计” “教学过程设计”“学习者特征”中出现的问题外, 对教材的分析也是设计者们的一个弱点。对教材的分析与教学EI标的设定是相辅 相成的。在对40份思维导图的分析以及问卷调查发现,不能制定准确的教学目 标源于不能很好地分析教材,对课堂内容与前后知识的联系缺少准确的把握。由 于对教材的分析不能很好地体现在课堂教学设计上,但思维导图这种工具是可以 帮助人们做好教材分析这项工作的o


第五章思维导图教学设计与文本形式教
学设计的对比研究

基于将思维导图工具应用于课堂教学设计是笔者的尝试,那么势必要对比岀 用思维导图來做教学设计与用文本來做教学设计的优势与劣势,以便总结岀用思 维导图做教学设计的最好途径,扬长避短。

5.1对比研究的访谈记录

以下是两位经常用文本方式进行教学设计的师范生在熟练运用了思维导图 设计《闭合电路欧姆定律》时的一些感受:

笔者:“既然你对教学设计比较有经验,那你觉得思维导图这个工具相比较文 本形式的教学设计有什么不同吗? ”

曹同学:“(思维导图)用起来很顺手,想到哪儿写到哪儿,可以随时地修改补 充,大分支提纲挈领,小分支步步深入,而且支持很多格式,图片随处可置。但 是我觉得不怎么耐写,可能是还不太会用哦。比如说,我想把实验放进去,但图 表不能进入分支框,都没放「

笔者:“这可能是个技术问题.那文本形式的教学设计就做不到你上面说的那 些吗? ”

曹同学:“文本形式的教学设计一行一行的,有些东西用文本表示起来很麻烦。 假如关于一个问题很多方面可以谈,只按传统的列举法不够自由 曹同学:“我不太会写文章,经常逻辑不清楚,所以这种贴合思维的处理方式, 觉得挺顺手的J 曹同学:“我感触是很深刻的,今后肯定会多用思维导图的,很适合思维跳跃的 姚同学:“写文本版教学设计更快些,但有时间的话,思维导图还是更有长远利

用价值的,而且绘完思维导图之后会对一节课有更详细和深入的了解。我认为思 维导图形式的教学设计有以下几个优点:


1•首先是以图的形式呈现的,图本身就比文字更有吸引力2•思维导图让人看了 一目了然,对课的把握层层递进,由大方向到小细节,结构清晰,看了之后会有 这节课了然在胸的感觉。而文本形式教学设计文字太多,有点像流水账,看完之 后会觉得东西很多,但不利于整理出结构

笔者:“那在一层一层向下分支的时候,有没有本身不甚清晰的步骤或表达,因 为这种工具而理清? ”

姚同学:“有

笔者:“可以举一个具体的例子吗?”

姚同学:“比如说:在中心的教学设计主题图下,我分了几个一级主题,比如说 教学媒体的设计这一主题再往下分时,思维导图可以让我专心于教学媒体的设 计,不受任何别的主题的干扰,就先考虑教学媒体的设计包括哪几个方面,依次 往下分,层层细化。"

笔者:“做文本形式的教学设计的时候没有这样想过? ”

姚同学:“做教学设计的时候很少想,或者说即使想了也不能以很好的形式呈现, 而这样层层分下去的导图是一个很好的呈现形式。做教学设计时还有一个感觉就 是:教学设计的重点是在考虑一个个的知识点该怎样呈现,而思维导图就是包括 的层次更多一些,有整体上的,也有一个个的知识点上的

笔者:“能不能这么说:用思维导图工具可以让设计者任意地将一个分支细分到 可操作的地步,而文本版教学设计很难做到这点? ”

姚同学:“是的。从发散这个角度并没有比文本版教学设计做得更好,但笔者觉 得它有一个从总体到细节的细化过程。”

笔者:“那这样的好处是? ”

姚同学:“这样符合思考逻辑。或者说,这样我会知道自己在干什么,而不是凭 感觉盲目地去做。甚至淸楚这样做的背后的依据「

5.2问卷分析结果

统计调查问卷中关于思维导图形式教学设计的优点,有92. 0%的设计者认为 思维导图形式的教学设计有利于从整体上把握,起到提纲挈领的作用,同时认为 文本形式的教学设计在这点的作用上较不明显。冇89. 7%的人认为思维导图方便 于修改、添加、删除,而这一特点是文本形式的教学设计所不具备的。88. 7% 的人认为思维导图形式的教学设计在检查、审视思路时提供了更便利的视角,优
势明显。83. 5%的人认为使用思维导图做教学设计有利于将思维顺着节点依次往 下分支,层层拨开,使思路更顺畅,条理更清晰。同时82.6%的人认为专注于- 个分支的设计有利于减轻思维负担。但同时只有20. 8%的人认为使用思维导图对 发散思维起到了促进作用。有13. 6%的人认为思维导图适合主要思路的设计,细 节设计不如文本式方便。还有10. 1%的人认为思维导图的逻辑顺序性不强。见表 5-1.

100.00%

90.00%

80.00%

70.00%

60.00%

50.00%

40.00%

30.00%

20.00%

10.00%

0.00%

表6-1思维导图用于教学设计的优劣势对比

综合以上访谈以及间卷分析的结果,可以得岀这样的结论:针对于思绯V图 工具本身的优势在实践中体现地比较明显,但是对于“思维导图可以起到发散思 维的作用”则没有多少设计者表示认同。

最后有40.6%的设计者表示,他们愿意在今后的教学设计中结合思维导图形 式和文本形式。用思维导图设计出思路,用文本形式设计岀细节。

第六章基于思维导图的师范生课堂教学
设计的实践建议

思维导图作为一种工具并不能起到使使用者的教学能力“无中生有”的作用, 但却可以帮助使用者理清思路,最大限度地挖掘自己的教丫设讣能力,并做到从 宏观上把握课堂,而不是居于一隅,限制创造的眼光。

6. 1思维导图教学设计八要素

在研究屮发现,由于缺少师范课程的培训或者是师范课程的知识没有转化为 能力,在起初让设计者们设计《闭合电路欧姆定律》时,很多人并不知道要从何 处入手,从而感到教学设计很难。笔者在研究屮仃这样「个试验,那就是在普遍 上交的思维导图教学设计都差强人意时,提供给他们以思维导图为依托的教学设 计八要素。如图7-1所示:

 

 

设计者在被告知教学设计必要的八个环节后对自己原稿进行修改与调整。结 果表明提示的八个教学设计环节并没有在很大程度上促进设计者的设计,没有明 显地提升设计者的教学设计能力,但是设计者一致表示有这些环节的提示,可以 启发他们的思想,已保证教学设计的完整性,并能明确地顺着每一分支往下思考。 同时此图的展示也同样利于设计者的审视,站在一个高度来观察各个教学环节之 间的联系,更好地做到系统性设计、整体性思考。

6.2 “学习内容分析”的思维导图

由于其他环节的教学设计都要依附于实际情况,甚至为了体现“教有优法” 笔者不能轻易地对某一环节提出思维导图形式的设计建议。但对于“学习内容 分析”环节来说,几乎是成为分析定第,再加上思维导图便于理清思路,故提出 实践建议。可以着重考虑以下问题:

 

 

图6-2 “学习内容分析”的思维导图

针对于以上问题仔细检阅学习内容,基本可以做到将学习内容分析到位, 利于后面的教学目标分析、任务分析,而这两项是展开教学的基础。


第七章反思

思维导图作为一种认知工具有其巨大的优越性,但工具毕竟只能作为一种辅 助。教学设计不仅范域广,而且针对课堂来说必然也就要求有相当的灵活性,故 期望用思维导图来建立一种教学设计模式有悖“教有优法”的思想。同时用思维 导图來建立…种教学模式也非…朝一夕的事情,需要大量的实践经验及时间去探 索。但是我们在研究屮也发现思维导图确实在教学设计中起到了整理思路、开拓 视野、便于学习等优点,说明思维导图可以长久地用于教学设计,只是在一些功 能上还蛊耍再开发。

前面笔者提到由于思维导图的“思维可视化"功能,可以用这种方式去分析 优秀教师的教学设计,从而来学习他们的闪光之处。这点在我们的访谈屮有所体 现,绝大部分设计者表示他们愿意用这种方式来学习、借鉴他人的教学设计,因 为这种方式提供了前因后果,也就是提供了整个思路。但由于时间及能力有限, 这项内容暂时没有进行,但将会是今后努力的方向。


附录一:

问卷调査

(温馨提示:希望大家如实填写,语义要淸楚,并遵照每条款项的要求完整地回 答问题。

您的冋?沁寸丁我们的研究非常匝頤 所以务必客观公匸全而。谢谢!)

是否做过教案  是否做过教学设计

关于思维导图软件:

1. 使用思维弓图软件是否为你在教学设计时带来好处(或者便利)?如果是请 结合你画图的实际情况举例回答带来哪些好处。

2. 相比较传统的文本形式的教学设计,如果再次让你设计,你会选思维导图形 式的还是文本形式的?为什么?

3. 如果让你去参看(或阅读了解或V习)别人的教学设计,你愿意它是文木形 式的还是思维导图形式的?为什么?

4. 在用思维导图做这节课的设计时,是否感到思维面开阔即做到思维发散?如 果能请结合你画图的实际情况举「个例子;如果不能请写下原因。

5. 在用思、维导图做这节课的设计时,是否有减轻思维压力的感觉,即可以不受

十扰地思考为前结点(每分支上方的文字就是一个结点)而不用分粘:力顾及 其他?( )

A. 有强烈的这种感觉 B.个别时候有 C.没有这种感觉

6. 相比较传统文本形式的教学设计和用思维导图的役计,哪个能让你将教丁设计

做的更具细节,可操作性更强?( )

A. 思维导图 B.感觉都一样 C.文本教学设计

7. 相比较传统文本形式的教学设计和用思维导图的设计,哪个更能摆脱教材的框

架,更能按照自己愿意去设计?( )

A. 思维导图 B.感觉都一样 C.文本教学设计

8. 相比较传统文本形式的教学设计和用思维导图的设计,哪个更有利于审视和

反思?( )

A. 思维导图 B感觉都一样 C.文本教学设计

9. 相比较传统文本形式的教学设计和用思维导图的设计,哪个能让你更有力地

监控自己(即知道自己现在在做什么和接下來要做什么)?( )

A. 思维导图 B.感觉都「样 C.文本教学设计

10. 诘你简要地谈谈你对用思维导图做教学设计的感受和看法。

关于教学设计:

1L以下选项屮哪些你认为不在“教学设计”这个范畴内(可多选)( ):

A. 明确教学目标,并且对于目标要有可测量的描述,如会做100以内乘除法/ 能熟练连接电路/能用口己的话复述该定律;

B. 分析学生已有的知识和能力,在此基础上考量口己的教学设计;

C. 明确学生的起点能力,并在此起点能力与教港H标之间逐步搭建“阶梯S 帮助学生最终达到教学目标;

D. 分析学习内容,明确其在教材屮的地位;

E. 分析学生心理以及学习需求;

F. 选择可以实现的媒体教学;

G. 课后对该设计进彳亍评价修改不好的地方并进行反思;

12•在进行本节课的教学设计前,是否已清楚地了解教学冃标?( )

A. 是的,我很清楚教学目标的含义;

B. 很熟悉教学H标的文字描述,但不太确定那代表的具体含义是什么;

C. 根据经验大概知道要达到什么目标;

D. 不清楚要达到什么教学目标;

其它

13•在进行本节课的教学设计时,是否能做到自己设计的每…步都是为了实现教 学目标?( )

A. 是的,我所做的每一步都是为了实现教学目标;

B. 时常忘了教学目标,凭着感觉在设计;

c.我在进行教学设计的时候心中没有教学目标;

D.我认为教学目标太刻板,我对要达到什么样的目标有自己的理解; 其它

14. 在进行本节课的教学设计时,是否想过为什么学生要达到这些£1标?(可多 选)(

A. 为了考试的需要

B. 为了求知和身心发展的需要;

C. 没有想过这个问题;

其它

15. 在进行本节课的教学设计时,是否想过为什么这部分内容会被安排在教

材的这个位置?( )

A. 想过,并且能回答;

B. 想过,但不知道怎么回答;

C. 没有想过;

其它

16. 在进行本节课的教学设计时,是否想过前而学习过的内容屮有没有可以

与这部分新知识发生联系的?( )

A. 想过,并fl已经表现在设计屮了;

B. 想过,但觉得没必要表现岀来;

C. 想过,但不知道怎么表现;

D. 没想过;

其它

17. 在进行本节课的教学设计时,是否想过教材的呈现有■没有不足?

A. 想过,但觉得教材没有不足;

B. 想过,但没有能力弥补个足;

C. 想过,且在教学设计中已经用自己的方式弥补;

D. 没想过;

其它

18. 在进行本节课的教学设计时,是否考虑过学生的已有知识和能力?

A. 考虑述并根据他们已有的知识和能力安排教学;

B. 试着考虑过,但不清楚他们都有哪些知识和能力;

C. 考虑过,但觉得不重要所以没有依据他们已有的知识和能力安排教学;

D. 没考虑过

其它  ,

19. 在进行本节课的教学设计时,是否考虑过学牛现在的心理特点及学习风 格?(

A. 考虑过,并根据学生的心即特点及学习风格安排教学;

B. 试着考虑过,似不淸楚他们都有什么心理持点及学习风格;

C. 考虑过,但觉得不重要所以没有依据这些安排教学;

D. 没考虑过

其它

19. 在进行本节课的教学设计时,是否针对每一个要提出的问题都反复推敲,

使其易丁理解并提供了-个明确的思考方向?( )

A. 是的,我的每一个问题都很明确并易丁理解口提供一个明确的思考方向;

B. 我的每一个问题都易于理解但并不确定是否提供了明确的思考方向;

C. 我的问题都没有经过推敲,都是想怎么问就问什么;

D. 我不确定我的问题是否易于理解□是否提供了一个明确的思考方向;

其它

20. 在进行本节课的教学设计时,是否注車知识点、与知识点|uj的衔接与过'渡

并且遵循知识的逻辑结构?( )

A. 是的,我注重这些并在此基础上设计教学;

B. 我考虑过这个问题但在设计教学时没有做到令f~|己满意;

C. 我没有考虑过衔接和过渡,该讲什么就贞接讲;

D. 我不知道什么是知识点与知识点间的衔接与过渡及遵循知识的逻辑结构;

其它

21. 在进行本节课的教学设计时,是否有按照知识本身的逻辑及学生的逻辑

习惯逐步铺垫、引导并最终完成重难点的教学?( )

A. 是的,我都是在知识本身的逻辑及学生的逻辑习惯基础上逐步铺垫、引 导并最终完成重难点的教学;

B. 我想这样做,但不知道如何做;

C・直接把概念与定律摆出来就行了不需要过多的铺垫和引导;

D. 我不知道什么是按照知识本身的逻辑及学生的逻辑习惯逐步铺垫、引导; 其它

22. 在进行本节课的教学设计时,是否预想过学生的反应(如他们能不能回 答这个问题/能不能理解我说的话/对这样单教学形式有没有兴趣等)?

A. 想过,并反复斟酌我的语言,我的教学形式,同时增加与学生互动的机 会;

B. 想过,但我不知道怎样做才能更好;

C. 我只是把我该讲的内容设计好,至于学生的反应到课堂上再说;

D. 没必要考虑,就是讲授就行了;

其它

23. 在进行本节课的教学设计时,是否时刻注重过程与方法?( )

A. 是的,我看重学习的过程并在过程屮教会学生方法;

B. 我想做到,但不知如何做;

C. 我只重讲授,不谈过程与方法;

D. 我不明白过程与方法的确切含义;

其它

24•假如你的教学设计中有学工讨论(或猜想或探究)这个环节,是否考虑过 给予必要的引导?( )

A. 定的,引导非常重要否则结果可能会朝着你意想不到的方向发展下去;

B. 考虑过,但我不知道如何有效地引导;

C. 不需要引导,学生会得岀所需要的结论的;

D. 没考虑过这个问题

莫它

25.在进行本节课的教学设计时,是否想过在难点教学时援引几个形象的例 子达到便于学生理解的目的?(

A. 是的,我在难点教学时援引了形象的例了;

B. 我想这样做,但我想不岀好的例子;

C. 我只在课堂引入时援引了例子;

D. 我认为不需要这样做

其它



 


附录二

<y:v4於 Q.、«:y?..w ・ Y "

-tiru- wz>、

-..匸.;-:計-|

二VE't

 

 

 

 

 

「二二…:w • 1一 JH」wii\<l§l紀着M

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


参考文献

[叮中华人民共和国教育部•教育部直属师范大学师范生免费教育实施办法 s]・国办发2007134号.2007年5月7.

2] 李春密•物理公费师范生教学技能需求情况的调查研究J].物理教师, 2011, 32 (2) : 2-4.

3] 刘有菊.师范生教学设计能力的调查分析LlLs南保山师专学报 2008,27(2) : 36-38.

⑷胡强等.思维导图在师范生教学设计能力培养中的应用J].合肥师范学院学 2010, II (6) : 67-70.

5] [英]Tony Buzan.思、维导图M]・屮信出版社,2009.

6] 刘晓宁.我国思维导图研究综述J].四川教育学院学报2009, 5.

7] 徐学福•教学设计M].重庆岀版社,2008.

:8][美]R.M加涅•教学设计原理M].华东师范大学出版社,2007.

9] 皮连生.教学设计 匕、理学的理论与技术高等教育出版社,200L

10] 李伯黍等.教育心理学M].华东师范大学出版ft, 1993.

〔11]梁鸿秀•新课标下的高屮物理课堂教#设计D].山东师范大学,2007.

⑵ 陈刚.物理教学设计M].华东师范大学出版社,201().

13]廖伯琴.初中物理教学策略北京师范大学岀版集团,2010.

L14]郭成•课堂教学设计M].人民教育出版社,2006.

15] 胡谊.专长心理学:解开人才成长的密码M].华东师范大学,2006.

16] 陈健,朱纯•物理课程探究性实验M].东南大学出版社,2006.

17] 朱超华.教师核心能力论M].广东高等教育岀版社,2007.

18] [美]鲍里奇•有效教学方法M]•江苏教育出版社,2002.

19] [美]国家研究理事会,大学科学教育委员会•科学教学创新手册M].科学 普及出版社,2005.

20] 范良火.教师教学知识发展研究M].华东师范大学出版社,2003.

21] 雷洪.高中物理新课程创新教学设计M].东北师范大学出版社,2005.

22] 李蔚.提高课堂教学质量的心理学问题:《课堂教学评议标准量表》手册M. 教育科学出版社,1992.

23] [德]希尔伯特•迈尔.课堂教学方法.理论篇M].华东师范大学,2011.

24] [德]希尔伯特•迈尔.课堂教学方法.实践篇M].华东师范大学,2011.

[25] R.A.瑞泽,J.V.邓普西.教学设计和技术的趋势与问题[M]•华东师范大学出 版社,2008.

[26] 施良方 学习论[M].人民教育出版社,2001.

[27] 张珏江.新课程理念下物理师范生教学设计能力研究[D].西南大学,2011.

[28] 刘丽丽.基于思维导图的以学为主的教学设计研究[D].河南师范大学, 2008.

[29] 胡谊.教学设计心理学的理论打技术[M].华东师范大学出版社,2010.

[30J [英]S. I罗们逊.问题解决心理学[M].中国轻工业出版社,2004.

[31:耿夫相.革丁思维导图的教学设计——以:人「1的增长”一节为例[J] •中 小学:教学研究,2()(8 8: 35—36.

[32]说卫平.关于“概念图”与“思纟隹导图"的调查报告[J].信息技术教育, 2005, 10: 48—50.

【基于思维导图的物理师范生课堂 教学设计能力的研究 一以《闭合电路欧姆定律》为例】相关文章

《基于思维导图的物理师范生课堂 教学设计能力的研究 一以《闭合电路欧姆定律》为例》

将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印

推荐度:

点击下载文档

文档为doc格式

热点排行

推荐阅读

付费下载

付费后无需验证码即可下载

限时特价:原价:

微信支付

支付宝支付

微信二维码支付

付费后无需验证码即可下载

支付金额:

支付成功