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OBE理念下中学物理实验课堂教学模式的研究

来源:用户上传      作者:梁义柯 韩海生

摘 要:OBE理念由美国教育学者Spady在1981年率先提出,之后在全球引起了巨大的轰动,被广泛应用于教育教学当中。根据OBE教育理念对中学物理实验课程进行调整,采用课前预习、实验操作、课后练习的“三段式”教学模式,突出目标导向,注重能力培养,强调多元评价。对于提升物理实验课题的教学质量,锻炼学生的动手能力,具有重要的作用。

关键词:OBE理念 物理实验 课堂教学

中图分类号:F240 文献标识码:A

文章编号:1004-4914(2021)01-203-02

“三段式”教学模式将课堂拓展到课前与课后,方便师生在课堂进行有效互动,对于优化课堂教学模式、提高课堂的互动性、改善教学效果具有明显的效果。

中学物理实验课程是帮助学生理解物理概念、培养探究能力、形成科学思维的重要课程。通过研究发现,在当前的基础教育中,实验课程并没有真正发挥它的作用。首先是思想重视程度不够,片面注重考试成绩的高低;其次是实验课上,学生的动手能力差,参与感不强;最后是学生的学习情况没有得到有效的验证,无法了解学生的真實情况。

一、OBE理念下教学模式的思考

(一)将OBE理念与学习目标相结合,寻找达到知行合一的手段和方法

目标既是学生学习的起点,也是学习的终点。OBE理念强调,学生在一开始就要有明确的目标,清楚所期待的学习内涵。教师在制定学习目标时,要按照反向设计,正向实施的原则,将目标聚焦在学生完成物理实验后能达到的最终成果。采用合适的手段和方法,积极引导学生进行实验探究,帮助学生在理解物理概念的基础上完成物理实验,达到知行合一的统一。

(二)启发学生探究实验过程,注重教师的主导作用

物理实验的过程,也是学生不断发现问题,分析问题,探究问题,解决问题的过程。教师,作为学生学习的主导者,要积极发挥作用,采用情景教学的方式,激发学生的探究欲望。

(三)采用多种形式引导学生发现实验规律

为了帮助学生发现实验规律,教师要采取多种方式进行积极的引导。首先,可以设置思考题,让学生带着问题去实验,以问题为导向,找寻实验与题目要求之间的联系;其次,也可以采用课堂讨论的形式,通过学生之间的相互交流与沟通,逐渐形成关于实验的规律,充分调动学生的课堂积极性;最后,可以让学生成为课堂的主人,进行实验的讲解,提出自己的见解与疑问,在课堂中进行互动。

(四)教师做好归纳总结与点评

在课堂的尾声,教师要做好归纳总结与点评,进行实验结论的总结,解答学生提出的疑问,同时,采用多元的评价方式,结合学生在实验中的表现,对学生进行点评。

(五)课后教师和学生反思目标是否实现

课后,教师和学生要进行及时的反思。教师将学生的学习情况与学习目标相对应,反思课堂教学中存在的问题和不足,分析其中的原因,在下一步的教学中及时改正。学生对照学习目标,根据自己的掌握情况,对自己要有一个清晰的认知,查找差距,弥补不足。

二、OBE理念下“探究弹簧弹力与形变量的关系”教学设计

(一)明确学习目标

OBE理念强调产出,以学生最终的学习成果为导向,进行反向设计教学,因此,学习目标在整个教学过程中显得尤为重要。

在“探究弹簧弹力与形变量的关系”时,教师要引导学生借助于列表法、图像法、函数法等方式整理实验的数据,能够根据F、x与F、l的关系求出弹簧的劲度系数,从而探究弹簧弹力与形变量之间的关系。

(二)在实验操作中完成学习目标

实验操作是学生对学习目标的探索过程,也是促进自己知情意行合一的过程。教师要积极发挥引导作用,启发学生在实验中发现问题、分析问题、解决问题的能力,按照课前预习、实验操作、课后练习的教学模式开展课堂教学。

1.课前预习。在课前预习环节,按照学习目标的要求,学生要积极开展自学,借助网络课堂等形式,查找影响“弹簧弹力与形变量的关系”的因素,对学习目标有一个大概的了解。

2.实验操作。OBE理念注重学生能力的培养,强调学生在课堂中主体地位,要求教师将实验课堂的主动权交给学生,给予学生充分的课堂主动性。根据OBE理念,教师可以将实验操作分为:提问、实验、讨论、总结、点评5个环节。

提问环节。在开展实验之前,结合学生的课前预习,教师提出问题“弹簧弹力是否与形变量呈正相关?”采用问题导入的方式,让学生带着疑问与困惑,进行实验操作,激发学生的求知欲。同时,提醒学生,不要悬挂过重的砝码,避免弹簧被过度拉伸,超出其限度。

实验探究环节。首先,安装实验装置,用刻度尺测量弹簧在竖直状态下的尺寸,记下刻度值;然后,在弹簧的下端悬挂一个砝码,等到静止时,记下弹簧的总长度和钩码的重力;最后,增加钩码的数量,重复上述实验。组内成员要做好实验数据的记录,并建立直角坐标系,形成F、x之间的函数关系图。

小组讨论环节。在完成实验探究后,每个小组汇报实验结果,形成关于“弹簧弹力与形变量关系”的基本结论。在小组交流中,把课堂充分交给学生,让学生展示自己的实验成果,体现了以学生为中心的理念。学生在交流中,要敢于质疑,提出关于问题的不同见解,充分调动课堂气氛。

总结环节。教师要与学生一起做好课堂总结,对照学习目标,引导学生利用列表中的测量数据,推导出关于F、x与F、l之间的关系,引出劲度系数k=δF/δx。同时,对学生的疑问与困惑,进行解答。

点评环节。最后,教师要做好点评工作。首先,每一个小组进行自我点评,总结自己在实验过程中存在的问题和不足,根据之前的小组讨论环节,查找自己小组与其他小组之间存在的差距,以及暴露出来的问题,然后,教师要对每个小组的目标完成情况作出点评,结合实验过程,指出每个小组存在的优点和不足,给予学生优秀、熟练、不熟练三个等级的评价。

3.课后练习。教师要布置好课后作业,帮助学生巩固学习成果,检查学生对知识的理解程度。根据学习目标,设计题目,让学生对实验规律有一个更深刻的理解。

(三)教师和学生对学习目标进行反思

教师方面:在课后要进行及时的反思,根据学习目标,结合学生的课堂表现和课后练习完成情况,对课堂教学方式进行自评,找出存在的问题和不足。课前提出的问题是否太难,制约了学生的探究积极性;或者在总结环节,概括不够全面,學生对劲度系数k与F、x之间的关系的存在不解;再或者是点评环节,对学生的评价不合理,忽视了学生的主体地位。通过总结反思,发现问题,找出原因,进行分析与反馈和促进教师的下一步教学工作的开展。

学生方面:通过课堂操作和课后练习,对自己的学习情况进行总结。对“弹簧弹力与形变量之间的关系”是否掌握;通过k=F/x的函数关系,能否顺利完成课后练习;在实验课堂中,自己的操作过程是否合理,数据记录是否正确,实验过程中是否注意弹簧的限度。分析造成上述现象的原因:自己没有认真听讲还是老师讲解不清晰,或者实验过程有遗漏。在以后的学习中利用反思归纳、总结、学以致用、取长补短,促进自己的全面发展。

三、总结

将OBE理念与物理实验课堂相结合,探索新型的物理实验课堂教学模式,极大地提升了学生在课堂中的参与度,激发了学生求学探知的欲望,既提高了物理实验课的质量,也确保学生能够有所收获。

[项目:黑龙江省高等教育教学改革研究一般项目“新课改下高师院校物理学专业人才培养对策的研究”(项目编号:SJGY20180512);佳木斯重点科研课题“有效教学法的课堂组织形式及实效性研究”(项目编号:160101)]

参考文献:

[1] 吕格莉,刘卫国,蔡旭晖,罗芳,何小贤.“互联网+”背景下基于OBE理念的教学设计与实践——以“计算机程序设计基础(C++)”课程为例[J].工业和信息化教育,2020(11)

[2] 潘杰,王攀攀,刘晓文.《电路实验》“三段式”教学模式设计与探讨[J].中国电力教育,2019(12)

[3] 位磊,黄金刚,胡少六,刘垣,曹海泉.电子工艺实践“三段式”教学模式探索与改革[J].实验科学与技术,2018(3)

(作者单位:佳木斯大学理学院 黑龙江佳木斯 154007)

[作者简介:梁义柯,硕士研究生,研究方向:物理教学理论和方法研究;通讯作者:韩海生,教授,硕士研究生导师,研究方向:物理教学理论和方法研究。](责编:贾伟)


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