[職稱論文]初中物理教學論文“5E”模式在初中物理教學中的運用

1 “5E” 模式在初中物理教學中的運用 以壓強教學設計為例 摘要： 本文以壓強教學設計為例，闡述了 5E 學習循環(huán)模式在初中物理教學中的運用。 關(guān)鍵詞： 5E 模式 物理教學 5-E 學習循環(huán)模式由生物科學課程研究（ Biological Science Curriculum Study，簡稱 BSCS）于 1989 年創(chuàng)立，它主要由五個階段構(gòu)成，即準備 engagement；探究 exploration；講解 explanation；應用 elaboration；評估 evaluation。 5-E 學習 循環(huán)模式屬探究教學法的一種，建構(gòu)主義為其基本精神。作為對教學基本模式的進一步發(fā)展，成為一套更完備、更符合學生認知特點的教學程序和教學策略。 1E 準備 1 1 創(chuàng)設情景 設境激趣：（輕功表演）準備八個大的氣球（先吹好氣但不要吹的太飽滿）、合成板。 師問：這是大家熟悉的氣球，如果我們?nèi)苏驹谏厦鏁霈F(xiàn)什么結(jié)果呢？ 生：氣球會炸！ 師實驗：將氣球緊密放在地面上，然后將合成板放在氣球上。然后扶著桌子慢慢站上去，最后松開手直立于氣球之上。（學生驚訝，興趣高漲） 師：你們想 不想擁有這種能力??？ 生：想！ 再通過多媒體出示圖片：小姑娘站在雪地里，對雪地有壓力，雙腳陷入雪里；一大人利用雪橇站在雪地里，對地面也有壓力，卻幾乎沒有陷入雪地；用手按皮膚，手指對皮膚有壓力，皮膚被按進一些，用的力越大，陷入越深；用手按圖釘帽，手對圖釘有壓力，圖釘尖扎進桌面。吊有鉤碼的細繩對橡皮泥有壓力作用，細繩壓入橡皮泥。 師：用物理的語言描述這些事例，找出這些事例中所包含的共同特征？（學生思考回答，教師引導提出：相同之處，都有壓力產(chǎn)生，都產(chǎn)生了作用效果） 師：請同學們分析 這些現(xiàn)象的相同點和不同點？（學生思考回答，教師引導提出：不同之處，壓力的作用效果、力的大小、受力面積等不同） 2 師：誰能夠根據(jù)這些現(xiàn)象提出一個可探究的問題？（學生思考回答，教師引導提出：壓力的作用效果跟什么因素有關(guān)？） 師生對話和同學之間的交流，以及實驗提供的儀器，調(diào)動學生已有的感知，讓學生親身感受到壓力的作用效果與物理量可能有的聯(lián)系。在老師的引導下，能回憶起控制變量法對研究和處理問題的好處。 （在以上準備過程中教師應該注意：學生要學的科學概念和規(guī)律是什么？學生可能存在的“誤解”有哪些？ 可能的原因是什么？哪一個活動 (哪一步 )是關(guān)鍵？學生應該注意觀察哪些現(xiàn)象？應該如何操作和記錄？應該如何啟發(fā)學生？用什么樣的問題？材料是否準備齊全？數(shù)量是否足夠？有沒有潛在的安全問題？如何協(xié)調(diào)學習小組內(nèi)的集體討論？） 1 2 提出問題 多媒體展示腳印圖片。 先通過教師引導使學生明白腳印反映了壓力的作用效果。 師：大家想弄清那一些問題呢？ 生 1：為什么這兩個腳印的深淺不一樣？ 生 2：腳印的深淺與沙子有沒有關(guān)系？ 生 3：腳印的深淺與人的體重有沒有關(guān)系？ 生 4：腳印的深淺與腳的大小有沒有關(guān)系？ 生 5：為什么這兩個的壓力的作用效果不一樣？ 生 6： 教師從中確定本節(jié)課所研究的課題：壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)？ 師：你們能不能猜一猜壓強與哪些因素有關(guān)嗎？ （教師要先界定學生研究范圍，而不是全盤放開，這種界定是由學生的能力水平而定。明確指出我們要干什么事，本節(jié)課要探究的問題是由老師提出的，不必在此過多做秀。每次探究活動都有各自的偏重點，不是每個環(huán)節(jié)都要由學生完成。） 2E 探究 2 1 進行猜想 3 （學生交流） 生 1：腳的大小。 生 2：沙子的軟硬程度。 生 3：人的體重。 生 4： 師：同學們可以交流一下各自的想法，然后對自己認為最可能的猜想進行探究。 教師引導整理：受力面積、壓力的大小。 2 2 設計實驗 教師提供大量器材后請學生設計實驗方案。 學生思考、討論后交流： 生 1：研究壓力的大小用不同的重物（底面積相同）分別壓在沙子上來比較它們壓痕的深淺。研究受力面積時用重力相同底面積不同的重物分別壓在沙子上來比較它們壓痕的深淺。 教師引導學生評估（強調(diào) 控制變量法）后請學生發(fā)表不同的意見。 生 2：用橡皮泥來代替沙子做實驗。 生 3：我覺得還可以用面粉來做實驗。 生 4：重物的重力可以通過加減砝碼來改變。 生 5：底面積可以用同一物體的不同面來改變。 師：先討論各自方案可行性，然后與課本給出的參考方案比較后，選用最簡便快捷的實驗方案，寫下你的實驗步驟及應注意的事項。（學生在第一階段所發(fā)現(xiàn)的問題是什么？收集到哪些數(shù)據(jù)和信息？如何幫助學生根據(jù)這些信息和數(shù)據(jù)得出結(jié)論？如何幫助學生按照科學的邏輯推理 過程進行思維？可能的誤解在什么地方？如何進行過程性評估？） 2 3 進行實驗 學生動手做實驗，教師巡回指導。 學生交流實驗結(jié)論： 4 生 1：在壓力一定時，受力面積越小，壓痕越深。在受力面積一定時，壓力越大，壓痕越深。 生 2：壓力一定時，受力面積越小，壓強越大；受力面積一定時，壓力越大，壓強越大。 歸納：壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關(guān)。 3E 講解 教師指出：我們在實驗時采用了控制變量的方法，但在實際生產(chǎn)、生活中比較壓力的作用效果時不可能都滿 足這一要求，我們該怎么辦？給前面提供的大象、演員賦上相關(guān)物理量，學生思考交流。 生 1：重量一樣時來比較受力面積。 生 2：受力面積一樣時來比較重量。 生 3：和比較密度一樣，比較相同受力面積上承受的重量。 生 4： 歸納：因此我們用一個新概念來描述壓力的作用效果壓強：物體單位面積上所受壓力的大小。 師：如果我們用 P 來表示壓強、 F 來表示壓力、 S 來表示受力面積，你能用公式來描述壓強嗎？ P=F/S 請同學根據(jù)前面所學速度、密度等物理量的方法得出壓強的單位： N/m2， 教師指出為了紀念一位科學家，我們通常用帕斯卡（ Pa）來做壓強的單位，即： 1N/m2=1Pa。 學生體驗：每個學生取一粒西瓜籽平放手中現(xiàn)在手所受到的壓強大約為 20Pa。 學生分組計算對大象和舞蹈演員地面的壓強。教師巡回檢查。 4E 應用 多媒體展示關(guān)于車輛超載對路面造成破壞的報道。請學生思考為什么公路會“體無完膚”。 生 1：車子上裝的貨物太多了。 生 2：路面不能承受車子對地面的壓強。 5 生 3：車子的輪子太窄了。 通過引導使學生明白：任何物體能承受的壓強都是有限 度的。教師進一步引導學生思考防止路面被損壞呢？ （學生討論后交流）生 1：提高路面的質(zhì)量，使其能承受較大的壓強。 生 2：通過減小壓力來減小對路面的壓強（正常裝載貨物）。 教師問：三峽工程上的大型水輪機從工廠生產(chǎn)出來就有幾十噸而且不能分割，你知道是怎樣把它運到三峽工地的嗎？ 學生討論后交流：通過增大受力面積來減小壓強。多媒體展示啄木鳥吃蟲子、按圖釘、用刀切菜的圖片。 師：在這些情況下我們是應增大還是減小壓強呢？ （學生思考、討論后交流）引導學生分析弄清增大壓強的方法。增大壓力 、減小受力面積。學生活動：你能說說生活生產(chǎn)中還有哪些地方需要增大或者是減小壓強嗎？（學生討論交流） 生 1：磨刀是為了減小受力面積增大壓強。 生 2：書包帶子做寬是為增大受力面積減小壓強。 生： 師：這邊有一則新聞材料：在北方某地的一個寒冷早晨，河面上都結(jié)了層薄冰，一位小孩不小心滑到河中央壓破薄冰而掉入冰窟窿里，很多人看見了都圍過來，距小孩一定距離就不敢再靠近去救小孩，有人說“快找些木板來”就在此時，一個大學生模樣的小伙子迅速跑過來，在距小孩一定距離時，趕緊趴下身，爬著過去，終于 把小孩救起，大家都向他投去敬佩的目光，有的夸他不愧是有知識的人 請問： 小孩為什么會壓破薄冰掉到冰窟窿里？ 為什么很多人到一定距離就不敢再靠近？ 有人叫：快找些木板來，有沒有道理？ 小伙子后來為什么是爬過去，而不迅速跑過去？ 6 （此題一出，學生興趣高漲，既達到鞏固知識，更體現(xiàn)人文價值觀，為本節(jié)課劃上圓滿句號。如何組織和提供新的問題情境？如何使學生看到科學概念和日常生活經(jīng)驗之間的關(guān)系？如何使學生看到科學概念在社會實踐中的應用和意義？學生在掌握這個概念上還有 一些什么地方需要彌補和加強？下一個學習循環(huán)的課題是什么？兩者的聯(lián)結(jié)點在什么地方？） 5E 評估 采用課堂教學的反饋，當堂檢測，充分發(fā)揮小組的評價作用，使學生學習主動，合作得當，很好的調(diào)動了學生學習的積極性。教師起到了很好的調(diào)控學習的作用。包括教師的評估（階段性的和總結(jié)性的）以及學生的自我評估和反思。在物理教學中讓學生有計劃、有意識地進行自我評估和反思，使學生掌握終生學習的技能而逐漸向“專家”過渡。 總之，用 5E 學習環(huán)模式進行教學，對學生學會怎樣學習是很有意義