应用研究性教学法和P-MASE模型形成的整体教学设计方案(何老师)

发布时间: 2023-09-18

应用研究性教学法和P-MASE模型,对本人所教课程进行教学重构设计,形成整体教学设计方案。

P-MASE模型运作包括5个环节:引入问题(problem)、寻找方法(method)、科学分析(analysis)、有效解决(solu-tion)及效果评价(evluation)。

下面以大学物理中力学部分的“刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律”为例作教学设计。

1.引入问题

情境一:首先请一位学生坐在茹可夫斯基转椅上,两手各握一只哑铃,平举双臂,并使他与转椅一道以一定的角速度旋转,然后放下两臂,要求学生观察平举双臂和放下双臂时人与转椅转动的快慢是否相同。

情境二:播放一段优美的花样滑冰,运动员在加速旋转时双臂是收拢的,停止转动时,双臂是打开的。

情境三:播放跳水运动员跳水的过程,在空中翻转时,运动员的臂和腿是蜷缩的,接近水面时,他的臂和腿是伸直的。在这样的情境中,学生提出了诸如以下种种问题:平举双臂和放下双臂时转椅转动快慢为什么不同?为什么两手要握哑铃,不握哑铃,会怎样?花样滑冰运动员怎样才能不依靠外界的帮助,使自身的转速随着音乐的节奏时快时慢?跳水运动员在接近水面时,必须伸直臂和腿吗?如果没来得及伸直,对他的成绩会有影响吗?为保证运动员的安全,对水池的深度有什么要求?这些问题有些可以用原来的知识解决,有些则不行。这一过程,使学生在建构和重构已有知识的过程中,发现已有知识无法解释现象或问题时,会意识到自己知识的欠缺,就必然会产生学习的内部动机。

2.寻找方法

列出了解决问题的所需知识:角速度,角加速度,角量和线量的关系,力矩、转动惯量的概念,刚体的定轴转动定律,角动量的概念,质点运动学和动力学相关知识,并把质点的运动和刚体的定轴转动作对比分析。教师引导学生从已学过的刚体对定轴的角动量入手,利用数学工具找出理论依据,再进一步解释提出的问题。

3.科学分析

对角动量定理和角动量守恒定律学生采用了讲解、图表文字的方法。对茹可夫斯基转椅实验中为什么两手要握哑铃,采用了实验体验的方法。同时提出了其他问题,如能否自己控制转椅的转动和停止,并提出了设计方案,即用一个可以绕轴转动的轮子,先让轮子转起来,再手握这个转轮坐在茹可夫斯基转椅上,通过改变轴的方向来使自己转动或停止,并进行了试验验证。

4.有效解决

各小组对问题结果、知识重建、知识建构所采用的方法等进行了总结。这样的展示、总结活动一方面增强了学生对问题的理解程度,另一方面可以用来评价学生对有关内容的掌握水平、小组成员的合作探究精神和表达能力。

5.效果评价

通过实际课堂授课后再进行效果评价。