淺談中學(xué)物理課堂探究教學(xué)

湛江市師范學(xué)院附屬中學(xué)　楊昌彪

在一次教學(xué)調(diào)研活動(dòng)中,我聽了一位教師的公開課,并且課后與上課教師進(jìn)行了交流。這節(jié)課是“阿基米德原理”的新課教學(xué),下面是課堂教學(xué)的主要環(huán)節(jié)。

1.新課引入

教師通過圖片、視頻,展示輪船在水中航行、木頭漂浮水面等有關(guān)浮力的內(nèi)容,然后演示兩個(gè)小實(shí)驗(yàn),引入浮力的概念。

2.新課教學(xué)(摘要)

教師提問:浸在液體中的物體受到浮力,浮力的大小與什么因素有關(guān)？請(qǐng)同學(xué)們猜一猜。

學(xué)生猜想:可能與物體的材料、形狀、質(zhì)量、體積有關(guān),還可能與物體浸在液體中的體積、深度以及液體的密度有關(guān)。

教師歸納學(xué)生猜想的情況,然后讓學(xué)生分組討論如何驗(yàn)證自己的猜想。5分鐘后,各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案以及實(shí)驗(yàn)儀器的選擇,教師適當(dāng)給予指導(dǎo),然后學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行14分鐘,各小組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證情況。

有一個(gè)小組通過將紙片揉成紙團(tuán)、折成小紙船放在水面,根據(jù)受力平衡知道紙受到的浮力相等,排除了物體受到的浮力與物體的形狀有關(guān)。

有一個(gè)小組通過彈簧測(cè)力計(jì)掛著小鐵塊放在水中不同的深度,彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)不變,可知物體受到的浮力與浸在液體中的深度無關(guān)。

有一個(gè)小組把一小木塊放在水面,然后在木塊上面放一小鐵塊,發(fā)現(xiàn)木塊上面放小鐵塊后木塊下沉一些,根據(jù)受力平衡判斷出排開的水越多,浮力越大。

……

教師把各小組的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行歸納,然后通過教師的演示實(shí)驗(yàn)和講解,引導(dǎo)學(xué)生得出:物體受到液體的浮力大小與排開液體的重力相等。

這是一節(jié)成功的探究教學(xué)課,在課后交流中得到聽課領(lǐng)導(dǎo)、教師的良好評(píng)價(jià)。

這節(jié)課引起了我對(duì)物理課堂探究教學(xué)的思考:

一、要正確理解教師主導(dǎo)與學(xué)生主體的師生關(guān)系

對(duì)于這節(jié)的內(nèi)容,很多教師都教過,在學(xué)習(xí)阿基米德原理之前,學(xué)生已經(jīng)知道浸在液體中的物體會(huì)受到液體的浮力,那么,浮力的大小與哪些因素有關(guān)呢？傳統(tǒng)的課堂教學(xué)一般是教師通過演示實(shí)驗(yàn)向?qū)W生講解阿基米德原理,先用彈簧測(cè)力計(jì)稱出物體在空氣中的重量,再把物體放進(jìn)裝滿液體的容器中讀出彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù),根據(jù)物體受力平衡可算出浮力的大小,然后稱出從容器中排出的液體的重量,此重量與物體受到的浮力大小進(jìn)行比較,便可知它們相等,從而得到阿基米德原理。傳統(tǒng)的課堂教學(xué)在教師的講解和指引下,學(xué)生沿著教師的思路被動(dòng)聽講,沒有積極地思考、主動(dòng)地探究。

而課堂探究教學(xué)則著眼點(diǎn)在于學(xué)生的參與以及過程的體驗(yàn),教師引導(dǎo)學(xué)生親歷探究過程,給學(xué)生的自主探究活動(dòng)提供足夠的空間。教師的指導(dǎo)不應(yīng)介入過多、包辦替代,也不能放任自由,要注意把握好教師介入的程度和指導(dǎo)的時(shí)機(jī)。教師指導(dǎo)的重點(diǎn)在哪里、如何引導(dǎo)、何時(shí)介入、介入多少、哪些指導(dǎo)是必要的、何時(shí)向?qū)W生推薦有關(guān)資料等方面,都需要在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)重點(diǎn)考慮。在這節(jié)課中,授課教師指導(dǎo)的重點(diǎn)、介入的時(shí)機(jī)、介入的程度都把握得不錯(cuò)。

二、實(shí)驗(yàn)是物理課堂進(jìn)行探究教學(xué)的重要手段

從這個(gè)課例中我們可以看到,科學(xué)探究的主要要素和過程可表示為:

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式單一,學(xué)生只要按教科書上的說明“照方抓藥”、機(jī)械操作,或跟著老師一步步的講解,就能成功地測(cè)到數(shù)據(jù),完成實(shí)驗(yàn),學(xué)生幾乎完全處于被動(dòng)地位,而且由于教學(xué)課時(shí)的限制,使每個(gè)學(xué)生只能在特定的地點(diǎn)、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)一般只能操作一次,因而不能從失敗的實(shí)驗(yàn)中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),尋找成功之路。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式,忽視了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思想的展示,在一定程度上限制了學(xué)生的主動(dòng)性與積極性,難以激發(fā)學(xué)生的好奇心和獨(dú)立思考的興趣。而在課堂進(jìn)行探究式實(shí)驗(yàn),常常能使學(xué)生得到從理論到實(shí)驗(yàn),再從實(shí)驗(yàn)到理論的思維訓(xùn)練,這對(duì)學(xué)生的物理創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)有著十分有益的作用。蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基說過:“學(xué)生的聰明才智來自他們的手指頭?！痹趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中盡量讓學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),使他們?cè)趧?dòng)手中觀察思考、討論分析、推理、判斷,自己去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和得出結(jié)論,使做實(shí)驗(yàn)的過程成為學(xué)生形成和發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的過程。

三、探究教學(xué)不只限于實(shí)驗(yàn)的探究,理論上的探究一樣重要

有些教師對(duì)探究教學(xué)的理解有偏頗,以為要進(jìn)行探究教學(xué),就一定有實(shí)驗(yàn),沒有實(shí)驗(yàn)的教學(xué)不是探究教學(xué),這是對(duì)探究教學(xué)不全面、不正確的理解。很多概念的教學(xué)沒有進(jìn)行實(shí)驗(yàn),但教學(xué)中學(xué)生一樣可以在教師的指導(dǎo)下,經(jīng)歷物理概念的形成思維軌跡。

下面先以“位移”的概念教學(xué)為例進(jìn)行說明。

教師提問:運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位置不斷在變化,要想描繪和掌握質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,就必須考慮質(zhì)點(diǎn)位置的變化,物理學(xué)上用一個(gè)新的物理量——位移來表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的情況。怎樣才能把質(zhì)點(diǎn)位置變化的情況表示出來呢？

學(xué)生思考討論,發(fā)表見解:質(zhì)點(diǎn)位置的變化包括方向和距離的大小兩方面,可用從初位置指向末位置的有向線段表示質(zhì)點(diǎn)位置的變化,如圖①所示。

圖①

教師進(jìn)一步提問:還有其他方法嗎？可否用下面的方法(以A、B距離為直徑的帶方向的半圓,如圖②所示)表示質(zhì)點(diǎn)位置的變化？

圖②

教師再問:用哪一種方法表示質(zhì)點(diǎn)的位置變化比較好？為什么？

教師引導(dǎo)啟發(fā),學(xué)生思考后回答:用這兩種方法來表示質(zhì)點(diǎn)位置的變化都是可以的,用從初位置指向末位置的有向線段表示質(zhì)點(diǎn)位置的變化比較好,因?yàn)檫@種方法簡潔明了。

再以“速度”的概念教學(xué)為例:

教師可以先指出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)存在的現(xiàn)象:位置變化有快慢之分。

教師再接著提出:怎樣表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的快慢？

學(xué)生思考討論,發(fā)表見解:有些學(xué)生認(rèn)為可用相同時(shí)間內(nèi)的位移表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的快慢；也有些學(xué)生認(rèn)為可用相同位移內(nèi)的時(shí)間表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的快慢。

教師再提問:用什么方法表示質(zhì)點(diǎn)的位置變化快慢比較好？為什么？

教師引導(dǎo),學(xué)生討論思考得出:用單位時(shí)間內(nèi)的位移表示位置變化的快慢最簡單。

在以上兩個(gè)教學(xué)案例中,教師采用了引導(dǎo)式和探究式設(shè)問,在教師設(shè)置問題的啟發(fā)下,學(xué)生的思維經(jīng)歷了對(duì)“位移”和“速度”概念的引入、意義和定義進(jìn)行思考、判斷、分析的過程。這種思維上的探究過程,能使學(xué)生對(duì)“位移”和“速度”概念有清晰、準(zhǔn)確的理解。如果教師只是針對(duì)“位移”和“速度”的概念直接提問,如什么叫做位移或速度、怎樣求位移或速度等,沒有結(jié)合學(xué)生的實(shí)際創(chuàng)設(shè)問題情境,沒有經(jīng)過引導(dǎo)和分析、探究過程,讓學(xué)生死記硬背,那么學(xué)生就會(huì)缺乏足夠的知識(shí)準(zhǔn)備和能力素質(zhì),對(duì)概念和規(guī)律的理解只是機(jī)械記憶,難以得到深刻的理解。