（教育技术学专业论文）网络环境下pbl高中物理教学设计.pdf

中文摘要 知识经济、信息化和全球化时代的到来以及信息技术的迅速发展极大地改变 了人们的生都学习方式，对人才的培养也提出了更高的要求。除了传统的读、写、 算以外，信息社会的居民，还需要学会另一种能力一信息素养，即迅速地获取信 息、准确地鉴别信息的真伪、创造性地加工和处理信息的能力，社会对人才需要 的提高，给教育提出了新的挑战。 但目前的中学物理教育现状却不尽人意；课堂教学与实践应用脱节，教学方 式单一，知识的传授局限于机械复制，学生只是“学答”，而不是“学问”，从 而导致学生“高分低能”、缺乏创新。要改革这种现状，必须探索新型教学模式。 在国外当前教育改革浪潮中，为了促进学生掌握灵活的知识基础和发展高层 次的思维技能、解决问题及自主学习能力，以问题为基础来展开学习和教学过程 似乎已经成了一条基本的改革思路：问题教学；问题解决；建构主义情境学习； 基于问题的学习等，对当代的教学产生了重大的影响。 基于问题的学习是以信息加工心理学和认知心理学为基础的，属于建构主义 学习理论的范畴。从学习的目标指向看，这是一种关注经验的学习，是围绕现实 生活中一些结构不明确的问题所展开的调查和寻求解决方法而组织的。它强调把 学习设置到复杂的、有意义的问题情境中，通过让学习者合作解决问题，来学习 隐含予问题背后的科学知识，形成解决问题的技能，并形成自主学习的能力。其 目的是培养学生自主学习的兴趣与能力，包括学会与人合作、自主决策、收集信 息、解决问题的能力等，从而使学生的个性健全发展，而且网络环境下的p b l 利用网络打破时空局限的优点，将p b l 的人群、资源、学习的灵活性大幅度扩大 和提高。网络能为学习者提供图文音像并茂的、丰富多彩的交互式人机界面，能 为学习者提供符合人类联想思想与联想记忆特点的、超文本结构组织的大规模知 识库与信息库，这样便为学习者实现探索式、发现式学习创造了有利条件，学习 者的学习积极性与主动性也会因此获得极大提高。从学习的过程和教学的目的上 看，本人认为p b l 教学法与我国素质教育以育人为本、全面提高学生的基本素 质为根本宗旨的理念是一致的，体现了我国素质教育的特点和要求。 本文就是在这种背景下撰写的。通过文献查阅，在借鉴前人的研究经验和思 路的基础上，结合高中物理学科的特点以及高中物理新课程标准的要求，充分利 用网络环境下，信息技术与物理教学整合的优势，在此基础上，构建了网络环境 下高中物理p b l 专题学习网站，它包括以下六个方面：( 一) 、问题开发子模块； ( 二) 、小组组织子模块；仁! ) 、教师指导与跟踪子模块；( 四) 、学习评价子系统； ( 曲+ 1 、学习工具子模块；( 六) 、资料库子模块等六个方而。并通过提出教学个案， 进行物理教学实践。把网络环境下的基丁问题学习模式引入高中物理教学，目的 是力求改变传统物理教学中学生被动地接受学习物理知识的现状，使学生由苦学 到乐学，自主学习，主动地探究知识，培养学生科学精神、创新思维、收集处理 信息的能力、分析问题解决问题的能力。 关键词：高中物理基于问题的学习素质教育建构主义 a b s t r a c t t h ea r r i v a lo ft i m e so fk n o w l e d g ee c o n o m y , i n f o r m a t i o na n dg l o b a l i z a t i o na n d t h er a p i dd e v e l o p m e n to ft h ei n f o r m a t i o nt e c h n o l o g yh a v ec h a n g e dt h ew a y so f p e o p l e sl i v e sg r e a t l y , p u t t i n gf o r w a r dh i g h e rr e q u i r e m e n t sf o rt a l e n t s c u l t i v a t i o n b e s i d e st r a d i t i o n a l r e a d i n g ，w r i t i n g a n dc a l c u l a t i o n ，t h er e s i d e n t si nt h e i n f o r m a t i o n - i n t e n s i v es o c i e t yn e e dt ol e a r na n o t h e rk i n do fa b i l i t y - i n f o r m a t i o n a c c o m p l i s h m e n t ，n a m e l yt oo b t a i nt h ei n f o r m a t i o nq u i c k l y , t od i s t i n g u i s hi ta c c u r a t e l y , t op r o c e s sa n dd e a lw i t hi tc r e a t i v e l y b u tt h ec u r r e n ts i t u a t i o n o fp h y s i c se d u c a t i o no fm i d d l es c h o o li sl e s st h a n s a t i s f a c t o r y ：c l a s s r o o mi n s t r u c t i o na n dp r a c t i c a l u s ea r ed i s c o n n e c t e d ，t h ew a yo f t e a c h i n gi ss i n g l e ，t h et e a c h i n go fk n o w l e d g ei sc o n f i n e dt od u p l i c a t i o n ，s t u d e n t so n l y ”l e a r nt oa n s w e r ”，b u tn o t ”l e a r nt oa s k ”，t h u sc a u s i n gs t u d e n t sh a v i n gh i g hs c o r e s b u tp o o ra b i l i t y ”a n dl a c k i n gi n n o v a t i o n t h en e w - t y p et e a c h i n gm o d eh a st ob e p r o b e d i no r d e rt or e f o r mt h i sk i n do fc u r r e n ts i t u a t i o n a m o n g t h ep r e s e n ta b r o a de d u c a t i o n a lr e f o r m ，i no r d e rt op r o m o t es t u d e n t st o m a s t e rt h ea b i h t yt ok n o wt h ef l e x i b l ek n o w l e d g ef o u n d a t i o n ，t od e v e l o ph i g h l e v e l t h i n k i n g , t os o l v et h ep r o b l e ma n dt ol e a r ni n d e p e n d e n t l y , i ts e e m st oh eab a s i c t h o u g h to fr e f o r mt ol a u n c ht h ep r o c e s so fl e a r n i n ga n dt e a c h i n gb a s e do np r o b l e m ； p r o b l e mt e a c h i n g ：s o l v i n gp r o b l e m ；s t u d y i n gu n d e rt h ed o c t r i n es i t u a t i o no fb u i l d i n g a n dc o n s t r u c t i n g ；l e a r n i 堍b a s e do np r o b l e m e t c ，w h i c hh a v eag r e a ti m p a c to n c o n t e m p o r a r yt e a c h i n g p b li sb a s e do np r o c e s s i n gp s y c h o l o g ya n dc o g n i t i v ep s y c h o l o g yi ni n f o r m a t i o n ， b e l o n g i n gt ot h ed o c t r i n e o fc o n s t r u c t i n g a sf o rt h eg o a lo fl e a r n i n g ，t h i so n e c o n c e r n ss t u d yo fe x p e r i e n c ea n di so r g a n i z e da b o u ti n v e s t i g a t i o na n ds o l u t i o no f s o m ei n d e t e r m i n a t ep r o b l e mi na c t u a ll i f e i te m p h a s i z e st os e tu pl e a r n i n gb e t w e e n c o m p l i c a t e da n dm e a n i n g f u lp r o b l e m s ，t h r o u 【曲l e t t i n g t h el e a r n e rc o o p e r a t ei n s o l v i n gt h ep r o b l e m t ol e a r nt h es c i e n t i f i ck n o w l e d g eb e h i n dt h ep r o b l e m ，f o r m i n gt h e t e c h n i c a la b i l i t yt os o l v et h ep r o b l e m ，a n dt h ea b i l i t yt os t u d yi n d e p e n d e n t l y t h e p u r p o s ei st oc u l t i v a t et h es t u d e n t s i n d e p e n d e n ti n t e r e s ta n da b i l i t yt os t u d y , i n c l u d i n g t oc o o p e r a t ew i t hp e o p l e ，t om a k ed e c i s i o n so no n e so w n ，t oc o l l e c ti n f o r m a t i o n ，t o s o l v ep r o b l e m s e t c ，t h u st om a k es t u d e n t s i n d i v i d u a lc h a r a c t e rd e v e l o ps o u n d ，a n d p b lu n d e rt h en c t w o r ke n v i r o n m e n tu t i l i z e st h en e t w o r kt ob r e a kt h ea d v a n t a g eo ft h e l i m i t a t i o no fs p a c e t i m e ，g r e a t l ye x p a n d i n ga n di m p r o v i n gt h ec r o w do fp b lt h e r e s o u r c e ，f l e x i b i l i t yo fs t u d y t h en e t w o r kc a l lo f f e rr i c ha n dc o l o r f u li n t e r a c t i v e m a n m a c h i n ei n t e r f a c et ol e a r n e r , f u l lo ft h ep h o t o s ，v i d e o t a p e s ，p i c t u r e sa n dt e x t s ， a n dc a no f f e rt ol e a r n e rh y p e r t e x te x t e n s i v ek n o w l e d g ea n dm e s s a g eb a s ew h i c h a c c o r dw i t hm a n k i n da s s o c i a t i v et h o u g h ta n dm e m o r yc h a r a c t e r i s t i c s ，c r e a t i n gt h e a d v a n t a g ef o rt h el e a r n e ro fr e a l i z i n gt h ep r o b i n gt y p e ，f i n d i n gt y p et os t u d yl i k e ，t h u s t h el e a r n e r ss t u d ye n t h u s i a s ma n di n i t i a t i v ew i l lb ei m p r o v e dg r e a t l y a sf o rt h e p r o c e s so fl e a r n i n ga n dt h ep u r p o s eo ft e a c h i n g ，it h i n kp b lp e d a g o g y u n d e rn e t w o r k e n v i r o n m e n ti sc o n s i s t e n tf o rt h ec o n c e p tt h a tt h eq u a l i t y - o r i e n t e de d u c a t i o no fc h i n a a i m sa te d u c a t i n gt h es t u d e n t sa n do v e r a l li m p r o v i n gt h eb a s i cq u a l i t yo fs t u d e n t s ， e m b o d y i n gt h er e q u i r e m e n t sa n dc h a r a c t e r i s t i c so ft h eq u a l i t y - o r i e n t e de d u c a t i o no f c h i n a t h i sp a p e ri sw r i t t e nu n d e rt h i sk i n do fb a c k g r o u n d t h r o u g hc o n s u l t i n g d o c u m e n t s ，o nt h eb a s i s o f u s i n gf o r e f a t h e r s r e s e a r c he x p e r i e n c e a n dt h o u g h t ， c o m b i n e dt h ec h a r a c t e r i s t i co fp h y s i c so fh i g hs c h o o la n dr e q u i r e m e n t so fs t a n d a r d s f o rt h ep h y s i c sn e wc o n r s eo ft h eh i g hs c h o o l ，f u l l yu t i l i z i n gt h ea d v a n t a g eo f c o m b i n a t i o no fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n dp h y s i c st e a c h i n gu n d e rt h ee n v k o n m e n t o ft h en e t w o r k , o nt h i sb a s i s , p b ls p e c i a lt o p i co fh i g hs c h o o ls t u d yw e b s i t e sa r e s t r u c t u r e du n d e rt h ee n v i r o n m e n to ft h en e t w o r kw h i c hi n c l u d e st h ef o l l o w i n gs i x r e s p e c t s ：( 1 ) t h es u bm o d u l eo fp r o b l e md e v e l o p m e n t ；( 2 ) ，t i l es u bm o d u l eo fg r o u p o r g a n i z a t i o n ；( 3 ) t h es u bm o d u l eo ft e a c h e r si n s t r u c t i o na n df o l l o w i n g ；( 4 ) ，t h e s u b s y s t e mo fl e a r n i n ga p p r a i s i n g ；( 5 ) ，s u bm o d u l eo fl e a r n i n g t o o l ；( 6 ) ，t h e s u b m o d u l eo fd a t a b a s e a n dt h r o u g hp u t t i n gf o r w a r dt h et e a c h i n gc a s e ，p h y s i c st e a c h i n g i sp r a c t i c e d t h em o d eo fs t u d y i n gb a s e do np r o b l e mu n d e rt h ee n v i r o n m e n to ft h e n e t w o r ks h o u l db ei n t r o d u c e di n t ot h ep h y s i c st e a c h i n go fh i g hs c h o o l ，w h i c ha i m sa t c h a n g i n g t h e s i t u a t i o nt h a tm i d d l es c h o o ls t u d e n t s a c c e p ta n ds t u d yp h y s i c s k n o w l e d g ep a s s i v e l yi nt h et r a d i t i o n a lp h y s i c st e a c h i n g ，m a k i n gs t u d e n t sl e a r nf r o m w i t hb i t t e r n e s st ow i t h h a p p i n e s s ，l e a r ni n d e p e n d e n t l y p r o b e i n t o k n o w l e d g e v o l u n t a r i l y , a n dt r a i n i n gs t u d e n t ss c i e n t i f i cs p i r i ta n di n n o v a t i v et h i n k i n g ，t h ea b i l i t y t oc o l l e c ta n dd e a lw i t hi n f o r m a t i o n ，t oa n a l y z ea n ds o l v et h ep r o b l e m k e y w o r d s ：p h y s i c so fh i 曲s c h o o l ；p r o b l e mb a s e dl e a r n i n gq u a l i t y - o r i e n t e de d u c a t i o n ； t h ed o c t r i n eo fc o n s t r u c t i n g 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果据我 所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成 果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意 作者签名：日期：兰堕! ! 兰l d 学位论文授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在 解密后适用本规定。 学位论文作者签名：秽j 参名 导师签名： 日期：巡、2 盖印 日期：耐；2 o日期：幽：! ! ： 第一章研究的背景和意义 前言部分主要从我国中学物理教学现状，基于问题学习与素质教育的关系 国内外现在网络教学平台的现获等方面来阐述论文的研究背景和研究的意义。 第一节中学物理教学现状一应试教育带来的思考 在二十一世纪的脚步声已声声迫近的今天，深化基础教育改革，实现由应试 教育向素质教育的转变，已成为摆在广大教育工作者面前的项刻不容缓的任 务。在这一场深刻的变革面前，反思一下当前物理教学的现状，应该承认我们还 尚未走出应试教育的误区，一个较为普遍且突出的问题，是人们往往从狭隘的功 利主义出发，在物理教学中尽量缩短认知过程，削平思维坡度，加快教学进度， 以便腾出更多的时间进行各种应试训练。这种把考试作为主要目标的应试教育模 式，严重禁锢了学生个性的发展，与全面提高学生的优良素质是格格不入的。 一、应试教育的第一大特点是：“紧扣考纲，不越雷池” 高考是一种大规模的选拔性考试，是目前还尚无替代的一种选拔人才的方 式。为了便于克服考试过程中的盲目性，实现考试的科学化、标准化，同时也便 于考生复习备考、减轻不必要的负担，国家教委考试中心颁发了考试说明， 对高考的范围、题型、题量、难度等都作了较明确的规定。但受应试教育的驱使， 面对考试说明，教、学、考三者却更趋于机械化，考什么讲什么、多考多讲、 少考少讲、不考不讲，美日“紧扣考纲”。在这种思想支配下，课本上的选学内 容形同虚设，非重点教学内容的讲解浮光掠影，即便重点知识的学习也往往只侧 重于结论及其应用上。这种“短、平、快”的教学模式，留下的后遗症是什么呢? 因为它萎缩了物理知识形成与发展的生动过程，使学生难以体验到探索的磨砺和 成功的喜悦；因为它滤掉了物理大师们那独特的思路、精巧的方法以及认知的升 华，使学生感到物理知识如同空中楼阁，来去无影；因为它脱离了生产与生活的 实际，使学生的人文素质极其薄弱 事实上，高中学生的好奇心和求知欲都很强，物理学科的特点正好迎合7 他 们的这些需求。如果因为学生提出的问题超出了高考的要求范围，便一次又一次 要求学生这也不要去想，那也不要去问，其结果就会使学生的开拓意识和创新精 神受到抑制，久而久之便会陷入一种墨守成规的学习习惯之中，这对提高学生的 素质特别是培养优秀人才是有害无益的。应试教育不但对大量不能考上大学的学 生造成极大的伤害，也使许多考上大学的学生留下诸多后遗症，养成许多不良的 学习习惯和学习方法。 因此，要把素质教育真正落实到物理学科中、首先要全面落实课程计划，那 是素质教育的基本蓝图，要优化必修课程、落实选修课程、规范活动课程，多课 并举、互为补充。另一方面要大力开展在物理教学中落实素质教育的理论研究和 实践探索一逐步构建各年级、各分支的素质教育目标体系，并将素质教育目标细 化，具体落实到每一节课、每一个知识点。努力探求最优化的课堂教学模式。 二、应试教育的第二大特点是：“瞄准高考，一步到位” 高考是学生学完了高中全部课程后进行的综合性考试。其难度、能力要求以 及试题的综合性等方面，与学生初学物理时的要求是不同的。但是一些教师往往 在初学时就瞄准高考的试题，就按照高考的要求来考查学生，正名“站得高，看 得远”，结果往往欲速而不达，无数事实都说明：过早地在教学过程中瞄准高考， 越是瞄得准，偏差可能越大。因为学生缺乏对基本概念和基本规律的理解，因而 只能照葫芦画瓢，一旦试题的立意、情景或设问发生变化，就无从入手。长期“条 件反射”式的训练以至一些学生机械到了这种地步：一旦最后第二题不会，则连 阅读最后一题的勇气都没有了，因为最后一题肯定更难。看来科举时代考八股文 的弊端已参透到自然学科中来了。 其实，学习本身是循序渐进的过程，是由易到难，由简单到复杂的过程，这 是一条客观规律。物理教学只有从学生的实际水平出发，逐步提高学生学习的自 信心和内动力，才能使他们积极、主动地获取知识并提高能力。以“物体的受力 分折”为例，它是高中物理的重点知识，也是学生学习中的一个难点，要真正理 解并掌握它，教学中需有计划地引导学生逐级攀登如图所示的四个台阶，即学完 了三种常见力的基本性质后，使学生初步掌握“按序分析”的思路；学习了牛顿 第三定律后，再介绍“隔离分析”的方法；学了牛顿第二定律和物体的平衡后， 再渗透“对态分析”的观点：在单元和章节复习中，结合运动和力的关系，再贯 穿“动态分析”的策略。教学实践表明，只有通过逐步搭建知识的“脚手架”， 学生的认识才有可能拾级而上，步步登高。 三、应试教育的第三大特点是：“讲深讲透，滴水不漏” 教育心理学的研究表明：学生之间的差距是客观存在的，也是不可能消灭的。 教育的目的并不是去消灭这种差距，拉平学生的实际水平，而是努力使全体学生 掌握教学大纲所预定的最基本的物理知识，另一方面则应创造条件，让学生主动 地投入学习，通过自我丌拓、举一反三，加深对所学知识的理解，并在这种自我 开拓的过程中，使自己的学习能力和科学观念得到锤炼和积淀。但是，在物理教 学中目前还崇尚这样一种做法：讲课要力求“讲深讲透”，尽量做到“滴水不漏”。 于是经常有一些教师把本应属于学生自我开拓的内容和盘托出，主观上可能是想 让学生掌握得更快些，学习得更深入一些。但结果往往事与愿违，基础差的学生 2 反而觉得物理知识高深莫测，分不清主次而被动地被教师牵着走，久而久之便逐 渐丧失了学习的兴趣和信心：而基础好的学生则感到学得很轻松，课后无须再思 考，因而失去了自我开拓，举一反三的机会。所以“抑制成才”不可取，“揠苗 助长”也是教学中的大忌。 课堂教学给了教师以足够的时空，任凭其自由驰骋，问题是教学中要把学生 引向哪里? 怎样引导? 我们体会：为了便于学生理解和掌握，教学中安装一些“接 口”是必需的；但在可能的基础上，开一些“窗口”，让学生领略一些课本外面 的世界；留些“缺口”，让学生自己去开拓和填补，这也是必要的。诚如爱因 斯坦在他的教育论著中所阐述的：一个人如果忘记了他在学校中所学到的一切， 那么剩下的就是教育。物理教学给予学生的不应当只是砖石和钢筋让他们学会搭 建一蒯楼房，面是要借助这些现有材料让他们学会选用新材料、设计新大厦的本 领。 三、应试教育的第四大特点是：“照方抓药，模仿操作” 物理学是一门以实验为基础的科学。但是，由于教学设备和教学时空的限制， 现行教材中为我们提供的实验方案大多都着眼于单层次、单侧面的操作，因而有 较大的局限性和片面性，这是教材的不足，但应试教育无视这种不足，主张：照 方抓药，按步就班。结果既造成学生知识上的缺陷，又产生认识上的偏颇。 综观物理学史，物理大师们为了探求物理世界的奥秘曾经运用科学实验发 现了- 个又一个真理他们留给后人的启迪，不仅在于实验结果，更在于实验思想。 例如：卢瑟福通过a 粒子散射的实验，创立了原子核式结构学说，这是人类第一 次正确描绘出了原子内部结构的图景，在科学理论上具有重大的意义，而在思想 方法上也给后人以极大的启迪，它是一次黑箱实验的成功典范。为了开发和体现 这段教材中知识和方法的双重价值，教学中，就应把当年科学家“实验观察一分 析推理一构建模型”这一科学思维的全过程，充分揭示出来，使学生不仅从中获 取科学知识，更受到科学思维的熏陶。又如托马斯一杨的双缝干涉实验，实验结 果固然辉煌，而其中所包含的“一分为二”的实验思想更值得学生去品味和领悟。 不仅对这些载入史册的经典实验，我们要引导学生去追溯物理学家思考、研 究的源头，从中吸取物理思想的营养，即使对教材中大量的演示实验和学生实验， 我们也不能采取。“拿来主义”，照方抓药，机械操作，而应该尽量拓展它们的设 计和操作过程，多让学生想想：“为什么要这样做? ”“换种方法行不行? ”以此 来渗透物理思想，培养科学素质。如“验证玻马定律”实验，首先应让学生体验 如何根据实验目的来获取研究对象，学生找出一些符合玻马定律的事例并不困 难，重要的是要考虑研究对象的选取是否有利于对物理量的测定；接下去再引导 学生怎样来控制实验条件以及如何去改变气体的状态；最后再确定状态参量该如 何测定、实验结果该怎样处理等等。由于这种实验教学方式以问题为线索分析原 理，以实验为载体展开过程，使实验与思维有机配合，学生始终处于积极参与的 状态，因而可收到较好的教学效果又如做“研究平抛物体运动”的实验，在白 纸上描出平抛轨迹后，为了进一步对实验结果加以观察、研究，可取一透明塑料 薄膜，在上面画出建立有二维坐标的等边长小方格，先将坐标原点与平抛轨迹的 抛出点重合，找出水平方向相等格数的距离以表示等时间隔，再在竖直方向看轨 迹上相应点的竖直间距的格数比应大致为连续奇数之比；若使坐标原点与平抛轨 迹上的其它点重合，则水平间距相等的轨迹上的点的竖直间距比，就不再满足连 续奇数之比的规律，但却仍满足s = g t 2 为定值的规律，从而进一步明确“奇数 比”规律的条件是初速度必须为零，而s = 定值则是匀变速直线运动的普遍规律。 若对实验的观察和研究达到这样的深度，学生的学习便上升到了一个新的水平。 要真正将实验教学落到实处，而不是“纸上谈兵”，最重要的是要让学生亲 自动手做实验，对每一个学生实验要弄清其实验的目的和原理，熟悉实验器材， 掌握实验方法和步骤；对实验中出现的现象要仔细观察、认真分析，能处理实验 中出现的非预期的现象；能准确记录数据，并能正确处理实验数据，得出正确结 论。近年来，高考对实验的考察已从简单的实验知识转向考察实验思想、方法和 原理的理解，只有将实验教学落实到学生亲自动脑、动手上，学生的实验能力、 观察能力才能真正的提高。 五、应试教育的第五大特点是：“题海泛舟，广种薄收” 有人把物理教学的艺术概括为“准、实、活”三个字。的确，这是一种很高 的教学境界，问题是怎样才能达到这种境界? 应试教育的举措是：以“面广、量 大”求准；以“反复演练”求实；以“高深、奇巧”求活。于是，师生就象应试 教育战车上的两个轮子，拼命往前奔，但车上装的东西有用没用呢? 不妨举例反 思之： 例：太阳光垂直射到地面上，地面上每平方米接收到的太阳光的功率为 1 3 5 k w ，若已知地球的半径为6 4 x1 0 3 k m ，日、地间的距离为1 5 x1 0 8 k m ，求 太阳发光的输出功率和地球接受到的太阳光的总功率。 该题的得分率极低，学生反映的最大困难是根本无从下手，不知道用什么方 法、什么公式进行求解。究其原因是因为不少学生解题时，并不是通过对试题所 给条件的分析，从而建立解题的物理模型和方法，他们往往对试题仅是粗略的看 一下，便立即与贮存在头脑中的大量习题进行对照，判定该试题属于哪一种类、 哪一题型，然后取出求解这类性质的题型和方法，对试题进行求解。对于此类生 题，虽搜遍了头脑中的每个角落，但似乎末与贮存在头脑中的题型对上号，自然 也就无从下手了。更可悲的是，有的学生求得的第二问的答案居然只有数百焦， 4 地球从太阳获得的能量如此之小而又未引起怀疑，这不是极大的讽刺吗? 可见，能力的培养、素质的提高应从学习最基本、较简单的内容入手。如果 学生在初学阶段的学习过程中就养成了一些不良习惯和方法，到高三时再想考虑 怎样培养能力，则首先必须要花大力气去改变学生的不良学习习惯，但高三的气 氛已不适合去改变学生的学习习惯，最终能力的培养只能成为一句空话。从这个 意义说，初中、高一、高二正是培养学生能力的好时机。 综上所述，物理教学的应试模式由于过于注重眼前的实用性和目标的趋利 性，使得学生的学科视野和思维方式偏于狭窄；由于过强的针对性与要求的划一 性，学生个性的发展在很大程度上受到束缚和抑制。因此，在推行素质教育、培 养跨世纪人才的今天i 解放思想，大胆变革，破除一切不适应现代化需要的教育 观念、教学方法和教学手段，应成为我们物理教育工作者的共同愿望和自觉行为。 第二节基于问题的学习与我国素质教育 原国家教委在关于当前积极推进中小学实旖素质教育的若干意见中明确 指出：“素质教育是以提高民族素质为宗旨的教育。它是依据教育法规定的 国家教育方针，着眼于受教育者及社会长远发展的要求，以面向全体学生、全面 提高学生的基本素质为根本宗旨，以注重培养受教育者的态度、能力、促进他们 在德智体等方面生动、活泼、主动地发展为基本特征的教育。”素质教育与全面 发展教育从根本上说具有一致性，素质教育是对全面发展教育的完善。 要实旆素质教育，必须改变教育观念，转变学生观，加大教育改革的力度， 素质教育是一种新的教育思想、教育观念，而不是- - i 7 具体的课程或一种具体的 方法是通过学校的各种教育教学活动来进行的。 课堂教学是实施素质教育的主渠道，只有通过课堂教学，才能把素质教育真 正落实到实处。因此我们必须改革课堂教学方法：一是要从时代和社会发展的特 征和趋势来审视过去的教学方法：二是要研究文化传统问题；三是要吸收国外教 育教学改革方面的新成果。 在国外当前教育改革浪潮中，为了促进学生掌握灵活的知识基础和发展高层 次的思维技能、解决问题及自主学习能力，以问题为基础来展开学习和教学过程 似乎已经成了一条基本的改革思路：问题教学；问题解决：建构主义情境学习； 基于问题的学习等，对当代的教学产生了重大的影响。它强调把学习设置到复杂 的、有意义的问题情境中，通过让学习者合作解决问题，来学习隐含于问题背后 的科学知识，形成解决问题的技能，并形成自主学习的能力。其目的是培养学生 自主学习的兴趣与能力，包括学会与人合作、自主决策、收集信息、解决问题的 能力等，从而使学生的个性健全发展。从学习的过程和教学的目的上看，本人认 为p b l 与我国素质教育以育人为本、全面提高学生的基本素质为根本宗旨的理念 5 是一致的，体现了我国素质教育的特点和要求，具体主要表现在以下几个方面： 一、基于问题学习能提高学生创新能力的培养 与传统的“应试教育”着眼予分数和选拔，以考取高分获得升学资格为目地， 属急功近利的短视行为不同，基予阀题学习非常注重学生创新能力的培养。一个 人要有创新能力，首先要有创新思维，而闯题则是创新思维的起点。因此，实施 创新教育，首先要激发学生的问题意识，然后在学生自己分析问题、解决问题的 过程中培养其创新能力。所谓问题意识，是指人们在认识活动中，经常意识到一 些难以解决或疑惑的实际问题及理论问题，并产生一种怀疑、困惑、焦虑、探索 的心理状态，这种心理又驱使个体积极思维，不断提出问题和解决问题。思维的 这种问题性一t l , 理品质，称为问题意识。强烈的问题意识，作为思维的动力，促使 人们去发现问题，解决问题，直至进行新的发现创新。理论与实践证明：一切 创新都始于问题的发现，而发现问题又源于强烈的问题意识。所以没有问题意识， 创新精神及创新活动将成为无本之木。近代著名教育家陶行知在一首诗里写道： “发明千千万，起点是一问。禽兽不如人，过在不会问。智者问得巧，愚者问得 笨。人力胜天工，只在每事问。”这充分体现了“学问”的重要性。 问题意识是思维的动力，是创新精神的基石，然而问题意识不是天生的，它 也需要培养和激发。据考察和研究，我国学生的问题意识比较薄弱，他们不敢或 不愿提出问题，或者是不能或不善于操出问题。为此，有必要加强他们的问题意 识和提问能力，基于问题的学习以问题作为学习的驱动力，学习以问题为中心， 整个教学环境和氛围相当民主、师生平等、教师鼓励学生质疑问难：教师精心设 置问题情境，让学生自己主动提出问题，并在教师的引导下、帮助下、同学相互 合作、共同努力解决问题。在解决问题的整个过程中。学生可以充分发挥他们的 创造性，提出自己对问题解决的建议、方案并进行论证。基于问题学习为学生发 挥创造性提供了平台，有利于培养学生的问题意识、提高他们分析问题、解决问 题的能力，最终实现创新意识和创新能力的提高。 二、基于问题的学习能提高学生实践操作的能力 我们现存教育的一个弊端是教材上的问题及课堂内教师所提的问题与现实 生活问题总有一定的差距，学生进入社会以后，需要较长的时间把所学与实际结 合起来。而基于问题的学习是基于真实情境( a u t h e n t i c ) 的学习，它要求所创设 的问题即要学生解决的问题与他们当前和今后的工作与生活密切相关。这给学生 提供了一个运用所学知识的“虚拟”平台，甚至是实际平台，提高了学生的实践 操作能力，缩短了知识与应用之间的差距，弥补了传统教育“高分低能”的不足。 基于问题的学习能产生具体的学习应用情景。基于问题学习中处理的问题是 6 真实生活情景中可以找到的问题。当学生看到他们的学习资料与他们自己的实际 生活之间的联系时，学生的积极性很快被调动起来，他们会做最大的努力来学习、 掌握相关信息，并运用所学解决闯惩从而提高他们的实践操作能力。 三、基于问题的学习能培养学习自主学习能力 与传统的“教师满堂灌，学生被动听”教学不同，基于问题的学习是以学生 为中心的学习方式，从问题的提出、问题的晃定、问题的陈述到假设的提出、方 案的制定、方案的实施，再到结果的评价、修改整个过程，学生都主动参与，为 学生的自主学习能力的培养提供了良好的环境。 在基于问题的学习中，学生从老师给定的问题情境中选择自己感兴趣的子问 题，选择有共同兴趣的同学形成小组，一起分工合作，从问题的确定到最终的问 题解决，都是他们自主学习的过程，这大大提高了他们自主学习的能力。 基于问题的学习需要学生的参与，从而使得学习成为一个积极的过程一一个 发现的行动。学生检查这个问题，研究它的背景，分析可能的解决方法，查找相 关的资料，对资料进行分析、整理并加以利用，最后得出解决结果或设计出解决 方案。这些学习机会是开放的。学生能够根据自己兴趣和学习风格进行学习。他 们充分利用可各种利用的技术和资源：室内学习资源、个人资源和社团资源等。 从如何查找信息，对信息进行分析、决定资源的有效性、可信度，对资源的再利 用，到最后的得出结论，学生都要发挥他们的自主性，运用他们的自主学习能力， 作出正确的判断，得出自己的结论，整个过程都是学生自主学习的过程，这给培 养学生的自主学习能力提供了实践平台，学生的自主学习能力得到了提高。 四、基于问题的学习能提高学生的交流能力 基于问题的学习以是小组的形式进行的，在整个学习过程中，学生首先得学 会在小组内与合作者如何进行良好的交流与沟通，相互进行合作，共同完成任务。 其次，学生还要与导师交流，学会从导师处获取必要指导，以确保自己的学习顺 利进行。此外，为了解决问题，学生还需与相关的人物打交道，他们得学会如何 取得与他交流的机会，该采用什么样的方式、 用什么样的词语、语气等与他交流，如何才能获取自己所想要的资料，这为学生 今后在社会上与他人交流打下了良好的基础。 五、基于问题的学习能培养学生合作能力 社会的发展一方面表现为分工的越来越细。同时也表现为各部门之间的联系 越来越紧密，而呈现协作化、整体化、一体化的趋势。积极的群体合作能最有效 地形成整体力量，发挥个体的最大潜能，进行合作者之间的知识互补、杂交、锻 7 打，情感的互感、互激、互存，思维上的激化、活化、深化从而让人们对事物 的认识迅速发展。 基于问题学习的特征之一就是以小组的形式来完成整个学习过程。在整个基于问 题学习的中，全体学生被分成几个小组，组内进行任务分工，相互交流、共同合 作，最终完成学习任务即形成问题解决结果。只有小组全体成员齐心协力，才可 能高效率、高效果的完成任务，也就是说，他们不仅要有合作意识，更需要学会 怎样与他人进行赢效的合作。毋庸置疑，在最后解决问题之对，学生的合作能力 也会得到极大的提高。 六、基于问题的学习能培养学生的信息素养 在信息社会，人们也己提出除了传统的读、写、算能力以外，还应增加一项 新的素养，即信息素养( i n f o r m a t i o nl i t e r a c y ) 。所谓信息素养是指人所具有的 对信息进行识别、加工、利用、创新、管理的知识、能力与情意等各方面基本品 质的总和。 一个学习者的信息素养，主要表现为下述信息能力： 冷运用信息工具的能力：能熟练使用各种信息采集工具、编译工具、发送 工具、存储具； 夺获取信息的能力：能够根据自己的学习目标主动地、多途径地搜集各种 学习资料与信息能熟练使用阅读、访问、讨论、参观、实验、资料检索、 电子视听感知等获取信息的方法； 夺处理信息的能力：包括鉴别、筛选、分析、综合、抽象、概括、记忆、 表达信息的能力： 夺创造信息的能力：善于运用创造性恩维、灵感思维与发散思维方法，通 过比较分析、相关分析，寻找信息生长点，发现与创造新的信息： 夺表达信息的能力：能用恰当的符号把对自