系统教学法在中学科学导学案设计中的应用
陈紫微
[摘要]导学案不应是教学流程的简单呈现，而应是一个科学完整的学习方案，一幅知识的“寻宝图”。笔者通过实践，总结归纳教师可以通过铺垫学习准备、开展合作学习、构建知识体系、强化巩固练习、对比反馈调整五个步骤，将导学案和系统教学法的五个环节相匹配，编写系统导学案。运用系统教学法设计的导学案，不仅有助于学生对新知识的接受和掌握，更有利于调动学生的学习积极性，培养他们自主学习、合作学习、探究学习的良好品质。
[关键词]系统教学法 导学案 设计
中学科学导学案是在传统教案的基础上，按照“教学以学生为中心”的基本原则设计出来的，旨在帮助学生更好地明确学习目标，理解学习内容，积极主动地参与学习活动，从而达到提高学习质量的目的。导学案本身就是一个系统，应当遵循系统教学法的设计思路。因此，导学案不应是教学流程的简单呈现，而应是一个系统的学习方案，一幅知识的“寻宝图”。美国著名学习心理学家加涅认为，学生的学习从本质上讲是一个系统而完整的信息摄取、内化、储存和反馈的过程，即知识的知觉选择、理解领会、记忆储存和作业反馈的过程，所有教学活动都应为这一过程提供良好的外部条件。系统教学法注重信息系统，强调有意义的接受学习，要求教师在教学过程中通过有计划、有目标、循序渐进的学习指导，帮助学生不断完善和优化认知结构。笔者通过实践，总结归纳教师可以通过铺垫学习准备、开展合作学习、构建知识体系、强化巩固练习、对比反馈调整五个步骤，将导学案和系统教学法的五个环节相匹配，编写系统导学案。以下，将以《变阻器》一节为例，说明系统导学案的编写方法。
一、展示生活情境，铺垫学习准备
学生的学习准备，是指适应新知所需的原有的知识或心理发展水平。它不仅可以固定新知识的上位观念，还能改变认知先决条件。对于科学学习而言，学生的学习准备，就是指相关生活实例的收集、科学概念的辨析、科学规律的把握，科学实验的设计以及科学态度情感价值观的感悟。
教师可以将学习准备，融入到生活情境之中，让学生挖掘内在的概念、规律，吸引其注意力，提高学习的兴趣，为新知的学习做好准备。由此，系统导学案的编制，应特别强调从情境中展示生活问题。如，学生在学习变阻器之前，已经通过探究活动知道影响导体电阻的因素有三种，分别是导体的材料、导体的长度以及导体的横截面积。可是，改变电阻对于我们的生活有什么意义？电阻越小消耗的能量越少，为什么有时还要增大电阻？这是很多学生不理解的。奥苏贝尔说过，知识以从具体到抽象的层次网络结构（认知结构）的形式存储于大脑之中。
|
因此，导学案的设计在这一部分应充分利用学生已有的知识和求知愿望，引导学生观察生活现象，从而形成实践和体验；通过阅读教材回忆和激活相关旧知，起到承上启下的作用；在这一过程中产生的问题将进一步激发他们学习的动机，促进他们主动进入有意义的学习状态。
学习准备环节 |
准备内容 |
设计意图 |
课前准备 |
展示生活问题，创设问题情境：宝宝要睡觉了，妈妈还要备课，奋笔疾书，灯光刺眼，该怎么办呢？ |
激发学生思考改变灯泡亮度的方法，培养学生分析问题、解决问题的能力。 |
观察现象并体验：调节收音机的音量、调节风扇的速度。 |
培养学生观察生活中的科学的能力。 |
|
复习：影响导体电阻的因素、电流与电阻的关系。 |
唤醒学生旧知，有助于学生更好的引出新知。 |
|
阅读资料包，思考：1、改变哪种影响电阻大小的因素最为容易？ 2、如何在最小的空间内获得最大的长度？ 3、选择哪种导体材料最合理？ |
补缺旧知，培养学生分析材料、整合信息的能力，从而进一步梳理旧知结构，形成最终模型。 |
|
课堂准备 |
观察不同形状和规格的滑动变阻器，说出滑动变阻器各个结构的名称。 |
培养学生的观察能力和语言表达能力。 |
可以发现，学生通过对该导学案的学习，做好了电阻器相关知识的准备，为电阻器的制作和使用做好了相关铺垫。
二、创设探究问题，开展合作学习
建构主义强调每个学习者都有自己的经验世界，不同的学习者可以对某种问题形成不同的假设和推论，而学习者可以通过相互沟通和交流，相互争辩和讨论，合作完成一定的任务，共同解决问题。同时学习者可以与教师、学科专家等展开充分的沟通。这种社会性相互作用可以为知识建构创设一个广泛的学习社群，从
而为知识建构提供丰富的资源和积极的支持。在分组的过程中，笔者将社会心理学的合作原理纳入教学之中，依据学业水平、能力倾向、个性特征、性别等方面的差异，将全班学生分成A、B、C、D、E、F六个等第，然后将30名学生按组内异质、组间同质的原则，组成5个学习小组，从而更好地实现组内互助、组间竞争的学习氛围，如图1。
合作学习是整个教学流程的关键环节，导学案在这一部分本着“低容量、高思维密度”的原则，创设条件以实现学生与学生之间、学生与教师之间、学生与环境之间的相互作用。通过探究滑动变阻器对电路中小灯泡明暗影响的实验，开展组内讨论、组间评价等形式的互动，促进学生认知水平的有效提高。在课堂这个自然状态的生态中，激发系统活力，促进师生和谐发展和成长。
合作学习环节 |
|
设计意图 |
||
探究变阻器的使用方法 |
利用提供的实验仪器：滑动变阻器、导线、开关、小灯泡、干电池（3节）、学生电源，连接一个可调节灯泡明暗的电路。 |
通过连接电路，记录实验现象，培养学生的探究能力、动手实践能力和小组协作能力。 |
||
讨论1：有哪几种方法可使灯泡有明暗的变化？ |
利用旧知，唤醒新知，激发学生发散性思维。 |
|||
讨论2：通过实验，你认为哪种方法更简便？ |
培养学生比较分析的能力 |
|||
讨论3：滑动变阻器是如何连入电路的？ |
培养学生的动手操作能力 |
|||
探究变阻器的工作原理 |
讨论4：为什么无论向左或是向右滑动滑片，灯的明暗都没有变化？ |
培养学生通过分析实验现象、归纳滑动变阻器工作原理的能力。 |
||
讨论5：如何连接接线柱，才能使滑动滑片时改变灯泡的明暗？ |
||||
讨论6：向左滑动滑片，为什么有些小组的灯泡的逐渐变亮，而有些小组的灯泡逐渐变暗？ |
||||
讨论7：为什么闭合开关，小灯泡一下子亮了又灭了？为了防止这种情况发生，在闭合开关前，你需要注意什么？ |
培养学生分析、解决实验意外的能力，并提升学生安全实验的意识。 |
|||
讨论8：如何连接滑动变阻器，使得向右滑动滑片时，灯泡逐渐变暗？ |
培养学生解决问题的能力和动手实践的能力。 |
可以发现，通过设置难度适宜的任务，能够让全组学生“动”起来。这节课中的探究活动，需要有学生一边滑动滑片，一边观察灯泡亮度，一边记录，这就要求组内成员各司其职，缺一不可。合作学习作为课程改革背景下的一种新的学习方式和教学组织形式，给我们的课堂带来了生机与活力。不仅能培养学生竞争意识，激发内驱力，也能更好的关注弱势群体。
三、结构知识体系，及时小结强化
从心理学角度来看，最有效的记忆是即时记忆。如果教学过程中留有一定的时间进行强记训练，学生就可以在刚刚学习新知识的较短时间内对知识有印象。所以，导学案应为这一部分留有显著的位置，提醒学生将在老师引导下总结出来的条目化、系统化、联系化的知识内容进行整理和记录，构建一幅思维导图，从而使学生对所学知识一目了然，在头脑中留下简洁、清晰的结论，方便学生对这些知识的系统记忆和复习巩固。同时，也有利于发展学生形成良好认知结构能力、概括能力和表达能力。
|
四、聚焦学习目标，强化巩固练习
巩固练习是教学过程中巩固教学成果、强化知识的重要途径，也是产生有效教学反馈信息的环节。巩固练习分为课堂练习和课后练习。课堂练习要求独立完成，不允许讨论，以便师生双方都能及时获得反馈信息；课后练习提倡学生独立思考，对部分难度较大的问题，学生可以通过查找资料完成，但学生对自己的掌握情况须有一个准确的评价。教师通过对练习的检查、批改，及时获得学生学习状况的基本信息，并据此制定补救措施，调整导学案。学生可以自行纠错，并根据自己对知识的掌握情况，调整学习行为，不断提高学习策略水平。
根据本节课的学习目标，笔者设计了如下课堂练习：
1. 如图3所示，电源电压保持不变，滑动变阻器接入电
路的部分是______段（用字母表示）。当滑片P向左移动
时，变阻器连入电路的电阻______，电流表的示数______。
【学习目标:认识滑动变阻器的电路符号；了解滑动变阻器的原理是改变连入电路中电阻丝长度。】
2. 
图4所示的滑动变阻器，在电路中，当滑片P向右移动时能使电路中电流增大的是图（ ）
【学习目标:利用滑动变阻器的使用原理，能够从滑片定向移动后引起电路中电流的变化的条件出发正确选择接线柱的接法。】
课后练习（略）
五、开展相互对比，积极反馈调整
反馈存在于教学的整个流程中，师生通过捕捉教和学得效果、信息，并及时与学习目标比较，发现差距，找出原因，制定措施，调整行为，使行为效果接近学习目标。
同学之间、学习小组、教师对课堂练习和课后练习进行评价，对练习中出现的问题给予改正，对有关知识进行再强化，可以帮助学生逐渐提高自我反馈和调整能力，养成自我评价和自我教育的好习惯。
笔者的教学实践证明，运用系统教学法设计的导学案，遵循认知规律，突出学生的主体地位，不仅有助于学生对新知识的接受和掌握，更有利于调动学生的学习积极性，培养他们自主学习、合作探究的科学素养。
参考文献：
[1](美)R.M.加涅著.教学设计原理[M].王小明，等译.上海：华东师范大学出版社，2007.
[2]阮庆生.基于生态学视野的科学课堂研究[J].教育研究，2007.
[3]缪素娟，对数学有效学习策略的新思考[J].新课程研究：基础教育，2009，（8）
[4]沈和凤，强化科学教学理念 提升新课程教学水平[J].吉林教育，2009，（3）
[5]林朝惠，化学课堂教学中学生有效性学习方式的培养[J].中学课程辅导·教学研究，2009，（18）