蕭山市教委教研室何慶生
一、對教學內容進行重新設計的意義在課堂教學設計中，怎樣組織教學內容，並以怎樣的方式呈現給學生，這是教學設計的重要問題。既然教材已呈現了教學內容，那麼為什麼教師需要對教學內容重新進行設計呢？原因有下列幾點：
（1）從本質意義上說，教材**於編者與他心目中假想的那個學生的對話，編者致力於在「他」原有的知識框架上，按知識的邏輯結構給「他」生長新知識，但無論編者如何高明，他無法滿足現實生活中每個學生的需要，哪怕是學生的「小集體」──班級的需要，因此，編者和學習者之間存在著這一種普遍的矛盾。 （2）教材是乙個靜止的知識庫，與學生接受知識的動態過程不相符合。 （3）現有的教材是對現有物理知識的高度簡約化的概括與描寫。
很少，甚至沒有敘述哪些定律和規律的發現與探索過程，使教材成了一本無人活動的科學記錄本。 很顯然，在教學素材的設計中，除了要利用好教材這一知識載體外，教師這種活的知識載體應與教材互為補充，融為一體。體現在課堂教學的設計中，就是教師通過研究學生的實際情況，對教材所呈現的教學內容進行重新編排。
裁剪、充實，活化教學內容，使教學素材既符合知識本身的邏輯結構，又符合學生的認知規律，達到教學素材處理上的優化。可以這樣說，如果教材的知識體系是人體的骨架，那麼血和肉是需要教師給它補上去的，只有這樣才能成為乙個生動的人。為此，對教學素材的設計，我們提出如下三個方面的要求：
[!二、教學內容沒計的基本原則 1、形象、直觀原則現代資訊理論告訴我們，大腦在接受資訊時，具體概念較一般概念要容易學得多。高中階段的物理概念和規律要從直觀、具體的事例中抽象概括出來，若離開了具體、直觀的事例，則很難使學生體會到概念和規律獲得的過程，使知識資訊的學習難以成為實質上的意義學習，學生頭腦中知識資訊的編碼，也僅僅是沒有形象編碼的單一的抽象編碼。
資訊加工論告訴我們，學習過程中既有形象編碼，又有抽象編碼的雙重編碼要明顯優於只有抽象編碼的單一編碼。因此，物理課堂教學，應該向學生提供足夠的感性材料，這些感性材料的獲取，主要來自兩個方面，一是從學生日常生活中的所見所聞中獲得。二是從物理實驗中獲得。
但作為一名物理教師，在課堂教學的設計中，更應注重後者，因為物理是一門以實驗為基礎的學科，雖然學生在生活的例項中也可以得到感性材料，但從實驗獲得的感性材料有著它獨特的優點。因為從生活中得到的感性材料通常來自複雜的運動形態，本質的、非本質的因素通常交融在一起，從而使學生難以把握本質的東西。而實驗則可以提供精心選擇的、經過簡化和純化了的感性材料，它能使學生對物理事實獲得明確、具體、富有針對性的事實，而這種在具體事實依託下建立起來的概念和規律。
作為知識資訊，它是以雙重編碼的形式貯存，而雙重編碼下的知識，學生會感到既具體、充實，但又簡潔、明了。 例如：「即時速度」的概念，對於高一學生來說，是非常抽象難學的，為了正確地建立起即時速度的概念，乙個有效的方法就是：
通過實驗具體演示平均速度的測量，（可用氣墊導軌，光電門與計數器配合起來使用），並逐漸把位移（時間）取得越來越小，（即b點向a點靠近）。這時所測得的平均速度值會越來越趨向於某一值，由此說明，當b點與a點越接近，通過ab這一段距離的速度變化越小，所得的平均速度越接近a點的速度，以此實驗事實為依據，啟發學生超脫具體實驗條件的限制，運用思維去繼續操作「理想實驗」，假如把b點與a點無限接近，作為位移來講已經接近到了幾乎只有a點，那麼所測得的平均速度又是什麼呢，學生的思維到了這一層次，即時速度的概念已經不言自明；這時測得的平均速度實際上已是通過a點時的速度了，即時速度的概念便自行引出。這樣做的好處是把需要用抽象的思維方法才能引出的概念轉化成了具體可以操作的實際問題，達到了抽象問題具體化的目的。
[!再如《遠距離輸電》這一課時的教學中，有兩個問題比較突出，一是功率一定的情況下輸送電壓越高，電能損失越少。這個問題在形式上學生接受了，但在思維深處卻總是感到有點難以理解。
二是在電能損失的計算時，對輸送電壓、線路損失電壓的概念搞不清楚，不知道用哪個電壓來計算電能的損失。但是，如果在教學過程中我們把遠距離輸電的實驗搬到課堂上來，那麼問題就可以得到滿意的解決。實驗原理圖如下在上述實驗中，電源可用低壓電源的交流輸出端，變壓器可用自耦變壓器，輸電線可用電阻率較大的合金絲。
先讓電源的電壓為u0，設此時a0讀數為i0，同時線路上損失的電壓u2、u3及變壓器兩端的電壓u1可從電壓表上讀出。將交流電源電壓提高至2u0，通過調節b，使a0讀數變為[!以保持輸送功率不變。
此時可以發現，線路上損失的電壓u2、u3明顯減少，燈d的亮度增加，實驗效果十分明顯，同時通過實驗可使學生明確地看到輸送電壓u0，線路損失電壓u2＋u3的意義和本質區別，從而避免計算電能損失時經常出現的輸送電壓與線路損失電壓之間的概念錯誤。 2、循序漸進原則美國著名教育心理學家奧蘇貝爾的學習理論告訴我們，將新的知識同學生認知結構中原有的相應觀念聯結起來，可使新知識依附在學生原有的觀念中，從而使新知識具有穩定性，同時還可以防止其它知識的插入而產生的干擾，有利於新知識的提取和再現。現代資訊理論的研究也證明了這一點，即如果新獲取的知識資訊能納入學生所熟悉的系統中，那麼將對資訊的接收起很大的幫助作用。
由於目前的高中物理教材，知識的結構化程度較高，又由於篇幅的限制，所以在知識的闡述與聯絡上，有較大的跨度。因此教師必須對教學素材進行重新組織與完善，以學生原有的知識水平為起點，根據知識的邏輯順序和學生的心理順序，循序漸進，環環相扣，使新授知識與學生已有知識之間，新授知識前後之間均能產生實質意義上的聯絡，以便於知識間的遷移。 例如彈力的教學，在初中教材中已講了彈簧的彈力，但未充分說明彈力產生的原因，但在高中教材中講彈力，不僅要分析彈力的產生的條件，而且要討論彈力的大小和方向，特別是堅硬物體之間的壓力和支援力也是彈力，因其形變不明顯而使其理解變得十分困難。
因此在教學設計中，教師要適當降低教學起點，充分重視學生的原有知識，注意新舊知識的聯絡，教學素材的設計可通過下面的思路進行：[! ①演示彈簧伸長與壓縮的形變，分析彈力產生的原因。
②充分演示一些可視形變，如圖3分析說明，這些物體也都因為形變而產生了彈力。 ③以上面的圖3（b）為例，進行理論推斷。假如薄木板堅硬程度增加，形變的明顯程度將如何變化，木板對物體是否仍有彈力。
通過這一問題的考慮，從理論上可以使學生感到堅硬物體之間發生擠壓時，只不過形變變得不明顯，但彈力仍然有（可用二力平衡來證明）。 ④以上述設想為理論基礎，演示微小形變的存在（此實驗可用大玻璃瓶或用必修課本教參p39頁的方法進行）。 ⑤通過上述實驗，得到乙個共同的結論，即：
只要物體之間存在著接觸，並產生擠壓作用，那麼必然會產生形變而產生彈力，從而使學生形成彈力的概念。[! 3、條理化、結構化原則教學過程是乙個資訊的傳輸與反饋過程，某一知識的資訊量，不僅取決於這個知識資訊的本身，而且還取決於資訊傳遞的形式。
因此在教學素材的設計中，教師的整理是必不可少的，教師通過對教學內容的整理，使之條理化、結構化，可有效地減少同一知識內容的資訊量，以達到減輕學生的用腦負擔，其效果可用下圖簡單加以說明： 圖4（1）方框中的線段雜亂無章，看圖的人需要較長的時間才能數出框內共有32條線段；圖4（2）方框中的線段作了整理，看圖人可以較迅速地數出線段：共二排，每排16根，總共32根。
而如果我們對這些線段作出進一步的整理，使每排線段4條一組，這樣的整理後，看圖的人就能迅速把方框4（3）中的線段數出來。學習物理知識雖不是機械地數線段，但經過整理後的知識資訊確實可以減少它的冗餘度，變得清晰而明了，易為學生所接受。 例如《用伏安法測電阻》這一課題的教學中，若對教學內容不加整理，既要學生掌握內接、外接的條件，引起誤差的原因，又要學生掌握測量值與真實值的差別，減小誤差的方法等，學生會感覺到所學內容的資訊量很大，頭腦中要記憶和理解的內容很多、很雜。
但如果教師對這部分內容進行整理，把這些知識資訊有條理地組織成如圖5所示的有意義的結構呈現給學生，效果會有所不同。[!很顯然，經過這樣的整理後，只要學生明確了實際電表的模型，畫出安培計內、外接的實質電路，那麼引起測量誤差的原因、內外置的條件、測量值與真實值的差別等，均可通過電路很快分析出來，而不再需要去記憶眾多的條件，這實際上等效於減少了同一知識資訊的資訊量，減輕了學生的大腦負擔，同時也提高了這一知識資訊以後再一次被取用時的速度和正確率。
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