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論物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的特征和內(nèi)涵
一、教學(xué)設(shè)計(jì)概述
(一)教學(xué)設(shè)計(jì)的含義及特征
教學(xué)論可以分為兩種研究取向:其一是基于哲學(xué)和教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的教學(xué)論,其二是基于科學(xué)心理學(xué)和實(shí)證研究的教學(xué)論。
基于哲學(xué)和教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)的教學(xué)論可以追溯到夸美紐斯的《大教學(xué)論》,在20世紀(jì)影響深遠(yuǎn)的美國實(shí)用主義哲學(xué)家杜威主張的教學(xué)論和凱洛夫的教學(xué)論、巴班斯基最優(yōu)化教學(xué)也都是哲學(xué)和經(jīng)驗(yàn)取向。
巴班斯基在《教學(xué)教育過程的最優(yōu)化》一書中,概括出十條教學(xué)規(guī)律,并由此確定對應(yīng)的教學(xué)原則,其中如“教學(xué)應(yīng)符合學(xué)生的起點(diǎn)能力”、“教學(xué)應(yīng)符合學(xué)生學(xué)習(xí)的速度”、“教學(xué)應(yīng)體現(xiàn)教師‘主導(dǎo)’,學(xué)生‘主體”’、“教學(xué)應(yīng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)”等等。
顯然,基于哲學(xué)的教學(xué)論提出的一些教學(xué)原則或教學(xué)規(guī)律,對具體內(nèi)容的教學(xué)安排來說過于寬泛,比如,在一節(jié)“阿基米德原理”課的設(shè)計(jì)中如何做到“確定學(xué)生的起點(diǎn)能力、確定學(xué)生學(xué)習(xí)速度、選擇最佳教學(xué)形式、最佳教學(xué)方法”等,對教師來說又構(gòu)成問題,因此基于哲學(xué)的教學(xué)論很難直接指導(dǎo)教師完成一節(jié)課的具體教學(xué)事件的規(guī)劃,只對教學(xué)活動(dòng)的安排具有指導(dǎo)或啟示性作用。
基于科學(xué)心理學(xué)和實(shí)證研究的教學(xué)論產(chǎn)生于20世紀(jì)六七十年代,源于心理學(xué)研究者將心理學(xué)原理轉(zhuǎn)化為教育應(yīng)用技術(shù)的努力,后者也被稱為教學(xué)設(shè)計(jì)。
當(dāng)代著名教學(xué)設(shè)計(jì)理論家賴格盧特指出:教學(xué)設(shè)計(jì)是一門涉及理解與改進(jìn)教學(xué)過程的學(xué)科。任何設(shè)計(jì)活動(dòng)的宗旨都是提出達(dá)到預(yù)期目的的最優(yōu)途徑,因此,教學(xué)設(shè)計(jì)主要是關(guān)于提出最優(yōu)教學(xué)方法的處方的一門學(xué)科,這些最優(yōu)的教學(xué)方法能使學(xué)生的知識(shí)和技能發(fā)生預(yù)期的變化。教學(xué)設(shè)計(jì)理論家史密斯和拉甘指出:“教學(xué)設(shè)計(jì)”意味著系統(tǒng)地同時(shí)也深思熟慮地將學(xué)與教的原理轉(zhuǎn)換成教學(xué)材料、教學(xué)活動(dòng)、信息資源和教學(xué)評價(jià)的計(jì)劃的過程。[1]
國內(nèi)有學(xué)者認(rèn)為:“教學(xué)設(shè)計(jì)是以獲得優(yōu)化的教學(xué)效果為目的,以學(xué)習(xí)理論、教學(xué)理論和傳播理論為理論基礎(chǔ),運(yùn)用系統(tǒng)方法分析教學(xué)問題、確定教學(xué)目標(biāo)、建立解決教學(xué)問題的策略方案、試行解決方案、評價(jià)試行結(jié)果和修改方案的過程”[2]。
從上述教學(xué)設(shè)計(jì)的界定,可以理解:
1.教學(xué)設(shè)計(jì)的核心特征:為一類教學(xué)問題提供通用的解決方案
教學(xué)設(shè)計(jì)是提供最優(yōu)教學(xué)方案的處方的學(xué)科,醫(yī)學(xué)處方實(shí)質(zhì)上就是一種解決方案,但只對特定疾病的治療有效。面對各式各樣病情的病人,醫(yī)生之所以能夠提供有效治療的處方,主要是因?yàn)槟軌蚋鶕?jù)病情特征有效地進(jìn)行病理的歸類,而醫(yī)學(xué)理論的發(fā)展確定了應(yīng)對不同疾病的有效治療方案。要為教學(xué)提供處方式的解決方案,就必須將教師面臨的教學(xué)問題進(jìn)行合理的分類,并能夠?qū)Σ煌愋偷慕虒W(xué)問題提出有效的解決方案�，F(xiàn)代教學(xué)設(shè)計(jì)理論堅(jiān)持對教學(xué)問題依據(jù)其對應(yīng)的學(xué)習(xí)規(guī)律進(jìn)行分類,然后依據(jù)不同類型學(xué)習(xí)所需的條件和過程規(guī)劃相應(yīng)的教學(xué)方案。
2.教學(xué)設(shè)計(jì)的核心理論基礎(chǔ):學(xué)習(xí)心理學(xué)
學(xué)習(xí)心理學(xué)研究個(gè)體學(xué)習(xí)的內(nèi)部機(jī)制、內(nèi)部條件、內(nèi)部表征,現(xiàn)代學(xué)習(xí)理論認(rèn)同:學(xué)習(xí)具有不同的類型,不同類型的學(xué)習(xí)具有不同的內(nèi)部過程、需要不同的內(nèi)部條件、學(xué)習(xí)后內(nèi)部的表征不同、外顯行為也不同。學(xué)習(xí)的規(guī)律清楚了,與之對應(yīng)的、有效的教學(xué)就明確了,凡是與特定類型學(xué)習(xí)相匹配的教學(xué)就是有效的、適合的,反之就是無效的教學(xué),教學(xué)設(shè)計(jì)最根本出發(fā)點(diǎn)是“以學(xué)習(xí)的規(guī)律制約教學(xué)的規(guī)律”,真正做到以學(xué)定教。
(二)教學(xué)設(shè)計(jì)的主要工作
沃爾特·迪克(Walter Dick)與盧·凱里(Lou Carey)用系統(tǒng)觀看待教學(xué)設(shè)計(jì),認(rèn)為“教學(xué)過程本身可以視為一個(gè)系統(tǒng),系統(tǒng)的目的是引發(fā)和促進(jìn)教學(xué)”。在《系統(tǒng)化教學(xué)設(shè)計(jì)》一書中,迪克和凱里提出教學(xué)設(shè)計(jì)模型,簡明而又不失其基本規(guī)范。該模型包括以下10個(gè)步驟:[4]
確定教學(xué)目標(biāo)、進(jìn)行教學(xué)分析、確定起點(diǎn)行為、編寫教學(xué)具體目標(biāo)、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)參照試題、開發(fā)教學(xué)策略、開發(fā)與選擇教學(xué)材料、設(shè)計(jì)與實(shí)施形成性評價(jià)、進(jìn)行教學(xué)調(diào)整、設(shè)計(jì)與實(shí)施總結(jié)性評價(jià)。
如果將編寫目標(biāo)視為確定目標(biāo)的結(jié)果;將確定起點(diǎn)行為視為教學(xué)任務(wù)分析的一個(gè)結(jié)果;且將教學(xué)調(diào)整和總結(jié)性評價(jià)視為其后的補(bǔ)充,不是課堂教學(xué)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的主要環(huán)節(jié)。我們將課堂教學(xué)設(shè)計(jì)活動(dòng)的主要工作簡化如下:
第一:確定學(xué)習(xí)內(nèi)容對應(yīng)的學(xué)習(xí)結(jié)果類型,陳述教學(xué)目標(biāo);要求用可觀察、可測量的術(shù)語精確表達(dá)學(xué)習(xí)目標(biāo),這是教學(xué)設(shè)計(jì)的一項(xiàng)基本要求。
第二:教學(xué)任務(wù)分析。通過任務(wù)分析,揭示出習(xí)得該學(xué)習(xí)結(jié)果的內(nèi)部過程及條件;這部分工作主要運(yùn)用學(xué)習(xí)心理學(xué)理論完成。
第三:規(guī)劃教學(xué)活動(dòng)。依據(jù)分析出的內(nèi)部過程與條件,合理規(guī)劃教學(xué)事件,選擇教學(xué)媒體和方法。
第四:制定測評項(xiàng)目。依據(jù)學(xué)習(xí)結(jié)果類型及相應(yīng)學(xué)習(xí)者外顯行為,制定測評項(xiàng)目。
教學(xué)設(shè)計(jì)者必須針對具體類型的學(xué)習(xí)進(jìn)行設(shè)計(jì),因此應(yīng)首先了解特定學(xué)習(xí)類型的學(xué)習(xí)規(guī)律,一旦某一學(xué)習(xí)對應(yīng)的學(xué)習(xí)類型被確定,教學(xué)設(shè)計(jì)者就可以根據(jù)該學(xué)習(xí)類型學(xué)習(xí)的內(nèi)部過程和條件,合理規(guī)劃教學(xué)的過程和活動(dòng),依據(jù)學(xué)習(xí)后學(xué)生表現(xiàn)的外顯行為,對教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成與否進(jìn)行檢測,實(shí)現(xiàn)“學(xué)有定律,教有優(yōu)法”。
顯然,教學(xué)任務(wù)分析實(shí)質(zhì)上是教學(xué)設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié),其目標(biāo)是揭示學(xué)習(xí)特定結(jié)果時(shí),學(xué)習(xí)者經(jīng)歷的內(nèi)部過程及需要的內(nèi)部條件,從而為規(guī)劃教學(xué)事件、選擇教學(xué)媒體和方法提供依據(jù)。如何完成教學(xué)任務(wù)分析?需要教師對當(dāng)代學(xué)習(xí)心理學(xué)的基本理論有初步理解。本文以信息加工心理學(xué)的研究為例闡述學(xué)習(xí)者內(nèi)部機(jī)制及對教學(xué)設(shè)計(jì)的作用。
二、信息加工心理學(xué)研究
信息加工心理學(xué)認(rèn)為包括人和計(jì)算機(jī)都是信息加工系統(tǒng),系統(tǒng)由感受器、效應(yīng)器、記憶和加工器組成,系統(tǒng)都是操縱符號的。符號是模式,如語言、標(biāo)記和記號等。信息加工系統(tǒng)可以概括為輸入、輸出、貯存、復(fù)制、建立符號結(jié)構(gòu)和條件性遷移。這樣以符號操作為基礎(chǔ)的信息加工系統(tǒng)就具有對環(huán)境的適應(yīng)能力,表現(xiàn)出目的性行為。
(一)信息和信息加工系統(tǒng)
1.信息
信息是事物現(xiàn)象及其屬性標(biāo)識(shí)的集合。一個(gè)信息單位就是對個(gè)體而言的一個(gè)意義單元,認(rèn)知心理學(xué)以命題來表示。命題這一術(shù)語來自邏輯學(xué),指表達(dá)判斷的語言形式,心理學(xué)借用這一術(shù)語作為心理表征的一種形式,主要強(qiáng)調(diào)如下研究事實(shí):人一般記住的是句子表達(dá)的意義,而不是具體的詞句。命題表征的一個(gè)例子如圖1,命題一般由論題和關(guān)系項(xiàng)組成,例中“小明”和“書”是論題,“買”是關(guān)系項(xiàng)。
通常一句話中往往包含多個(gè)信息單元,如“一個(gè)蘋果放在托盤中”,實(shí)質(zhì)包含兩個(gè)信息單元,即從數(shù)量關(guān)系上“蘋果是一個(gè)”、從空間位置關(guān)系上“蘋果在托盤中”。每一個(gè)這樣的論斷,都包含兩個(gè)論題及其間關(guān)系,個(gè)體可以在頭腦中形成兩個(gè)對象間關(guān)系的表象,如果需要也可在行為上正確地呈現(xiàn)。上述論斷對個(gè)體來說就構(gòu)成一個(gè)信息單元,或也可稱為個(gè)體具有上述命題的意義。而對一個(gè)咿呀學(xué)語的嬰兒,尚不能區(qū)分蘋果或梨等水果、不能區(qū)分?jǐn)?shù)量、也不能區(qū)分托盤或碟子等概念意義,那么“一個(gè)蘋果放在托盤中”對他而言就是9個(gè)音節(jié),也就是9個(gè)信息單位。
同樣,物理概念和規(guī)律的表述中都包含多個(gè)信息單元,如:
動(dòng)量定理:物體在一段時(shí)間內(nèi)的動(dòng)量變化,等于物體受到的沖量。
實(shí)質(zhì)包含三個(gè)信息單元:“物體受到?jīng)_量”、“沖量等于動(dòng)量的變化”、“動(dòng)量的變化是在一段時(shí)間內(nèi)的”。
【案例一】 在“電阻影響因素”教學(xué)中實(shí)驗(yàn)如圖2:
從上述實(shí)驗(yàn)中可以識(shí)別出與本節(jié)教學(xué)結(jié)論相關(guān)的信息有:“A、B、C是鎳鉻絲”、“A比B長”、“A和B一樣粗”、當(dāng)“A和B分別接入時(shí),(接入B)燈泡比(接入A)燈泡亮”等等。
當(dāng)然還可以識(shí)別與本節(jié)教學(xué)結(jié)論無關(guān)的信息,如“有三節(jié)電池”、“電池被固定在木板上”、“燈泡發(fā)出黃光”等等。
2.信息加工系統(tǒng)
心理學(xué)家加涅(Robert M.Gagné)在吸取信息加工心理學(xué)研究成果的基礎(chǔ)上,提出了一次學(xué)習(xí)活動(dòng)所包含的過程模型,如圖3,這一模型包括:操作或加工系統(tǒng)、執(zhí)行控制系統(tǒng)、預(yù)期系統(tǒng)等三個(gè)系統(tǒng)。
其中操作系統(tǒng)包含三個(gè)記憶結(jié)構(gòu),感覺登記一般以視覺編碼,記憶時(shí)間為毫秒級;工作記憶(又稱為短時(shí)記憶),記憶時(shí)間約為數(shù)十秒,實(shí)驗(yàn)證明,如果記憶數(shù)字,在復(fù)述一次的條件下,能保持20秒左右,記憶正確率在80%;長時(shí)記憶,以語義、聽覺編碼,信息根據(jù)其意義而貯存,可保持很長時(shí)間,甚至終生。
(二)信息加工特點(diǎn)
1.信息加工容量限制
個(gè)體在某一時(shí)刻能意識(shí)到的東西存儲(chǔ)在短時(shí)記憶中,與意識(shí)大致對應(yīng)。短時(shí)記憶也稱為工作記憶,就是進(jìn)行信息加工的部分;研究表明,短時(shí)記憶中的容量是有限制的,一般為7±2個(gè)信息單元,也就是說7±2個(gè)對個(gè)體有意義的單元。
比如,如下數(shù)字“1、4、9、2、1、7、7、6、7、4、1、9、4、1、1、2”,個(gè)體只讀一遍,然后能夠提取出的數(shù)字?jǐn)?shù)量約為7±2。但對美國人來說上述這組數(shù)字對應(yīng)3個(gè)歷史時(shí)期,前四個(gè)數(shù)字對應(yīng)哥倫布首行美洲的年份、中間六個(gè)數(shù)字對應(yīng)獨(dú)立宣言發(fā)表的年月日,后六個(gè)數(shù)字對應(yīng)日本偷襲珍珠港的日期。
那么對美國人來說,上述16個(gè)數(shù)字構(gòu)成三個(gè)信息單元;如果用同樣這組材料測試,美國人可能就可以提取出較多的數(shù)字,但這并不是代表美國人的短時(shí)記憶就比我們廣,因?yàn)樗诙虝r(shí)間記憶只需三個(gè)信息單元,假如再增加同類的測試項(xiàng)目,如“美國最高峰的高度”、“最深湖泊的深度”、“高速公路的里程”等等十余個(gè)單位,讓美國人只讀一遍,能提取出的項(xiàng)目也只有7±2個(gè)。
為了解釋這一現(xiàn)象,米勒提出“組塊”(chunk)的概念,認(rèn)為組塊是對個(gè)體有意義的信息單元,一個(gè)組塊就是一個(gè)對個(gè)體有意義的項(xiàng)目,而不管這個(gè)單元的物理單位是什么。心理學(xué)家西蒙研究表明:被試者能夠正確再現(xiàn)單或雙音節(jié)詞都是7個(gè),三音節(jié)詞是6個(gè),但由兩個(gè)詞組成的短語,則只能記住4個(gè),而更長一些的短語,則只能記住3個(gè)。
2.信息加工的方式
個(gè)體識(shí)別出的信息存儲(chǔ)于短時(shí)記憶中,通過運(yùn)用一定加工機(jī)制形成新的聯(lián)系,也就是習(xí)得新的知識(shí)。形成新聯(lián)系的機(jī)制主要是邏輯的;19世紀(jì)英國邏輯學(xué)家穆勒提出探求因果聯(lián)系時(shí)使用的五種推理方法,在邏輯學(xué)中稱為穆勒五法,包括求同法、差異法、共變法、求同求異法和剩余法。著名認(rèn)知心理學(xué)家斯騰伯格(R. J. Sternberg)通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)個(gè)體確實(shí)可以根據(jù)可能原因和可能結(jié)果同時(shí)出現(xiàn)(求同)、可能原因與結(jié)果同時(shí)消失(差異或共變)現(xiàn)象來確認(rèn)某一事件是原因事件[5]。
(1)求同法及結(jié)構(gòu)
求同法是通過考察被研究現(xiàn)象出現(xiàn)的若干場合確定在各個(gè)場合先行情況中是否只有另外一個(gè)情況是共同的,如果是,那么這個(gè)共同情況與被研究的現(xiàn)象之間有因果聯(lián)系。
其結(jié)構(gòu)可以如下表示:
(2)共變法及結(jié)構(gòu)
共變法是通過考察被研究現(xiàn)象發(fā)生變化的若干場合中,確定是否只有一個(gè)情況發(fā)生相應(yīng)變化,如果是,那么這個(gè)發(fā)生了相應(yīng)變化的情況與被研究現(xiàn)象之間存在聯(lián)系。
其結(jié)構(gòu)可以如下表示:
(3)演繹推理
演繹推理策略是由反映一般性知識(shí)的前提得出有關(guān)特殊性知識(shí)的結(jié)論的一種推理,其最基本的形式是三段論,三段論也是我們?nèi)粘Ｉ罴敖虒W(xué)中最常運(yùn)用的。三段論由三個(gè)命題構(gòu)成,這三個(gè)命題分別稱為大前提、小前提、結(jié)論。如下,為充分條件假言推理中肯定前件式推理。
【案例一分析】
案例一的學(xué)習(xí)中需要得出如下三個(gè)結(jié)論:
(1)電阻大小與導(dǎo)線長度有關(guān);
(2)電阻大小與導(dǎo)線橫截面積有關(guān);
(3)電阻大小與導(dǎo)線材料有關(guān)。
分析可知,三個(gè)結(jié)論獲得均是運(yùn)用歸納法中的共變法實(shí)現(xiàn)的,如“導(dǎo)電物質(zhì)的電阻大小跟導(dǎo)線長度有關(guān)”結(jié)論獲得的邏輯過程如表1所示:
3.信息加工的特征
許多認(rèn)知加工的區(qū)別在于它們是否需要意識(shí)控制,受到意識(shí)控制的加工稱為控制加工,反之則稱為自動(dòng)加工。對于控制加工,需要意志努力、消耗許多注意資源,更重要的是其中的加工是按序列加工的,即每次加工一步,花費(fèi)時(shí)間較長。[6]學(xué)生在學(xué)習(xí)新知識(shí)的過程中,顯然是需要控制加工,應(yīng)滿足序列加工。
在案例一實(shí)驗(yàn)后,教師如下陳述.
師:在剛才的實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn)“A、B、C是鎳鉻絲”、(1)“A比B長”、(2)“A和B一樣粗”、(3)“B和C長度一樣”、(4)“B比C橫截面積小”、(5)“D是銅絲”、(6)D和B長度一樣”、(7)“D和C橫截面積一樣”、(8)當(dāng)“A和B分別接入時(shí),(接入B)燈泡比(接入A)燈泡亮”、(9)“C和B分別接入時(shí),(接入C)燈泡比(接入B)燈泡亮”、(10)“D和B分別接入時(shí),(接入D)燈泡比(接入B)燈泡亮”、(11)從上述實(shí)驗(yàn)中,你可以獲得什么結(jié)論?
從教師的陳述中,學(xué)習(xí)者將信息(11個(gè))依次識(shí)別存儲(chǔ)在短時(shí)記憶中,但學(xué)生不可能由這11個(gè)信息同時(shí)加工出上述三個(gè)結(jié)論。
學(xué)習(xí)者在頭腦中會(huì)對這些信息梳理排列,如將信息(1)、(2)、(3)、(9)視為一組,啟動(dòng)共變法機(jī)制加工得出結(jié)論“導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度有關(guān)”。
也就是新結(jié)論一定是一個(gè)一個(gè)加工形成的。
三、信息加工機(jī)制對教學(xué)設(shè)計(jì)的要求
(一)信息加工機(jī)制對教學(xué)設(shè)計(jì)的要求
根據(jù)信息加工機(jī)制,有效的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足:
1.容量限制要求:教學(xué)中提供給學(xué)生、獲得結(jié)論所需的信息,應(yīng)保持在適度范圍,減少干擾信息;
2.序列加工要求:教學(xué)中提供信息的方式應(yīng)滿足呈現(xiàn)一次加工所需的信息,獲得一個(gè)新的結(jié)論;
3.信息加工方式要求:教學(xué)中信息呈現(xiàn)應(yīng)符合特定結(jié)論獲得的加工方式。
要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),教師應(yīng)分析教學(xué)結(jié)論的內(nèi)容及數(shù)量,并通過追蹤每一教學(xué)結(jié)論獲得的信息流程,確定新結(jié)論建立的必要信息及加工方式,由此對教學(xué)活動(dòng)做出合理安排。
(二)教學(xué)設(shè)計(jì)案例分析
教學(xué)設(shè)計(jì)的具體產(chǎn)物是教學(xué)活動(dòng)方案,教材呈現(xiàn)的是各種方案中的一種,應(yīng)該也是比較優(yōu)質(zhì)、可以常態(tài)實(shí)施的方案�，F(xiàn)在提倡一綱多本,不同教材對同一教學(xué)內(nèi)容處理的方案不同,在一次物理教研活動(dòng)中,對同一教學(xué)內(nèi)容不同教材的編寫,參與研討的老師給出不同的意見如下:
【案例二】
[實(shí)驗(yàn)][7]
如圖(見本文圖2)是一塊接有電池、電鍵和燈泡的電路板,a、b兩接線柱上各連接一根導(dǎo)線。左側(cè)有A、B、C、D四根金屬絲。A、B、C三根都是鎳鉻絲,A與B橫截面積相同,長度不同,A比B長;B與C長度相同,橫截面積不同,C比B橫截面積大;D是銅絲,它的長度和橫截面積都跟C相同。實(shí)驗(yàn)時(shí),將這四根金屬絲分別接入電路的a、b兩接線柱之間后發(fā)現(xiàn):
接入A時(shí)比接入B時(shí)燈泡暗,說明金屬線越長電阻越大;接入B時(shí)比接入C時(shí)燈泡暗,說明金屬線橫截面積越小電阻越大;接入C時(shí)比接入D時(shí)燈泡暗,說明材料種類不同電阻不同。
實(shí)驗(yàn)表明,導(dǎo)電物體的電阻大小跟導(dǎo)線的長度、橫截面積和材料種類有關(guān)。電阻是導(dǎo)電物體本身的一種性質(zhì)。
【案例三】
觀察和描述[8]
觀察電阻的大小跟哪些因素有關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)。
(1)在導(dǎo)體的材料和橫截面積相同的情況下,觀察到導(dǎo)體的長度越長,電流表的示數(shù)越________。由此可得出的初步結(jié)論是:導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”),導(dǎo)體越長,電阻________。
(2)在導(dǎo)體的材料和長度相同的情況下,觀察到導(dǎo)體的橫截面積越大,電流表的示數(shù)越________。由此可得出的初步結(jié)論是:導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體橫截面積________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”),導(dǎo)體橫截面積越大,電阻________。
(3)在導(dǎo)體的長度和橫截面積相同的情況下,觀察到導(dǎo)體的材料不同,電流表的示數(shù)________。由此可得出的初步結(jié)論是:導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體材料________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。
【教師研討】有的教師認(rèn)為案例一較好,“表述簡潔明了,綜合程度高,需要學(xué)生相對豐富的思維活動(dòng)”;而案例二“按部就班,雖然有活動(dòng),但活動(dòng)單一”。
有的教師認(rèn)為案例二較好,“層次清晰,問題具體、指向性好,學(xué)生能夠有效地反應(yīng)”。而案例一中“教學(xué)沒有體現(xiàn)學(xué)生的自主性,情景設(shè)置單一,沒有給學(xué)生足夠的時(shí)間思考和嘗試機(jī)會(huì)”。
就理論基礎(chǔ)來說,教師提出案例一編寫符合巴班斯基最優(yōu)化教學(xué)理論要求,“在形成知識(shí)、技能和技巧的過程中……取得的最大成果;同時(shí)師生用時(shí)最少、花費(fèi)精力最少”。
案例二編寫符合建構(gòu)主義理論要求,“強(qiáng)調(diào)復(fù)雜學(xué)習(xí)環(huán)境和真實(shí)的學(xué)習(xí)任務(wù)。鼓勵(lì)學(xué)生面對復(fù)雜的學(xué)習(xí)環(huán)境……以學(xué)生為中心的教學(xué)”。
上述評判都有相應(yīng)理論和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的支撐,也有一定的合理性,由于缺乏統(tǒng)一致的評判標(biāo)準(zhǔn),對于教學(xué)設(shè)計(jì)方案的優(yōu)劣,就會(huì)出現(xiàn)眾說紛紜,難以達(dá)成共識(shí)情況。那么,教學(xué)設(shè)計(jì)方案,其有效性的判定是否存在相對統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)?標(biāo)準(zhǔn)究竟如何來確定?
判定教學(xué)有效性的唯一依據(jù)就是:學(xué)習(xí)者是否習(xí)得新的知識(shí),方式是否合理,教學(xué)活動(dòng)若有助于學(xué)生識(shí)別、加工習(xí)得新知識(shí)所需的必要信息,其活動(dòng)就是有效的,反之就是有待改進(jìn)的。因此,可以從目標(biāo)達(dá)成需要的信息成分、信息加工的流程和條件等角度審視教學(xué)方案的合理性。
【基于信息加工心理學(xué)評判】
1.案例一中,學(xué)習(xí)者在閱讀過程中,先后識(shí)別出:“A、B、C是鎳鉻絲”、“A比B長”、“A和B一樣粗”、“B和C長度一樣”、……、“(接入B)燈泡比(接入A)燈泡亮”等一系列信息。
(1)根據(jù)表1,學(xué)生只有在短時(shí)記憶中將信息“A、B、C是鎳鉻絲”、“A比B長”、“A和B一樣粗”、“(接入A)燈泡比(接入B)燈泡亮”,依次存儲(chǔ),才能夠啟動(dòng)共變法加工方式獲得結(jié)論“導(dǎo)電物質(zhì)的電阻大小跟導(dǎo)線長度有關(guān)”;而在此案例中“C比B橫截面積大”、“D是銅絲”、“D和B長度一樣”、“D和C橫截面積一樣”等三個(gè)信息通過學(xué)生閱讀亦存儲(chǔ)在短時(shí)記憶中,且穿插在獲取上述結(jié)論所需必要信息之間,信息的呈現(xiàn)不符合特定結(jié)論信息加工方式的要求。
(2)編寫中不是依次呈現(xiàn)一組必要信息,獲得一個(gè)結(jié)論,而是將三個(gè)結(jié)論獲得所需的必要信息綜合在一起呈現(xiàn),并同時(shí)呈現(xiàn)三個(gè)結(jié)論,故編寫不滿足信息加序列加工要求;
此教材中編寫方式,對已習(xí)得這部分知識(shí)的個(gè)體來說,閱讀起來不會(huì)構(gòu)成問題,還顯得比較綜合、精練,而對于剛學(xué)習(xí)這部分知識(shí)的學(xué)生來說,由于呈現(xiàn)的信息不符合信息加工機(jī)制的要求,因此是不適合的。
2.案例二中:
(1)三個(gè)結(jié)論一一分別獲得,符合信息加工序列要求;
(2)每一結(jié)論不變條件、變化條件、變化的結(jié)果依次呈現(xiàn),符合信息加工機(jī)制要求,且在個(gè)體信息加工容量范圍內(nèi)。
因此,就信息加工方式來看,案例二的編寫較好。
案例二存在的問題在于,相關(guān)信息要求學(xué)生填寫,一旦學(xué)生由于各種原因沒有填寫或填寫不太正確,那么在復(fù)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí),就會(huì)遭遇到困難。
由上討論可見,通過對教學(xué)結(jié)論的信息加工過程的微觀解剖,教師就能夠?qū)W(xué)生習(xí)得結(jié)論所需的信息、信息呈現(xiàn)方式等進(jìn)行合理有據(jù)的分析,并依據(jù)分析的結(jié)果合理地安排教學(xué)活動(dòng)事件,分析的結(jié)果也可為教學(xué)有效性提供統(tǒng)一一致的評判標(biāo)準(zhǔn)。
教學(xué)設(shè)計(jì)理論追求教學(xué)問題分類并提供一致的應(yīng)對方案,應(yīng)分析不同類型學(xué)習(xí)中學(xué)習(xí)的條件和機(jī)制,理解各具體學(xué)習(xí)過程需要學(xué)生識(shí)別的信息及加工方式,并遵循信息加工的要求呈現(xiàn)信息,由此將教學(xué)建立在可靠的學(xué)習(xí)理論基礎(chǔ)上,可以為有效教學(xué)提供穩(wěn)定一致的標(biāo)準(zhǔn),幫助教學(xué)走出紛繁理論所造成的困境。
【論物理課堂教學(xué)設(shè)計(jì)的特征和內(nèi)涵】相關(guān)文章：
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