教学设计概念(6篇)
教学设计概念篇1
关键词:机械设计基础;基本概念;教学
《机械设计基础》中的基本概念是从工程实践的各种现象中高度概括出来的,反映事物本质的基础理论。基本概念包括机械零件所涉及到的各种定义、分类、基本参数、工作原理、标记方法……等等。本人从事专业教学多年,深知基本概念的教学在课程的教学中有着举足轻重的作用,不容忽视。
一、关于定义类概念
定义是《机械设计基础》的重要基础知识,教师在讲解定义类概念时,一定要讲透彻,使学生弄懂定义的内涵。在讲述时要注意以下两点:
1.下定义要准确,不能拖泥带水,含混不清,更不能丢三拉四,使定义不完整。例如,在讲螺纹升角时,要讲明升角的形成和升角所在的位置。如果只讲螺纹升角是螺旋线的切线与垂直于螺纹轴线的平面之间所夹锐角,定义就不准确。因为,在以螺纹轴线为轴,不同直径的圆柱面内。螺旋线切线与垂直于螺纹轴线平面的夹角也各不相同。所以在给螺纹升角下定义时,必须明确螺纹升角所在的圆柱面为螺纹中径的圆柱面,否则,定义就不确切。学生就易将定义概念搞错。
2.要严格区分容易混淆的定义,讲清它们各自的含义。这就要求教师避免出现自身尚不清楚定义的内涵,或者虽自身清楚定义的内涵但笼统地讲授结果导致学生发生概念混淆的问题。例如,轴承的减摩性和耐磨性就是一对极易混淆的不同概念。减摩性是使材料工作面间摩擦阻力减小的性质。耐磨性是指材料抵抗磨料磨损和胶合磨损的性质。问题的关键在于,一个是就摩擦力而言的,一个是就磨损而言的,抓住关键环节,就能够区分这两个不同的概念了。再如,螺旋副与螺纹副也是一对极易混淆的不同概念。螺旋副是指内、外螺纹相互旋合组成的动连接,是一种运动副,而螺纹副则是指内、外螺纹相互旋合组成的静连接,不是运动副。因此,为了能够讲透这类概念,教师一定要反复钻研教材,以期能正确而严格地分清它们。
二、关于原理性概念
各种机械零件的工作原理、失效的机理等概念就是该零件所以能正常工作的基本道理,也是建立零件强度理论的基础。这类概念的说理性很强。因此,在讲解原理性概念时,首先要求教师讲得准确,概括性强,其次要求教师的思路清晰明了,分析透彻,让学生听到后感到“言之有理”。
例如,在讲解带传动“打滑”和“弹性滑动”这两种不同现象的机理时。可以一边比较一边进行分析:打滑是指带传动所能提供的有效摩擦力不足以克服工作阻力而无法工作,带在带轮上发生全面滑动,故带传动的打滑现象是一种失效形式,为使带传动正常工作,必须避免带传动发生打滑,如果使用得当,打滑是完全可以避免的;带传动中的弹性滑动现象又是因何而产生的呢?因为带传动是通过中间挠性件(带),依靠带与带轮间的摩擦力来进行工作的,带传动工作时,主动轮上带从开始与带轮接触到脱离,带的弹性变形由长到短,而在从动轮上,带的弹性变形则由短到长,这种由于弹性变形不均匀而引起的带在与带轮的接触弧上的错动就是弹性滑动现象,由于中间挠性件(带)是带传动所必须的,所以带传动的弹性滑动是一种固有的物理现象,是不可避免的,并不是带传动的失效形式。通过上述分析,我们可以看出带传动的打滑与摩擦力有直接关系,而弹性滑动则与中间挠性件的弹性变形有直接关系,用这种比较法进行分析讲解就容易使学生弄懂比较抽象的又易混淆的原理性概念了。
三、关于参数性概念
机械零件的参数是用来表征零件的几何尺寸特性、运动特性和动力特性的。在讲解零件的参数概念时,要特别注意以下几方面的问题:
1.各参数所代表的含义
机械零件的参数很多。教师在授课时要讲明所以设这些参数的目的,它们反映的是零件的什么问题。特别是那些取做标准的参数,还要说明它们选取的条件。比如标准模数,对于斜齿圆柱齿轮选取在轮齿的法面分度圆上,对于直齿圆锥齿轮则选在轮齿大端的分度圆上,它是为了减少齿轮加工刀具数目且使齿轮尺寸标准化而设立的基本参数,模数直接影响齿轮尺寸和轮齿承载能力的大小。又例如,在齿轮传动中,齿轮传动比是指主动轮转速和从动轮转速之比u,而齿轮的齿数比则是指大齿轮齿数和小齿轮齿数之比,这是两个不同的参数,齿数比通常是用来进行齿轮传动强度计算的,传动比是用来表征零件运动特性的,当减速传动时,l=u,当增速传动时,i=1/u故绝不能将齿数比随便代替传动比。象这样讲授参数概念,会使得学生感到繁而不杂,多而不乱,从而能准确运用之。
2.各个参数之间的相互关系
机械零件的每个参数都不是孤立的,有关参数之间存在着严格的函数关系,同一零件的相关参数相互影响制约。对于一些基本参数关系式,教师要讲清它们的建立过程,并说明它们的含义。例如,齿轮传动中分度圆直径d、模数m与齿数z的关系:d=mz;斜齿圆柱齿轮传动中法面模数mn、端面m1模数与螺旋角的关系;mn=m1cosβ;蜗杆传动中蜗杆直径系数q、分度圆直径d,与模数m的关系:d1=mq,等等。目的是深化学生对基本参数的理解,学会参数的选用原则。
四、关于零件分类方面的概念
零件的分类是有一定系统性的。教师在进行讲解时,要注意掌握住零件分类的系统性,目的是给学生一个总纲,使学生对通用机械零件有一个总体的系统的了解。在讲解分类方面的概念时要注意纵向和横向两个分支。纵向分支包括:机械零件分通用零件和专用零件,技工学校的教材只研究通用零件,通用零件一般分传动零件(含螺纹连接)和轴系零件(含键、销连接),然后再一类一类地分下去。横向分支是指同一系统但不同类型零件而言的,例如同属轴系零件的滑动轴承与滚动轴承,它们的功用都是支承作用,但是它们工作时的摩擦性质不同,就是说它们是属于同一系统但不同类型的零件,所谓横向分支就是在它们之间进行横向比较,搞清它们的异同之处,例如,(摩擦类)带传动、链传动和齿轮传动同属于传动系统的零件,它们的功用都是传递运动和动力,所不同的是(摩擦类)带传动是通过中间挠性件(带)靠摩擦力进行传动的,链传动是通过中间挠性件(链)靠啮合进行传动的。齿轮传动则是一种直接接触的啮合传动。这样的讲课特点是既纵向讲系统分类,又横向比较异同,形成一种网络模式,帮助学生加深对机械零件总体轮廓的了解。
总之,对基本概念的清晰、准确的教学在课程的教学中有着举足轻重的作用,不容忽视。只要教师深钻教材,教法得当,通过各教学环节的相互配合。使学生确切地理解机械零件的基本概念,就可以为《机械设计基础》课程的学习打下良好的基础。
[参考文献]
教学设计概念篇2
【关键词】合理的概念教学程序;接受式概念;选择性概念
一、问题的提出
在中学化学中,化学概念一直是化学教学中最关键、最中心的内容。这是因为:化学概念不仅是学生学习基本理论、定律、公式的前提和基础,也是发展智力,特别是培养科学思维能力的必要条件。不少学生反映化学知识繁琐零碎,易学难记,感到枯燥乏味,没有兴趣等,究其原因,很大程度上在于学生不能清楚地、准确地理解化学概念,以至随着知识的扩展深化不能作出正确的判断和合理的推理,难以形成全面正确的化学知识。因此,教师如何根据概念的不同特征,暴露不同类别概念的形成过程和形成方法,通过设计合理的概念教学程序,传授方法的思考与过程,组织课堂教学,无疑是化学教学中最具教育意义的成分之一。
二、理论依据
布鲁纳对概念获得教学模式的研究表明:概念获得教学除了应使学生通过分类、抽象的过程形成并掌握概念外,还应包括对学生概念化过程本身加以研究的任务。教师不仅要注意学生最终的答案是否正确,还要帮助他们了解自己是如何思考的,哪种思维策略最有效。根据学习者学习条件的差异,概念获得教学有三种不同变式:接受式概念获得模式、选择性概念获得模式和无序概念获得模式。
在学校教学环境中,大多数学习属于接受式学习。接受式概念获得模式共分为三个阶:
⑴呈现资料。教师通过向学生呈现一个个彼此独立的正例或反例,要求学生对这些不同范例的特点进行比较、区分,得出规律性,直至能够命名概念。
⑵检验。通过呈示没有标记的范例和由学生提出的一些范例,对概念进行检验。
⑶概念获得策略的分析。在概念获得练习中,学生采用的思维策略不会人人一样,通过对所用策略的回忆、分析、比较,帮助学生找到一种最佳的思维策略。
根据上述理论的指导,化学概念的教学程序可设计如下:
呈现资料检验概念获得
策略的分析
发现或明确要收集资料或分析、研究资归纳概念内涵和概念形成的
解决的问题实验数据料或实验数据概念外延的剖析方法思考
盐类的水解概念是中学化学中的重要概念。针对此概念的特征,编制合理的概念形成过程和形成方法的教学程序,不仅能巩固化学平衡、强弱电解质等已有概念,更能培养学生用自然科学方法论为指导分析、解决问题的能力。
三、实施策略
教学程序的设计是实施教学策略的重要组成部分。多年的实践与尝试证明,遵循学生的心理活动特点和认知规律,体现化学学科以实验为基础的特征,合理构建教师教的策略和学生学的策略,是确保概念教学程序能否顺利进行的基本保障。
⒈教师教的策略现行教材所陈列的概念,大多不符合教育心理学指出的学生习得概念的规律,因此,老师在概念教学活动展开之前,选择合适的概念、制作概念呈现的范例(正例和反例),安排范例呈现的次序,是帮助学生形成概念,展开方法的思考过程,直至掌握概念的重要环节;在概念的应用性练习过程中,创设一种对话式的教学环境,对学生提出的各种假设持积极支持的态度,特别是在教学的后阶段,把学生的注意力从具体的概念引向对概念获得策略的分析,鼓励学生说出自己的思维方法并让全体学生共同评判每种思维策略的长处,以求最佳思维策略的开发。
⒉学生学的策略化学概念的学习离不开学生的实践活动,充分利用实验、模型、图表等直观手段引出概念,指导学生学会观察、分类、概括、综合等思维方式,有利于学生形成概念;创设良好的教学环境,挖掘兴趣、情感、意志等非智力因素在学习过程中的作用,引导学生主动参与学习,发挥非智力因素,有利于学生巩固概念,领会概念的内涵和外延;诊断各类学生的概念结构状况和学习障碍,加强指导学生自我评价、自我反省、自我提高的意识,促进旧知识、旧概念的正迁移,有利于学生获得概念的最佳思维策略。
四、实践后记
化学概念教学的程序设计方案为化学课堂教学提供了理想化的教学模型和教学最优化的“蓝图”,然而它仅是为达到课时教学目标和取得最佳教学效果提供了条件,奠定了基础,方案的合理性、科学性、可行性都必须在课堂教学中才能得到体现和检验。笔者在多年的概念程序设计与实践中,立足“教师为主导,学生为主体”的教学观,重视师生双边活动策略的设计,构建新旧知识衍接框架和能力培养体系,大大激发了学生的学习兴趣和求知欲,课堂气氛融洽,作业与形成性测验表明,基本达到了教学目标,远期追踪调查结果显示,实验班对概念的巩固率明显高于其它班级。
教学设计概念篇3
关键词:概念图教学设计应用方法
引言
“概念图(conceptmaps)”是一种能形象表达命题网络中一系列概念含义及其关系的图解。这一概念首先由美国教育心理学家诺瓦克(JosephD.Novak)等人确立,经过近30年的研究、实践和发展,概念图技术已经成为一种非常重要的认知策略与技术。
目前,概念图自身的理论基础、构图方法和应用技术等已成为一个比较完整的体系,但它的研究与应用更多地停留在教育心理学研究范畴及教学应用实践。如何把它引入到教学设计这门学科的方法体系中,利用概念图技术来改善和提高教学设计在设计、应用方面的效率和效果,这对教学设计学科的发展有积极的作用。
一、概念图在教学设计中应用的理论依据
在教学设计(ID)这门分支学科的快速发展中,学习理论产生了至关重要的影响,制约着ID模式的发展与应用。其中,具有标志性的学习理论有联接学习理论、认知学习理论和建构学习理论。认知学习理论同样为概念图的发展奠定了理论基础,在实际应用中建构主义学习理论也能够很好地支持概念图的教学意义。
奥苏贝尔(Ausubel)的认知学习理论被视为第二代ID重要的理论基础,它也是概念图最主要的理论基础。奥苏贝尔强调新知识的学习取决于学习者对新旧知识能否达到意义的同化;还提出了“意义学习”的概念,指出实现意义学习的关键是新知识与已有知识结构的具体整合方式,要使学习有意义,学习个体必须为新、旧概念或命题间建立有意义的、实质性的联系。诺瓦克等人早期在观察学生对学科概念理解变化的研究活动中很好地吸收了这些观点并受到启发,发展出了概念图并使用它来组织、促进学生对学科的“有意义学习”,它还能达到“学会有意义的学习”这一重要的元认知目标;也由此产生了对概念图更深入的理论研究和在其它领域中的推广。概念图构图过程中强调应积极的寻找这种新、旧概念间的意义联系,寻找一个好的层次结构来表征,都充分体现了对意义学习的支持。在ID中,奥苏贝尔的认知理论为学习者分析、学习内容分析和教学策略设计环节解决相关问题也提供了重要的理论支持。概念图和ID理论基础上的这些重要关联以及各自的应用特点为二者的“相得益彰”奠定了基础。
随着信息技术的发展和信息时代对人才培养的需要,基于建构主义学习理论的ID形成并取得长足发展,产生的新ID模式重视对学习环境的创建、对自主和协作学习策略的设计,以此来促进学习者对新知识意义建构。概念图对建构主义学习理论在一定程度上也能够很好的支持。建构主义学习理论认为,要记住知识并懂得意义,新知识就应当整合到现有的知识结构中去。概念图可以把这种整合的过程清晰地描述出来,以可视化的表征结构去呈现,通过新概念、新命题的引入来促进这个知识建构过程的形成。如果构图活动通过辨别新规律发展出新的概念或通过寻找新方法更好地组织概念图的表征结构,那就是源于高层次的创造性思维。这为建构主义学习理论强调的自主发现学习提供了较好的支持,因为如何以原有的经验、心理结构和信念为基础来构建知识是建构主义非常关心的问题。
可见,把概念图引入到教学设计这门设计学科的方法体系中,学习理论为其奠定了重要的理论依据。
二、概念图在教学设计中的应用
把概念图技术引入到教学设计的方法体系中,可成为一种重要的教学设计思想、方法。随着建构主义学习理论和多媒体网络技术对教学设计发展的影响,这种方法整合的研究是非常有价值的。下面参照教学设计的基本体系,从四个方面就其重点应用予以探讨。
1.在学习者特征分析方面的应用
分析学习者初始能力的本质就是判断学习者原有的认知结构状态,就像奥苏贝尔说的那样:“影响学习最重要的一个因素就是学习者已经知道了什么,确定了这一点,就可据此进行教学。”概念图技术最初研究的目的就是用它来观察学习者对基本学科概念的理解及具体变化情况的,其“概念-命题-连接”构成的层级表征结构能有效反映学习者的认知结构,由于它独具的形象化表征能力和良好的可操作性,无疑是分析学习者初始能力的一种有效技术。
此外,利用概念图技术来分析学习者协作交互过程中所体现出来的行为和心理倾向等特征要素也是很有效的。基于建构主义的ID所强调的自主发现学习把“如何以学习者原有的经验、心理结构和信念为基础来构建知识”作为一个重点,也为ID在分析学习者非知识因素特征方面提供了一种重要的途径,这点已经引起了教学设计理论界的关注。
2.在教学内容分析方面的应用
认知心理学关于知识表征的研究表明,某一知识领域的所有知识点都是围绕着中心概念来组织并被纳入到一个高度整合的知识结构。有组织的学习材料将有助于学习者去识记、理解和应用。教师借助概念图可以系统、深入地分析教学内容,直观地把握知识点间的内在逻辑联系,确立核心概念和关键命题,这很有助于对教学内容的顺序安排和组织呈现。利用概念图呈现的教学内容能有效地帮助学习者将形象化表示内在意义联系的知识结构内化到自身的认知结构中,在这点上相对于传统采用的教学内容分析方法,如归类分析法、图解分析法、层级分析法、信息加工分析法等,具有明显的优势。
为满足教学内容组织的多种需要,概念图的组织结构不应只停留在普通层级结构上,需要发展更多的层级结构。国外研究地图形组织者(GraphicOrganizers)可以为概念图的组织结构提供一些参照。
3.在教学策略设计方面的应用
概念图可被作为重要的教学策略来应用。教学设计中教学策略的设计主要受认知主义学习理论和建构主义学习理论两个范畴影响。其中,有代表性的是“先行组织者”教学策略和支架式教学策略,概念图在这两方面都有重要应用。
3.1构建“先行组织者”来促进学习者的有意义学习
利用概念图来构建“先行组织者”,在学习者学习新内容之前,用呈现更具有包容性的、结构清晰的概念框架,来促进学习者对新内容的吸收、整合。教学设计者通过概念图直观、形象地给新旧知识建立意义联系,按概念的包容程度和抽象程度组织良好的层次结构,以此作为学前的“先行组织者”来帮助学习者用旧知识去吸收、固定新知识,并最终实现有意义学习。
3.2构建学习“支架”以帮助学习者建构新知识
支架式教学策略是从维果斯基(Vygotsky,1978)的“最临近发展区”理论发展而来,强调给学习者提供一个概念框架来建构对新知识的理解,通过这个概念框架去支撑、帮助学习者按“最临近发展区”的规律不断向更高的学习水平迈进。利用概念图技术可以这样实现以上所讲的概念框架:先围绕学习主题抽取出核心概念,再遵循“最临近发展区”思想扩展相关概念并建立命题,最后优化组织结构。按这种规律建立的概念图是体现前面概念框架的一种可视化认知模型,能够切实起到“支架”的作用。但这里要强调两点:一是以上的构图过程应该由学习者完成。因为学习者才是知识意义的主动建构者,他们的最邻近发展区各有不同,需要选择更适合自身的方式建构对事物的认识。这也是建构主义所强调的。二是教师要为学习者提供必要的帮助,如构图的技术指导、引导关键概念以避免脱离主题、激发深入命题的探究等。如果教师按照“最临近发展区”的原则指引学生积极参与到概念图的构图活动中,去发展新概念、寻找新规律,就能起到动态的支架效果,促进创造性思维和高层次认知思维能力的培养。
4.在教学评价设计中的应用
由于概念图能够真实地反映学习者对知识的组织状态和意义建构的效果,因此可作为一种重要的评价方法。把概念图技术引入到教学评价设计中,可以有效弥补传统评价手段的一些不足。如传统测验,通常是依据教学目标对一系列知识点设计出相关主、客观题来判断学习结果。但多是针对零散知识,重点考查记忆、理解能力,而在评价学习者知识结构的总体特征、知识间的有机联系及发现、推理能力等方面显得力不从心。引入构建概念图类题型就可以较好地弥补这种不足。国内也一直在尝试此方面的研究和应用,比如在近年的高考中把构建概念图作为新题型多次使用。这类题型的一般形式是给出一个不完整的概念图,要求学生根据所学的知识给予补充,为了方便标准化评分设计者要给出限制条件来强调答案的惟一性。
其实,从有利于学生思维发散和创造力激发角度出发,答案更应该是开放的,那么如何建立严格、客观的评分系统就成了关键问题。解决该问题可以借鉴RuizPrimo和Shavelson的研究结论,提出作为评价工具的概念图应由“评价任务”、“反应方式”和“评分体系”三个部分构成,形成一个评价的综合体。
结束语
概念图提出以来,在教育心理学范畴和教学实践领域被深入研究、广泛应用,常被作为一种重要的认知策略、一种学习工具和评估工具、一种研究方法和操作技术。把概念图引入到教学设计学科的方法体系及应用实践中具有重要的学习心理学理论依据,在丰富和改善教学设计的设计性、应用性学科特性方面具有重要意义,应被作为重要内容研究。
参考文献:
[1]Novak,J.D.&Gowin,D.B.Learninghowtolearn[M].NewYork:CambridgeUniversityPress,1984.
[2]希建华,赵国庆.“概念图”解读:背景、理论、实践及发展――访教育心理学国际著名专家约瑟夫・D・诺瓦克教授[J].开放教育研究,2006.12(1):4-8.
教学设计概念篇4
物理概念是物理学最重要的基础,是学生建构物理学知识的核心组成部分.物理概念具有一定的抽象性,描述概念的语句也较为枯燥,概念学习成了中学生学好物理知识过程中的一只“拦路虎”.另一方面,物理概念教学又是培养学生物理思维能力的重要途径,其效果如何不但会直接影响学生运用概念分析问题、解决问题的能力,而且还关系到物理教学的整体质量.因此物理概念难教难学,就成为提高教学质量的一个“瓶颈”.
在当前的中学物理教学中,一些教师进行概念教学时注重的是对概念的记忆而不是理解,较大地降低了概念教学的有效性.深入课堂还可以发现,部分教师对概念教学策略的设计思路较为单一,不知晓从什么方面开展设计,而在听其他物理教师进行概念课教学时,多数教师也只是按照自己的经验进行聆听,缺乏从不同维度审视物理概念教学策略的视角与习惯.基于上述思考,笔者结合相关教学理论与实践经验,尝试就多维度设计与审视中学物理概念教学策略进行探讨.
2多维度设计与审视中学物理概念教学策略
教学策略是在教学目标确定以后,根据已定的教学任务和学生的特征,有针对性地选择与组合相关的教学内容、教学组织形式、教学方法和技术,形成的具有效率意义的特定教学方案.具体到中学物理概念教学,笔者建议可以从以下四个维度对中学物理概念教学策略进行思考、设计与审视:(1)教学素材的维度;(2)学生思维的维度;(3)师生角色维度.下面结合具体例子,一一对上述维度进行探讨.
2.1从教学素材维度设计与审视
按照教学素材分类,中学物理概念教学素材可以分为生活经验素材、实验素材、多媒体素材和习题素材.
2.1.1生活经验
日常生活中,学生可以观察和接触到许许多多物理现象和应用物理知识的事例.教师要善于恰当地利用学生已有的生活经验,创设良好的物理环境.在学生获得生活经验的基础上,通过分析、对比、归纳、综合、抽象等思维活动,得出某一类事物或现象的共性,找出本质属性,形成物理概念.
例如讲解压强的概念,可以通过生活中熟悉的事例,引导学生得出压力的作用效果与压力、受力面积等有关,从而引入表征压力的作用效果的概念——压强.再如参考系的概念,在运动的车厢里,小学生认为自己是静止的,是选车厢或其他乘客为参考系;若选路边的树为参照物,车是运动的.矛盾的原因是参照物不同,参考系可任意选择,选的不同得到的结果可能不同.通过利用生活中学生所熟悉的例子,在一定程度上降低了学生对新知识的恐惧感,并潜移默化地认识到,物理源于生活、高于生活而又用于生活.
2.1.2实验素材
实验大致可分为三类,课堂演示实验、学生分组实验和课外实验.运用实验来创设学习概念的环境,既要有利于激发学生的兴趣和求知欲望,更要引导学生把注意力集中到被研究的对象和现象上来,注意观察它的变化及其产生条件,以便从中发现它的本质属性.例如初中物理教材对比热容的概念引入就是通过演示实验引入的.
物理实验能够较好地激发学生的兴趣,提高学生的观察和动手能力,在概念教学中,能够通过有意识地设计实验而凸显概念的本质属性特征,具有生活经验不可替代的重要作用.
2.1.3多媒体素材
常用的多媒体素材包括动画、视频、课件、图片、动画、视频、图片通常是展示一个现象或过程,应用不同媒体教学,调动学生不同的感观,能促使更充分地接受和理解新信息.
多媒体具有丰富的表现力,可以将自然逼真地表现得多姿多彩,可以将静态的画面动态地展现,将传统手段不能完成的物理过程清晰、完整地展现在学生面前,加深学生的感性认识.例如链式反应:让裂变过程自己持续进行下去,源源不断地将核能释放出来,这样的核反应叫做链式反应.让一个中子去轰击一个铀核,铀核发生裂变成两个中等核,同时放出3个中子,3个中子又去轰击3个铀核发生裂变,如此循环下去,反应就持续下去,这个形象化的课件让学生们明白了什么是核裂变中的链式反应.
2.1.4习题素材
需要指出的是,此处将习题作为教学素材之一纳入教学策略的设计与审视的维度,是考虑到适当的习题可以帮助学生理解概念,深化和巩固概念.当前各地中学过于重视学生的学业成绩,在教学中引入不少物理习题,但是数量上的保证并不意味着质量上的保证,习题的选择不在多而贵在精,一题多解,一通百通,精选母题进行多维度的拓展,正是广大物理教师需要对习题素材进行精心设计之处.
上面指出了从教学素材的角度出发设计与审视物理概念教学策略.四类教学素材并无所谓优劣,在不同教学阶段和教学目标各有优势.例如,一般情况下,生活经验多用作概念引入;实验多用作揭示概念的内涵;多媒体素材多用于概念引入和应用;习题素材多用于概念的巩固.可见,灵活运用各类素材进行教学设计,有利于充分调动学生的各类感官,丰富学生的认知素材,从而提高概念教学的有效性.
在日常听课时同样可以从上述教学素材的维度出发来审视一节物理课.例如,这节课在各个教学阶段,分别采用了什么教学素材?这些教学素材的利用是否合适,素材的功能是否得到了充分的发挥?从教学素材维度出发审视物理概念教学课,能给我们带来较多的启示与借鉴.
2.2从发展学生思维维度设计与审视
思维在物理概念的形成过程中占据重要地位,学生感觉物理难学很大程度上是由于思维障碍造成的.从帮助学生思维发展的维度出发,笔者建议在设计和审视物理概念教学策略,可以包括以下几类:(1)认知冲突策略;(2)类比法;(3)比较法;(4)归纳法.下面结合实例一一进行阐释.
2.2.1认知冲突策略
认知冲突策略指的是建立在认知冲突和解决冲突基础上的教学策略.解决冲突首先要揭示学生的前概念,并让学生明确自己以及别人的想法;然后尝试解释矛盾事件,引起概念冲突;最后教师鼓励和引导学生进行认知调整,建立与科学概念相一致的新的概念.如“位移”与“距离”之间的冲突,“恒力做功”与“变力做功”之间的冲突;“作用力与反作用力做功一定是绝对值相等的正负功”与“作用力与反作用力做功不一定是绝对值相等的正负功”之间的冲突,等等.
前概念普遍存在于学习者的头脑中,并且对教学和学习产生重要的影响,例如研究中发现,“运动方向上需要力”就是学生头脑中十分顽固的一个前概念.采用采取认知冲突策略,前提是教师需要清楚学生的前概念,在教学中可利用测试和访谈等方法.在参阅相关研究成果的基础上,设计相应的前概念测试卷,测试应该在教学前约三到五天时间内进行,这时学生已经具备了相应的知识基础,而且教师有比较充分的时间,根据测试结果对教学设计进行调整.题目不宜过多,应保证学生在十五分钟内可以完成.测试目的是要探查学生头脑中的前概念,所以题目应尽量以定性分析形式出现,且应贴近生活实际.
2.2.2类比法
类比法是根据两个对象的某些属性相同,推出它们的其它属性也可能相同的间接推理.例:由重力场中的一些性质推出电场中的一些性质;电路与水路,电流与水流,电压与水压;速度与加速度的定义.
来看一个具体的例子.电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量.教学策略设计如下.
类比:如图1所示,不同的容器,使其水位升高1cm,所需的水量一样吗?什么一样?
答:不一样.举例分析得出:同一个容器,水的质量与水的深度之比是一常数,不同容器这个比值是不同的,所以这个比值可以用来反映水容器容纳水的“本领”大小.电容器容纳电荷量Q相当水的质量,电压U相当于水的深度,所以也有同一电容器,电荷量Q与电压U的比值为一常量,这个比值就可以描述电容器容纳电荷量的“本领”大小.用物理量电容(C)来表示这个比值.再如,在讲解磁场的概念时候,也利用了类比的思维策略——类比:使带电体之间发生相互作用的物质叫——电场,同理使磁铁与磁铁之间发生相互作用的物质叫——磁场.这种物质也是看不见,摸不着的,但却是客观存在的.
从上述例子可以看到,电容和磁场两个较抽象的概念,通过类比较形象的容器以及类比学生
较为熟悉的电场的概念,学生的思维得到了较好的过渡与发展.
2.2.3比较法
比较法是通过比较两个相近的物理概念,让学生知道它们的相同点和不同点,抓住概念的本质特征,对概念更全面,更深刻地理解和把握,运用起来不会混淆,能很好地解决物理问题.例如,比较热量和内能的概念,比较蒸发与沸腾的概念;比较电场线与磁场线的异同点等等.
比较法用于比较不同概念的内含,多用于巩固概念和应用概念.建立概念时用比较法,多用于比值定义概念.与类比法相比,类比是利用共性来建立新的知识,从认知上看是就近知识点建立新的知识增长点.比较法是利用个性区别事物,是加深对不同事物的区别.二者在发展学生思维上具有不同的功能与价值.
2.2.4归纳与演绎法
归纳法是指对事物现象进行归纳、找出共同特征,是分析法中的一种,例如中学阶段圆周运动、抛体运动等概念,都是从生活中各类相关的现象中,归纳出共有的本质特征和属性而建立的科学概念.
演绎法则是从已知概念入手,通过逻辑推理方法,逐步推出新的概念.演绎法可以说是教材编写中的重要方法之一,如洛伦兹力是从安培力推出的等等.
归纳和演绎是两种互补的思维方式,也是中学物理教学中需要引导学生领悟与应用的重要内容,在教学设计中有意识地渗透上述方法将有利于学生的思维发展.
综上,从发展学生思维的角度,中学物理教学策略包括认知冲突策略、类比法、比较法、归纳法和演绎法等等.可以看到,不同的教学策略侧重发展学生不同角度的思维,因此在教学设计时需要综合进行考量.而在聆听与审视物理概念教学课时,同样有必要思考:此处教师使用了怎样的思维方法?这种思维方法的使用是否得当?是否有必要引入新的思维方法以帮助学生更好的认识与理解概念?等等.由此可以更全面深入地审视一节物理课的有效性.
2.3从师生角色维度设计与审视
再从师生角色的维度思考如何设计与审视中学物理概念教学策略.从以教师为主还是以学生为主,物理概念教学策略包括:(1)讲授法;(2)互动问答法;(3)探究法;(4)教材阅读法;(5)小组合作法等.限于篇幅,考虑到多数教学策略广大教师较为熟悉,此处不再一一赘述,只是作为一种提醒与启发,主要着重探讨教师较为忽视也较为陌生的教材阅读法.
教材阅读法是教师通过带领学生阅读、分析教材,使学生掌握概念的教学策略.讲解物理概念要做到逐字逐句的分析、思考,才能达到融会贯通.
例如,在讲解光源的概念时,引导学生阅读教材,认识到“光源”中的“光”字指出了“亮”,而“源”字则是指源头,开始的地方,因此两个字合并起来,光源就是开始亮的地方,即发光体就是光源,从而深刻解读了教材中看似简单的一个概念.
再如,质点的概念,教材中只是直接给出定义说质点就是有质量的几何点,而教师可以引导学生从“质点”这个词入手进行理解,其中“质”是指质量,而“点”是指几何点,合并起来则得到有质量的几何点,帮助学生深入地解读了教材中的定义.
可以看到,教材阅读法是一种在教师合理引导下学生细致阅读教材的教学策略,它与其他策略形成了较好的互补.尽管探究教学策略在新课改中得到了推崇,但此处需要指出的是,在实际中学物理教学中,上述以师生角色划分的各类教学策略应当灵活根据教学内容、学生水平进行合理的选择.在审视一节物理概念课时,也同样需要从上述角度来观察课堂,思考:这节课师生的角色谁为主体?这样的教学角色处理是否合适?有没有真正发挥了师生角色的作用?如何通过调整师生角色改进教学效果?等等.
3小结与思考
综上所述,上文指出了在设计和审视中学物理概念教学策略时可以考虑的不同维度,包括教学素材维度、学生思维发展维度、师生角色维度等等.
教学设计概念篇5
关键词:概念;归纳;函数
教材分析
数列在整个中学数学教学内容中,处于一个知识汇合点的地位,很多知识都与数列有着密切联系.在本章中,学生将通过对日常生活中大量实际问题的分析,建立等差数列和等比数列这两种数列模型,探索并掌握它们的一些基本数量关系,并利用它们解决一些实际问题.关注学生对数列模型的本质的理解.
本节课的教学内容是数列的概念及其通项公式,属于概念型新授课.如果在设计时,只停留在概念的讲授,习题的直接,盲目的对解法步骤机械的总结,势必是低效的.数学不仅应教会学生一些重要的定理和公式,更重要的是培养学生的数学思想,教会他们数学的思维方法,即数学目标的重点不在具体的数学知识上,而在探索知识的形成过程上,目的是使学生通过探索知识的过程能够学习数学的思维方法,培养数学思想和创造能力.整节课将函数的思想作为一根红线来统领全课的教学,突出了用函数的思想研究数列,利用和函数的类比,使得概念的引出合情合理,不觉得有牵强附会,高中新课程标准明确指出,相对于结果,过程更能反映每个学生的发展变化,体现出学生成长的历程.因此,数学学习的评价既要重视结果,也要重视过程,这是一节概念课,主要突出、注意概念出现的过程,由大量的数列模型,归纳总结概念.
教学目标
1.知识与技能:了解数列的概念及其表示方法,了解数列和函数之间的关系;理解数列通项公式的有关概念,并会用通项公式写出数列的任意一项;对于比较简单的数列,会根据其前几项写出它的通项公式;
2.过程与方法:给出问题情境,引导学生经历观察、实验、猜测、归纳、类比、抽象、概括等过程,进行反思、交流,并培养学生的观察分析、探索归纳的能力;
3.情感态度与价值观:在参与问题讨论并获得解决的过程中,培养观察、归纳的思维品质,养成自主探索的学习习惯;并通过本节课的学习,体会数学来源于生活,提高数学学习的兴趣.
教学重点
数列及其有关概念,通项公式及其应用.
教学难点
根据一些数列的前几项抽象、归纳数列的通项公式.
教学方法
情境・提炼・引导・探究.
教学过程
一、问题情境
课前预习资料
教学设计概念篇6
关键词:概念图教学设计计算机基础
中图分类号:TP3文献标识码:A文章编号:1003-9082(2017)04-0002-02
一、概念图
20世纪60年代美国康奈儿大学诺瓦克教授等人提出“概念D”一词,它是用来表征和组织知识的一种工具。在教学活动中,利用概念图可以将学科知识层次化、结构化,通过有意义的连接展现相关命题,不但形象化知识网络,而且促进学生有意义学习。
概念图包括概念、命题、交叉链接和层级结构等四大要素。通常情况下,概念是描述某种属性或规则的专有名词,可以是某一主题或任务、操作对象或操作命令等;层级结构是对主题或对象等概念间层次关系的描述;命题是对概念间有意义联系的描述;交叉链接是对不同概念之间或不同知识领域之间的横向关系。
二、《计算机基础》课程概况
《计算机基础》课程作为卫生职业院校各专业必修的文化课之一,强调技术性和应用性。课程所用教材中明确提出“培养学习者使用计算机解决学习、生活和工作中的实际问题能力,逐步养成独立思考、主动探究、团结协作的学习方法和工作态度,为终身学习奠定坚实基础”。教学内容不仅包括计算机基础知识及办公软件的操作实践等显性知识,而且还包括解决实际问题的相关隐形知识。
通过教学实践与调查,发现目前在该课程教学过程中,多数教师强调操作实践,为学生演示操作步骤并提供繁杂的操作任务,内容多、步骤繁,不能有效地实现教学目标。针对此种情况,作者深入研究课程教学内容与教学目标,挖掘各章节的概念及联系,利用概念图开展教学相关设计,帮助信息技术教师进一步教学目标明确化、教学内容形象化,从而优化课堂教学效果。
三、利用概念图进行教学设计的实例
根据建构主义教学设计模式,教学设计包含教学内容、教学目标、学习者、教学活动与策略、教学评价等相关设计环节,在此以《数据处理---信息资料的管理与分析》一节为教学实践案例,重点阐述利用概念图设计教学内容、教学目标与教学评价等三个环节,设计环境为CampTools概念图绘制软件。
1.教学内容的设计
该节学习内容属于办公软件EXCEL2010应用中的核心操作内容,具体包括数据清单的排序、筛选、分类汇总和透视表等四大操作命令,在学习、工作中使用频率较高,但是操作步骤注意事项较多,需要帮助学生深入理解和掌握该内容的核心与联系。
根据该节内容特征,首先,确定关键概念为“数据清单的管理与分析”这一任务主题。第二,按照操作命令与操作对象确定相关一级概念为数据清单、排序、筛选、汇总;二级概念为记录、字段、关键字、自动筛选、高级筛选、分类汇总、透视表;三级概念为字段名、字段值、条件区域、分类字段、标签等。第三,布局所有概念,分别建立操作对象与操作命令概念间的层级联系和横向连接。第四,通过描述概念间的意义连接,形成操作命题,例如:数据清单的筛选包括自动筛选和高级筛选,高级筛选需要先建立条件区域,条件区域由符合条件的字段名和字段值构成。第五,进行修订与完善。
注意事项:概念布局遵循的原则为操作对象放置上层、操作命令放置下层,操作对象的连接方向由上至下,操作命令的连接方向为由下至上。绘制的教学内容概念图如图1所示。
2.教学目标的呈现
《计算机基础》课程的课堂教学目标分为知识目标、技能目标、情感目标。一般表述为:认识操作对象,熟悉操作命令的含义;掌握操作命令的操作步骤;体验操作命令的制作功能与效果,深入分析操作对象。
具体绘制过程为:第一,确定操作对象及操作命令等关键概念;第二,建立概念间的方向与连接;第三,描述意义连接形成教学目标;第四,进行修订与完善。
3.教学评价的策略
《计算机基础》课程的教学评价一般分为过程评价和结果评价,教师利用上机实践操作观察学生的操作过程、评价学生的操作结果。根据学习内容,结合学生接受的难易程度,在教学中概念图评价的方式可以采用口述式、选择式、填图式、创建式等四种方式。口述式:在使用概念图工具的初期,可以呈现教师制作好的概念图,有针对性地请学生进行口头复述。选择式:教师制定概念图,空出其中的重点概念或连接词,给出多个选项,请学生进行选择。填图式:展示教师制作好的概念图,并空出其中某概念或者连接词,请学生进行填写。创建式:教师给出相关主题的文字性说明,请学生在空白纸上写出概念,并建立连接。在以上四种评价方式中具体评分分值由教师从概念、连接词、意义指向、横向连接及命题描述等方面设定相应比例。
结束语
在《计算机基础》教学实践中,根据该课程的内容特点及学生实际情况,将概念图作为教学设计工具,实际应用效果较好。一,教师能够清晰地展示教学内容与教学目标,通过内容与目标概念图的意义连接,可以实现相互修订完善;二,教师熟练应用概念图工具可以提高备课效率;三,采用概念图评价可以有效评价学生对知识结构的学习效果。当然,在具体教学环境中,鉴于各个院校及各个学科特点,教师需要酌情采用绘制方法与课堂引入方法,从而与学生一起体验概念图的日常化、校本化,做到教学相长。
参考文献
[1]张炜.信息技术教学中概念图的有效应用[J].江苏教师,2011,6:90-91.
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