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基于“5E学习环”模式的分组实验教学设计

发布时间:2017-08-29  点击量:

  【摘要】笔者基于“5E学习环”模式,设计了具体的教学策略,并将其融入高中物理学生分组实验教学中,帮助学生提升学习兴趣、增强信心和满足感,培养学生科学探究的能力。
  【关键词】“5E学习环”模式 教学设计
  【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)29-0161-01
  物理实验是高中物理教学的重要组成模块,在共同必修模块中的物理实验,是对高中学生最基本的实验要求.它在课程实施中占有及其重要的地位,对学生科学素养的提高起着关键性的作用。
  1.“5E学习环”模式
  “5E学习环”模式(Bybee& Landes,1988)分为“参与(Engag?鄄ement)→探究(Exploration)→解释(Explanation)→精致化(Elaboration)→评价(Evaluation)”这五个环节。
  强调学生的自主构建是“5E学习环”教学模式的核心,以学生为中心,鼓励学生开展自主学习活动及小组间的合作交流,突出学习的主动性和参与性。同时,要发挥教师的主导作用,扮演好组织者、引领者、开发者的角色。
  2.“5E学习环”模式下分组实验教学策略
  参考上述模式,笔者设计了具体的教学策略,如下:
  E1:参与
  [师]展示生活中的某些物理现象,引起学生对这些现象的好奇心,,激发学习兴趣和欲望。
  [生]在教师的建议和引导下,参与实验活动,明确要研究的问题。
  E2:探究
  [师]把问题交予学生探讨,启发学生就此问题进行思考。
  [生]深入思考,将自己的初步想法与同伴分享并讨论、修正,最终记录在实验报告单上。
  E3:解释
  [师]①鼓励学生对实验数据运用最佳的处理方式进行分析。②建议学生小组讨论,得出实验结论。③引导学生提炼出简洁的物理规律。
  [生]①分组进行数据处理。②分别运用计算、作图或者计算机软件来分析实验结果。③组间讨论,修正本组的最终结论。 E4:精致化
  [师]①将得出的结论与教材的理论相比较,分析异同点。②思考为何实验的结论与教材的理论存在差距。③思考如何用教材的理论解释实验及生活现象。
  [生]①独立分析实验结论与教材的差别。②小组讨论实验结果与教材理论产生差距的原因,修正对概念与规律的理解。总结实验的误差来源。 ③思考如何运用结论解释并指导生活实践。
  E5:评价
  [师]①对学生的整个探究过程仔细观察,并做必要的记录。及时给出适当的引导与帮助,提高学生探究活动的效率。②鼓励学生进行评估、反思。
  [生]①根据实验学习过程进行自我评估、组内互评、组间互评,在评估表上客观打分。②在实验报告的最后写下自己的总结与反思。
  3.教学设计
  E1:
  [师]①视频播放②解说:赛车用的小汽车,质量与一般的小汽车相仿,但因为安装了强大的发动机,能够获得巨大的牵引力,可以在四五秒的时间内从静止加速到100km/h。
  [生]观察:赛车与普通小汽车的启动快慢情况;回顾牛顿第一定律并回答:力是改变什么的原因?加速度是描述什么的物理量?质量是哪种性质的量度?
  E2-1:
  [师]①加速度与力、质量的定性关系是怎样的?②加速度与力、质量的定量关系呢?
  [生]①M一定时,F越大,a越 ;F一定时,M越大,a越 ;②猜想与假设: a与F ;a与M 。
  E3-1:
  [师]实验的基本思路?
  [生]①保持 不变,改变 ,测量 ;②保持 不变,改变 ,测量 。
  E4-1:
  [师]小组讨论并制定总体方案:①如何测量a、F、M ?②怎样提供恒定的外力?③如何消除摩擦力的影响?
  [生]详细讨论并记录在实验报告上。
  E3-2:
  [师]各组进行数据处理与分析;[生]①分工合作;②得出初步结论
  E4-2:
  [师]①各组结论汇总;②误差分析
  [生]①M一定時,a与F ? ②F一定时,a与M ?③讨论误差来源,记录在实验报告上。
  E5:
  [师]①自评与互评;②反思
  [生](在实验操作中,若已表现出下列行为,请在每个观察项目前打“√”)
  ①拉小车的绳子与轨道(木板)平行;②砝码质量远小于小车总质量;③探究加速度与力关系时,保证小车质量恒定;④探究加速度与质量关系时,保证所挂砝码质量恒定;⑤记录实验数据时,注意有效数字;⑥重复实验,多次收集数据;⑦实验后,整理实验仪器。⑧操作过程中,表现积极,不懒散;⑨与同学有效交流,不我行我素;⑩进行反思,记录在实验报告上。
  4.小结
  笔者希望通过上述学生分组实验教学的新设计,帮助学生在物理学科的学习上提升兴趣和课堂参与度,增强学习的信心和满足感,培养科学探究的精神与能力。应用结果表明,该设计对教学效果的提升有一定的推动作用。
  参考文献:
  [1]廖伯琴,张大昌.普通高中物理课程标准(实验)解读[M].湖北教育出版社,2004:1-35.
  [2]物理课程教材研究开发中心.物理1(必修)教师教学用书[M]. 北京:人民教育出版社,2006:112-113


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