附件1：“融冰快慢”问题与教学设计.docx

“融冰快慢”问题与教学设计 一、问题导入 在国家教育行政学院-加州伯克利大学联合举办的教学发展高级研修班上， 谈到教学设计，培训师提出一个问题： 两块同样大小的冰块（纯水制成），分别放在两杯同样温度的盐水和淡水中 （室温），哪个杯子中的冰会融化得更快？ 请问，您的答案是怎样的？ 问问百度吧！可是百度的答案不见得正确。 如果请您来教学，您会怎么设计教学呢？ 加州伯克利大学的老师的针对这个问题，用五步教学的设计，是很值得借鉴 的。尤其是，他们非常重视教学导入，用了一个非常正式的词“INVITATION”， 可谓独居匠心，否则老师们每次辛苦备课预备丰盛“宴席” ，学生作为“客人” 其心理预备没有到位，兴趣的“胃口”没有打开，难以收到良好的教学效果。 在我们复旦的校园里，肯定也有很多充满趣味、值得探索、富有启发的好案 例，如果我们在一个平台上来分享，就可以一起来享受更多的教学乐趣。 二、五步教学 来自加州伯克利大学的培训师抛出这个问题后，用以下五个步骤来实施教学。 我们一起来看看吧！ 1. Invitation（引入或邀约） 邀请在场的学员结成对子，讨论各自的判断及其依据。 2. Exploration（探索） 让学员观察与实验。 2.1用摄像机 对着两个分别装着淡水和盐水的透明杯子（室温大概 16 摄氏度） ，杯子里分别放着一块同样大小的冰。摄像机画面投到大屏幕。 2.2 用着色剂（蓝色，可溶于水） ，将少量着色剂放入两个杯子中，看到 的现象： 盐水杯：蓝色在上层 淡水杯：蓝色往下扩散 2.3 用温度计 测量两杯水上层和底层的水温（派一位学员测量读数 如下）： 盐水杯水温：上层 4℃ 底层 16℃ 淡水杯水温：上层 14℃ 底层 14℃ 3. Conception Invention（新知建构） 这时让学员来讨论;为什么出现这种现象？ （等待几分钟，然后让学员来解释） 由 2.2 知道，淡水杯上层的水往下层流，但盐水杯上层的水基本保持在 上层。 由 2.3 知道，淡水杯里的水对流，全杯水的温度相同。 但盐水杯里的水，上冷下暖，明显水没有形成对流，好像存在一 个“屏障” 。 主要原因冰融化后是淡水，淡水比盐水的密度小（而盐水密度随 着盐水浓度降低而减小） ，漂浮在盐水杯的顶层。从冰融化而来的水好像 让冰形成了一个“隔离层”，也就是说，这些水可以让冰保持在一个较低 的温度。详细解释见下页图。 4. Application（知识运用） 这个问题与现实世界有什么联系呢？ 比如，北格陵兰岛的冰层与洋流问 题。通过计算机模拟来说明。 其他 Ocean Circulation and Climate Change 案例可参考 http://oceanservice.noaa.gov/facts/conveyor.html 5. Reflection（反思提高） 引导学员反思，比较自己在探索前后观念的变化与收获，甚至鼓励学员 与同伴分享自己反思的结果，从而产生更切实的教学效果。 三、参考资料 1. UC-Berkley. Principles of Course Design (课程教学原则,PPT) （链接：http://pan.baidu.com/s/1mhTE47Q 密码：b8kg） 2. MIT. Will an Ice Cube Melt Faster in Freshwater or Saltwater? http://blossoms.mit.edu/sites/default/files/video/guide/Ice-CubeMelt-TeacherGuide.pdf